本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的电磁阀,其例如从de 10 2012019193a1中已知。
背景技术:
1、这种电磁阀包括阀体和阀座。阀体可以沿着移动轴线在关闭位置和打开位置之间移动。阀体在关闭位置中抵靠在阀座上,并关闭介质连接部开口。在打开位置中,阀体从阀座上抬起,从而释放介质连接部的开口。
2、此外,电磁阀包括衔铁和极管。衔铁在极管中在第一和第二端部位置之间可轴向移动地安装。衔铁在不通电状态下占据第一端部位置。当通电时,衔铁朝向第二端部位置移动,由此阀体从关闭位置向打开位置移动。
3、这种电磁阀用于液压中的各种任务。由于它们在不通电状态下保持介质连接部的开口关闭,因此也被称为“常闭”阀。
4、从us 5 271 599 a或us 5 002 253 a中已知这种电磁阀的其他示例。
5、现有技术的电磁阀总是由两个单独的组件组成,即实现阀功能的阀组件和致动该阀组件机电致动器。阀组件和致动器以轴向串联方式级联在一起,形成完整的电磁阀。
6、然而,这种电磁阀的缺点是它们在轴向方向上需要很大的安装空间。
技术实现思路
1、因此,本发明的目的是提供一种通用电磁阀,其允许在不影响机电性能的情况下减少安装空间。
2、所述目的通过具有权利要求1的特征的电磁阀实现。本发明的有利的实施例是从属权利要求的主题。
3、根据本发明,衔铁相对于阀体在径向外部布置并且至少部分地在轴向上重叠,阀体布置成相对于极管至少部分地在轴向上重叠。
4、通过这种径向嵌套结构,创建了一种高度集成的电磁阀,与现有技术的电磁阀相比,本发明的电磁阀可以设计得更紧凑。因此,致动器在很大程度上集成了阀体,从而可以显著降低电磁阀的高度和经移动的质量,而不对磁力和相关的开关特性产生负面影响。
5、优选地,衔铁设计成中空圆柱体,阀体集成在其内部。这使得以特别简单有效的方式嵌套衔铁和阀体,并显著降低了阀座上的冲击能量,因为只有阀体撞击阀座,而衔铁通过壳体上的专门的阻尼系统支撑。
6、当衔铁和阀体在轴向上完全布置在极管的内部时,轴向高度的进一步优化得以实现。
7、其他有利措施旨在将附加功能集成到极管中,这使得可以实现极其紧凑的设计。
8、可以规定,将衔铁配对件安装到极管中,衔铁在其第一端部位置抵靠在所述衔铁配对件上。在这种情况下,衔铁配对件和阀座可以设计为一件式,从而带来与生产相关的优点。
9、衔铁配对件可以以轴向可调节的方式安装在极管中,以便精确地调节并调整衔铁在第一端部位置中的位置。在这种情况下,衔铁配对件可以通过至少一个紧固元件固定,即以力配合和/或形状配合和/或材料配合的方式固定。在衔铁配对件和阀座设计成一件式的情况下,也可以以类似的方式适用于阀座。
10、此外,行程限制元件可以安装到极管中,衔铁在第二端部位置中抵靠在所述行程限制元件上。这样可以精确地设置切换行程,当行程限制元件和极管设计为一件式时,会产生特别简单的构造设计。
11、优选地设置弹簧,其在关闭位置的方向上预张紧阀体。此外,衔铁具有与阀体的对应的接触表面共同作用的带动件,使得当通电时衔铁带动阀体,克服弹簧的预张紧从阀座抬起,并朝打开位置移动,在关闭通电后,阀体将衔铁向关闭位置方向推回。这可以容易地实现常闭功能。
12、关于带动件的设计,有多种设计选择。在特别优选的变型中,带动件作为圆周套环成型或安装到衔铁的端面。这种凸缘状设计制造简单且成本低廉。
13、通过将圆周环形表面成型或安装到阀体的端面,也可以容易地实现所述对应的接触表面。
14、优选实施例规定,衔铁配对件在极管中的轴向位置被选择为使得阀体在关闭位置中,即当其占据第一端部位置时,与衔铁机械地分离。
15、此措施旨在延长电磁阀的使用寿命。因此,阀体和阀座在开口区域的磨损与切换循环的次数和冲击能量的大小相关,切换循环的次数和冲击能量的大小又与经移动的质量和速度的平方的乘积成比例。特别地,需要高的衔铁定速度的快速切换时间,如果要保持较低的安装高度,在设计这种电磁阀时会导致目标冲突。因此,在衔铁的固定行程下,只能通过减少质量来降低冲击能量。
16、这在本文中通过如下实现,即阀体在冲击时与衔铁机械分离,使得在衔铁配对件和阀座以一件式设计的情况下,衔铁将大部分冲击能量传递到这个区域中的衔铁配对件上或阀座上。阀体设计得尽可能小而紧凑,使得阀座在开口区域中的负载主要由阀弹簧的复位力和大大降低的冲击能量确定。
17、特别优选地,在闭合位置中带动件和对应的接触表面具有轴向最小距离。这确保了在关闭过程中,当阀体在开口区域撞击阀座时,衔铁与阀体分离,并且仍以剩余行程的形式移动一小段距离,直至在撞击这个区域中的衔铁配对件或阀座。
18、对于打开过程,衔铁首先从衔铁配对件上抬起,在经过轴向最小距离后,通过带动件与阀体的对应的接触表面接触,并沿打开位置的方向带动阀体。因此,带动件和对应的接触表面确保衔铁在打开过程中启动阀体,并且可以实现限定的阀开口。
19、对于关闭过程,电流被中断,之后弹簧在阀座方向加速阀体,并带动衔铁。一旦阀体在开口区域与阀座接触,衔铁就与阀体机械地分离,并进一步朝向衔铁配对件或阀座移动。因此,与衔铁在衔铁配对件上的冲击能量相比,阀座在开口区域仅受到轻阀体的低冲击能量。这实现了电磁阀的耐久设计。
20、为了保护衔铁,可以设置阻尼元件,所述阻尼元件例如在衔铁和衔铁配对件之间和/或在衔铁和行程限制元件之间起作用。此外,当从相应的端部位置移动出来时,防止衔铁粘附到衔铁配对件和/或行程限制元件上。
21、液压作用阻尼元件可以本身已知的方式以半开放的阻尼空间的形式使用作为阻尼元件,所述阻尼元件形成或安装到衔铁和/或衔铁配对件和/或行程限制元件的端面。所述阻尼空间可以设计成至少一个圆周边缘,其中一方面的衔铁和另一方面的衔铁配对件和/或行程限制元件在即将接触之前沿着所述圆周边缘彼此接触。当接近衔铁时,液压流体以受控的方式径向排放到回流通道中,由此产生抵消移动的压力增加,从而阻尼冲击能量。例如,从de 10 2013 220 047 a1中已知这种阻尼元件。
22、替代地或附加地,还可以将阻尼元件实现为布置在衔铁、衔铁配对件和/或行程限制元件的端面的单独元件,与衔铁、衔铁配对件或行程限制元件相比,这些单独元件具有不同的材料特性。使用通常已知的材料来将衔铁的部分冲击能量吸收到期望的程度。
23、本发明的概念使得实现液压2/2通路快切换阀成为可能,即使在安装高度大幅降低的情况下,该阀也能提供高磁力,从而即使在大体积流量下也能实现高切换动力学。因此,可以实现<3ms的切换时间。
24、在本发明的一个实施例中可以实现不通电关闭的、非压力平衡的2/2通阀座阀,弹簧施加在阀体上的力可调节,使得阀体在超过预设压力时从阀座升起。因此,压力限制功能的集成是通过具有低轴向高度的非压力平衡的2/2通阀座阀来实现的,所述座阀也适用于大体积流量。
1.一种电磁阀(1),其具有阀体(60)和阀座(50),其中:
2.根据权利要求1所述的电磁阀(1),
3.根据权利要求1或2所述的电磁阀(1),
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁阀(1),
5.根据权利要求4所述的电磁阀(1),
6.根据权利要求4所述的电磁阀(1),
7.根据权利要求4至6所述的电磁阀(1),
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电磁阀(1),
9.根据权利要求8所述的电磁阀(1),
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电磁阀(1),
11.根据权利要求10所述的电磁阀(1),
12.根据权利要求10或11所述的电磁阀(1),
13.根据权利要求10至12所述的电磁阀,
14.根据权利要求13所述的电磁阀(1),
15.根据权利要求13或14所述的电磁阀(1),
16.根据权利要求15所述的电磁阀(1),
17.根据权利要求16所述的电磁阀(1),
18.根据权利要求15所述的电磁阀(1),
19.根据权利要求1至18中任一项所述的电磁阀(1),