DE10039039A1 - Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils für Brennkraftmaschinen und Elektromagnet dafür - Google Patents
Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils für Brennkraftmaschinen und Elektromagnet dafürInfo
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Abstract
Um die Stabilität eines Magnetkerns eines Elektromagneten für ein Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils für Brennkraftmaschinen, umfassend einen Magnetkern aus einem Kunststoff-Metallpulvergemisch mit einer axialen Durchgangsöffnung und einer in einer Ausnehmung des Magnetkerns angeordneten Spule, bei thermischen und mechanmischen Belastungen in axialer Richtung er erhöhen und eine Aufweitung des Spalts zwischen Anker und Magnetkern im Magnetventil zu vermeiden, wird vorgeschlagen, den Elektromagneten mit einem metallischen Stützgerüst zu versehen, das mit dem Kunststoff-Metallpulvergemisch des Magnetkerns ein integriertes Verbundteil bildet und sich durchgehend in axialer Richtung von einer ersten Seite des Magnetkerns bis zu einer von der ersten Seite abgewandten zweiten Seite des Magnetkers erstreckt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Magnetventil zur Steuerung eines
Einspritzventils für Brennkraftmaschinen sowie einen Elek
tromagneten für ein solches Magnetventil.
Aus der EP 0 665 374 A1 ist ein Kraftstoff-Einspritzventil
für Brennkraftmaschinen mit einem axial beweglichen Ventil
glied zum Öffnen und Schließen einer Einspritzöffnung eines
Einspritzventils bekannt, wobei die Bewegung des Ventilglie
des über den Kraftstoffdruck in einem Steuerdruckraum ge
steuert wird, der wiederum über ein Magnetventil gesteuert
wird. Das Magnetventil weist einen in einem Gehäuseteil an
geordneten Elektromagneten mit Spule und Magnetkern, einen
axial beweglichen Anker und ein mit dem Anker bewegtes und
von einer Schließfeder in Schließrichtung beaufschlagtes
Steuerventilglied auf, das mit einem Ventilsitz des Magnet
ventils zusammenwirkt und den Kraftstoffabfluß aus dem Steu
erdruckraum steuert. Ein solches Kraftstoff-Einspritzventil
wird auch als Injektor bezeichnet. Der Elektromagnet umfaßt
einen Magnetkern aus einem Kunststoff-Metallpulvergemisch
mit einer axialen Durchgangsöffnung zum Abfluß des Kraft
stoffs. Aufgrund der Materialauswahl treten in dem Magnet
kern nur geringe Wirbelströme auf. Nachteilig ist jedoch,
daß mechanische Belastungen und hohe Temperaturen die innere
Struktur und Stabilität des Magnetkerns beeinträchtigen. Im
Laufe der Zeit führt eine Migration im Magnetkern zu einer
Veränderung des Abstandes zwischen Anker und Magnetkern, wodurch
die aus dem Steuerdruckraum abfließende Kraftstoffmenge
verändert und die Funktionsweise des Magnetventils nach
teilig beeinflußt wird.
Durch den erfindungsgemäßen Elektromagneten mit den kenn
zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 wird vorteilhaft eine
Formveränderung des Magnetkerns unter mechanischen und ther
mischen Belastungen verhindert. Dies wird durch ein metalli
sches Stützgerüst erreicht, das mit dem Kunststoff-Metall
pulvergemisch des Magnetkerns ein integriertes Verbundteil
bildet und sich durchgehend in axialer Richtung von einer
ersten Seite des Magnetkerns bis zu einer von der ersten
Seite abgewandten zweiten Seite des Magnetkerns erstreckt.
Vorteilhaft ist weiterhin ein Magnetventil mit einem Elek
tromagneten nach dem unabhängigen Anspruch 8 der Anmeldung.
Durch das Stützgerüst wird der Kern in axialer Richtung sta
bilisiert und erreicht, daß sich der Abstand zwischen dem
Anker und dem Magnetkern mit der Zeit nicht vergrößert. Die
aus der Einspannung des Magnetkerns im Gehäuse des Magnet
ventils und aus dem Anschlag des Ankers resultierenden
Krafteinwirkungen werden vorteilhaft von dem Stützgerüst
aufgenommen, wodurch der relativ weiche Magnetkern entlastet
wird.
Ein an der ersten Seite des Magnetkerns angeordneter Ab
schnitt des Stützgerüstes kann vorteilhaft eine definierte
Anschlagfläche für einen mit dem Elektromagnet zusammenwir
kenden Anker bilden. Dieser Abschnitt kann entweder durch
den unteren Abschnitt des äußeren oder des inneren Hülsen
teils gebildet werden.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
daß der die Anschlagfläche bildende Abschnitt des Stützgerü
stes von der ersten Seite des Magnetkerns ein Stück weit ab
steht, so daß der Anker einen definierten Mindestabstand von
der ersten Seite des Magnetkerns nicht unterschreiten kann.
Die zur Einstellung des Abstandes zwischen Anker und Magnet
kern vorgesehen Distanzstücke können so entfallen.
In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vor
gesehen, daß der die Anschlagfläche bildende Abschnitt des
Stützgerüstes mit der ersten Seite des Magnetkerns bündig
angeordnet ist. Dies kann beispielsweise durch Planschleifen
des Verbundteils erreicht werden. Der Abstandshalter kann in
den Anker integriert werden, da dieser in einfacher Weise
sehr präzise gefertigt werden kann. So kann der Anker bei
spielsweise mit einem von einer Ankerplatte abstehenden Vor
sprung zur Anlage an der Anschlagfläche versehen sein, so
daß die Ankerplatte einen definierten Mindestabstand von der
ersten Seite des Magnetkerns nicht unterschreiten kann.
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn der Anker mit einem axialen
Führungsbolzen in die Durchgangsöffnung des Magnetkerns ein
greift.
Das Stützgerüst ist vorteilhaft aus einem nicht magnetischen
Werkstoff gefertigt. Um eine ausreichende Stabilität des
Stützgerüstes zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, das
Stützgerüst aus Stahl zu fertigen.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung
werden durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale
ermöglicht.
Vorteilhaft umfaßt das Stützgerüst ein äußeres Hülsenteil,
welches auf einer sich in axialer Richtung erstreckenden
Mantelfläche des Magnetkerns angeordnet ist. Das Hülsenteil
kann beispielsweise als Biege-Stanzteil aus einem Blech her
gestellt werden. Das Verbundteil aus dem äußeren Hülsenteil
und dem Magnetkern kann in einfacher Weise durch Kleben,
Spannen, durch Spritzverfahren oder in anderer geeigneter
Weise hergestellt werden.
Um einen festen Halt des Hülsenteils an dem Magnetkern zu
ermöglichen, ist es vorteilhaft, das äußere Hülsenteil mit
Ausnehmungen zu versehen, in welche von der Mantelfläche
des Magnetkerns abstehende Vorsprünge eingreifen. Hierdurch
kann vermieden werden, daß Scherkräfte ein Ablösen des äuße
ren Hülsenteils vom Magnetkern bewirken. Durch die Ausneh
mungen können zusätzlich Wirbelströme im Stützgerüst unter
drückt werden.
Vorteilhaft kann das Verbundteil mit Abschnitten des äußeren
Hülsenteils, die ein Stück weit von der ersten Seite und/oder
zweiten Seite des Magnetkerns abstehen, zwischen den
einander zugewandten Vorsprüngen des Gehäuses des Magnetven
tils eingespannt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Stützgerüst außer dem
äußeren Hülsenteil zusätzlich ein inneres Hülsenteil umfaßt,
welches in der Durchgangsöffnung des Magnetkerns angeordnet
ist und den Magnetkern in axialer Richtung zusätzlich stabi
lisiert.
Zur Stabilisierung des aus zwei Hülsenteilen bestehenden
Stützteils ist es vorteilhaft, wenn ein Endabschnitt des in
neren Hülsenteils bündig mit der von dem Anker abgewandten
zweiten Seite des Magnetkerns angeordnet ist und ein mit einer
axialen Durchgangsausnehmung versehenes Plattenteil auf
der zweiten Seite des Magnetkerns angeordnet ist, wobei die
Durchgangsausnehmung mit der Durchgangsöffnung des Magnet
kerns fluchtet und das Plattenteil mit dem aus Magnetkern
und Stützgerüst gebildeten Verbundteil zwischen den einander
zugewandten Vorsprüngen des Gehäuseteils eingespannt gehal
ten ist.
Eine trichterförmige Biegung des der zweiten Seite des Magnetkerns
zugewandten Endabschnitts des inneren Hülsenteils
verhindert ein Heraustreten des inneren Hülsenteils aus dem
Verbundteil beim Anschlag des Ankers an das innere Hülsen
teil.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung er
läutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch den oberen Teil eines aus dem
Stand der Technik bekannten Kraftstoffeinspritzventils mit
Magnetventil,
Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch ein erstes Ausführungsbei
spiel des erfindungsgemäßen Magnetventils,
Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch ein zweites Ausführungs
beispiel des erfindungsgemäßen Magnetventils.
Fig. 1 zeigt den oberen Teil eines im Stand der Technik be
kannten Kraftstoffeinspritzventils 1, welches zur Verwendung
in einer Kraftstoffeinspritzanlage bestimmt ist, die mit einem
Kraftstoffhochdruckspeicher ausgerüstet ist, der durch eine
Hochdruckförderpumpe kontinuierlich mit Hochdruckkraftstoff
versorgt wird. Das in der Fig. 1 gezeigte Kraftstoffeinspritz
ventil 1 weist ein Ventilgehäuse 4 mit einer Längsbohrung 5
auf, in der ein als Druckstange ausgebildetes, kolbenartiges
Teil 6 angeordnet ist, das mit seinem einen Ende auf ein in
einem nicht dargestellten Düsenkörper angeordnetes Ventilglied
einwirkt. Das ebenfalls nicht dargestellte als Ventilnadel
ausgebildete Ventilglied ist in einem Druckraum angeordnet,
der über eine Druckbohrung 8 mit unter Hochdruck stehendem
Kraftstoff versorgt ist. Bei einer Öffnungshubbewegung des
Teiles 6 wird die Ventilnadel durch den ständig an der Druck
schulter angreifenden Kraftstoffhochdruck im Druckraum entge
gen der Schließkraft einer Feder angehoben. Durch eine dann
mit dem Druckraum verbundene Einspritzöffnung erfolgt die Ein
spritzung des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftma
schine. Durch Absenken des Teiles 6 wird die Ventilnadel in
Schließrichtung in den Ventilsitz des Einspritzventils ge
drückt und der Einspritzvorgang beendet.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, wird das Teil 6 an seinem der
Ventilnadel gegenüber liegenden Ende in einer Zylinderboh
rung 11 geführt, die in einem Ventilstück 12 eingebracht
ist, welches in das Ventilgehäuse 4 eingesetzt ist. In der
Zylinderbohrung 11 schließt die Stirnseite 13 des Teiles 6
einen Steuerdruckraum 14 ein, der über einen Zulaufkanal 16
mit einem Kraftstoffhochdruckanschluß 3 verbunden ist. Der
Zulaufkanal 16 ist im wesentlichen dreiteilig ausgebildet.
Eine radial durch die Wand des Ventilstücks 12 führende Boh
rung, deren Innenwände auf einem Teil ihrer Länge eine Zu
laufdrossel 15 ausbilden, ist mit einem das Ventilstück um
fangsseitig umgebenden Ringraum 20 ständig verbunden, wel
cher Ringraum wiederum über einen in den Zulaufkanal einge
schobenen Kraftstoffilter 42 in ständiger Verbindung mit dem
Kraftstoffhochdruckanschluß 3 eines in das Ventilgehäuse 4
einschraubbaren Anschlußstutzens 9 steht. Der Ringraum 20
ist über einen Dichtring 39 zur Längsbohrung 5 abgedichtet.
Über den Zulaufkanal 16 ist der Steuerdruckraum 14 dem im
Kraftstoffhochdruckspeicher herrschenden hohen Kraftstoff
druck ausgesetzt. Koaxial zum Teil 6 zweigt aus dem Steuer
druckraum 14 eine im Ventilstück 12 verlaufende Bohrung ab,
die einen mit einer Ablaufdrossel 18 versehenen Ablaufkanal
17 bildet, der in einen Entlastungsraum 19 einmündet, der
mit einem Kraftstoffniederdruckanschluß 10 verbunden ist,
welcher wiederum in nicht weiter dargestellter Weise mit ei
nem Kraftstoffrücklauf des Einspritzventils 1 verbunden ist.
Der Austritt des Ablaufkanals 17 aus dem Ventilstück 12 er
folgt im Bereich eines kegelförmig angesenkten Teiles 21 der
außenliegenden Stirnseite des Ventilstückes 12. Das Ventil
stück 12 ist dabei in einem Flanschbereich 22 fest über ein
Schraubglied 23 mit dem Ventilgehäuse 4 verspannt.
In dem kegelförmigen Teil 21 ist ein Ventilsitz 24 ausgebil
det, mit dem ein Steuerventilglied 25 eines das Einspritz
ventil steuernden Magnetventils 30 zusammen wirkt. Das Steu
erventilglied 25 ist mit einem zweiteiligen Anker in Form
eines Ankerbolzens 27 und einer Ankerplatte 28 gekoppelt,
welcher Anker mit einem Elektromagneten des Magnetventils 30
zusammen wirkt. Der Elektromagnet umfaßt einen Magnetkern 29
mit einer axialen Durchgangsöffnung 54 und einer in einer
Ausnehmung 74 des Magnetkerns angeordneten Spule 53, deren
elektrische Anschlüsse 52 durch den Magnetkern und ein Ver
schlußteil 51 nach außen geführt sind. Das Magnetventil 30
umfaßt weiterhin ein den Elektromagneten bergendes Gehäuse
teil 50, das mit dem Ventilgehäuse 4 über schraubbare Ver
bindungsmittel 7 verbunden ist. Das Gehäuseteil 50 ist im
wesentlichen zylindrisch aufgebaut und mit dem Verschlußteil
51 verschließbar, in welchem ein Kraftstoffniederdruckan
schluß 10 angeordnet ist. Der Magnetkern 29 ist zwischen
einander zugewandten Vorsprüngen des Gehäuseteils 50 und des
Verschlußteils 51 eingespannt gehalten, wobei die Durch
gangsöffnung 54 mit dem Kraftstoffniederdruckanschluß 10
fluchtet, so daß ein in dem Magnetventil ausgebildeter Nie
derdruckraum 19 über die Durchgangsöffnung 54 mit dem Kraft
stoffniederdruckanschluß 10 verbunden ist. Eine Ankerplatte
28 ist unter Einwirkung ihrer trägen Masse gegen die Vor
spannkraft einer Rückholfeder 35 dynamisch verschiebbar auf
dem Ankerbolzen 27 gelagert und wird durch diese Rückholfe
der im Ruhezustand gegen einen Anschlagring 26 am Ankerbol
zen gedrückt. Die Rückholfeder 35 stützt sich gehäusefest
über einen Flansch 32 eines den Ankerbolzen führenden Gleit
stücks 34 ab, das mit diesem Flansch zwischen Ventilstück 12
und Schraubteil 23 im Ventilgäuse fest eingespannt ist. Der
Ankerbolzen 27 und mit ihm die Ankerscheibe 28 und das mit
dem Ankerbolzen verbundene Steuerventilglied 25 sind ständig
durch eine sich gehäusefest abstützende, in der Durchgangs
öffnung 54 des Magnetkerns 29 angeordnete Schließfeder 31 in
Schließrichtung beaufschlagt, so daß das Steuerventilglied
25 normalerweise in Schließstellung am Ventilsitz 24 an
liegt. Bei Erregung des Elektromagneten wird die Ankerplatte
28 vom Elektromagneten angezogen und dabei der Ablaufkanal
17 zum Entlastungsraum 19 hin geöffnet. Zwischen dem Steuer
ventilglied 25 und der Ankerplatte 28 befindet sich eine
Ringschulter 33 am Ankerbolzen 27, die bei erregtem Elektro
magneten am Flansch 32 anschlägt und so den Öffnungshub des
Steuerventilglieds 25 begrenzt. Zur Einstellung des Öff
nungshubes ist zwischen Flansch 32 und Ventilstück 12 eine
Einstellscheibe 38 eingelegt.
Um Wirbelströme zu vermeiden, wird der Magnetkern 29 bei den
bekannten Magnetventilen aus einem Kunststoff-Metallpulver
gemisch hergestellt. Derartige Kerne sind relativ weich und
neigen bei hohen Temperaturen zu Formänderungen, welche aus
einer Migration des Kernmaterials resultieren. Die aus der
Einspannung des Kerns in dem Gehäuse 50, 51 resultierenden
mechanischen Kräfte verstärken diesen Effekt noch. Außerdem
sind manche Einspritzventile so ausgelegt, daß der Anker un
mittelbar an den Magnetkern 29 anstößt, wodurch der Magnet
kern in axialer Richtung stark belastet wird. All dies führt
zu einer nachteiligen Veränderung des aus dem Steuerdruck
raum ablaufenden Kraftstoffs und damit auch zu einer Ände
rung des Einspritzverhaltens.
Die Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für ein er
findungsgemäßes Magnetventil. Das Gehäuse 50, 51 des Magnet
ventils 30 ist in Fig. 2 nur teilweise dargestellt. Der in
Fig. 2 dargestellte Elektromagnet kann an Stelle des in Fig.
1 dargestellten in das Gehäuse des Magnetventils eingebracht
werden. Wie zu erkennen ist, umfaßt der Elektromagnet eine
Spule 53 sowie ein Verbundteil aus einem Magnetkern 29 und
einem metallischen Stützgerüst 60. Der Magnetkern 29 weist
eine im wesentlichen hohlzylindrische Form auf mit einer
axialen Durchgangsöffnung 54, welche eine erste Seite 68 mit
einer dieser gegenüberliegenden zweiten Seite 69 verbindet,
und eine sich in axialer Richtung erstreckende Mantelfläche,
auf welcher das Stützgerüst angeordnet ist. Das Stützgerüst
60 ist als zylindrisches Hülsenteil gefertigt und mit Aus
nehmungen 63 versehen. Durch die Ausnehmungen 63 werden Wir
belströme in der äußeren Metallhülse unterbunden. Zur Her
stellung des Verbundteils 60, 29 ist es beispielsweise mög
lich, in einem Spritzverfahren das Kunststoff-Metallpulver
gemisch für den Magnetkern in das Hülsenteil 60 einzusprit
zen. Vorteilhaft kann hierbei erreicht werden, daß von der
äußeren Mantelfläche des Magnetkerns 29 abstehende Vorsprün
ge 64 die Ausnehmungen 63 des Stützgerüstes 60 ausfüllen, so
daß ein integriertes Verbundteil aus Magnetkern und Stützge
rüst entsteht. Die Spule 53 des Elektromagneten kann in ei
ner die Durchgangsöffnung 54 umgebenden ringförmigen Ausneh
mung 74 des Magnetkerns 29 angeordnet sein. Die elektrischen
Anschlüsse der Spule sind in Fig. 2 nicht dargestellt, kön
nen aber wie bei den bekannten Elektromagneten durch den Magnetkern
nach außen geführt werden. Der Anker 28 des Magnet
ventils ist in Fig. 2 nur schematisch gezeigt. Er kann wie
der in Fig. 1 dargestellte Anker mehrteilig oder auch ein
teilig ausgebildet sein und weist eine Ankerplatte auf die
mit dem Elektromagneten zusammenwirkt.
Wie in Fig. 2 weiterhin zu erkennen ist, stehen ringförmige
Abschnitte 66 und 65 von der ersten Seite 68 und der zweiten
Seite 69 des Magnetkerns 29 ab. Das aus Stützgerüst 60 und
Magnetkern 29 bestehende Verbundteil ist zwischen einander
zugewandten Vorsprüngen 55, 56 des Gehäuseteils 50 und des
Verschlußteils 51 eingespannt. Dabei gelangen die Vorsprünge
55, 56 an den Abschnitten 65, 66 zur Anlage, wodurch erreicht
wird, daß die axialen Spannkräfte zur Fixierung des Magnet
kerns im wesentlichen auf das Stützgerüst 60 übertragen wer
den und der relativ weiche Magnetkern 29 entlastet wird. Außerdem
kann der von der ersten Seite 68 abstehende Abschnitt
65 des äußeren Hülsenteils 60 gleichzeitig als Anschlagflä
che für den Magnetanker 28 dienen. Durch den Abstand d die
ses Abschnitts 65 von der ersten Seite 68 des Magnetkerns 29
wird vorteilhaft ein Minimalabstand zwischen Anker und Ma
gnetkern definiert, so daß auf Einlegescheiben zur Einstel
lungen des Abstands verzichtet werden kann.
In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Magnetventils gezeigt, bei dem das Stützgerüst
ein äußeres Hülsenteil 60 und zusätzlich ein inneres Hülsen
teil 61 aufweist, welches wie das äußere Hülsenteil zylin
derförmig ausgebildet ist. Während das äußere Hülsenteil 60
auf die äußere Mantelfläche des Magnetkerns aufgebracht ist,
ist das innere Hülsenteil 61 auf die Innenwandung der Durch
gangsöffnung 54 des Magnetkerns angeordnet. Beide Hülsenteile
sind aus Metall gefertigt und erstrecken sich durchgehend
in axialer Richtung von der ersten Seite 68 bis zur zweiten
Seite 69 des Magnetkerns 29 und stabilisieren den Kern in
dieser Richtung. Das Verbundteil aus Magnetkern und Hülsen
teilen kann beispielsweise durch Kleben, Verspannen, Sprit
zen oder Backlack-Beschichtung hergestellt werden. Nach der
Herstellung des Verbundteils wird dieses an den Endseiten
plangeschliffen, so daß die Endabschnitte der Hülsenteile
60, 61 bündig mit der ersten Seite 68 und der zweiten Seite
69 des Magnetkerns angeordnet sind. Zusätzlich ist das innere
Hülsenteil 61 an seinem der zweiten Seite 69 zugewandten
Endabschnitt mit einem trichterförmig gebogenen Abschnitt 71
versehen. Weiterhin ist ein scheibenförmiges Plattenteil 70
aus Metall vorgesehen, welches eine axiale Durchgangsausneh
mung 72 aufweist. Der Außendurchmesser des Plattenteils 70
entspricht dem Außendurchmesser des äußeren Hülsenteils 60.
Das Plattenteil 70 wird auf die zweite Seite 69 des Verbund
teils aufgelegt, so daß die Durchgangsöffnung 54 des Magnet
kerns 29 mit der Durchgangsausnehmung 72 des Plattenteils
fluchtet und einen durchgehenden Kanal bildet. Der aus Ver
bundteil und Plattenteil gebildete Stapel wird wie in Fig. 3
gezeigt, zwischen einander zugewandten Vorsprüngen 55, 56 im
Gehäuse des Magnetventils eingespannt.
Der Anker bei dem in Fig. 3 gezeigten Magnetventil unter
scheidet sich von dem in Fig. 2 gezeigten ebenen Anker. Er
weist eine ringförmige Ankerplatte 28 auf von der ein kreis
förmiger Vorsprung 76 zur ersten Seite 68 des Magnetkerns
absteht. Ein von dem Vorsprung abstehender axialer Führungs
bolzen 77 greift zur Führung des axial beweglichen Ankers in
das innere Hülsenteil 61 ein. Der vom Elektromagnet angezo
gene Anker gelangt mit dem Vorsprung 76 an dem bündig mit
der ersten Seite 68 versehenen Endabschnitt 75 des inneren
Hülsenteils 61 zur Anlage. Durch den Anschlag des Vorsprungs
76 an dem Anschlag 75 wird vorteilhaft erreicht, daß der auf
das Verbundteil übertragene Stoß von dem inneren Hülsenteil
aufgenommen und an das Plattenteil 70 übertragen wird. Durch
die trichterförmige Biegung 71 und das Plattenteil 70 wird
dabei vermieden, daß sich das innere Hülsenteil 70 beim Auf
schlag des Vorsprungs 76 des Ankers aus der Durchgangsöff
nung lösen kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Ab
stand d zwischen der Ankerplatte 28 und der ersten Seite des
Magnetkerns 29 durch die Höhe des Vorsprungs 76 definiert,
welche mit großer Genauigkeit an dem Anker ausgebildet wer
den kann.
Claims (21)
1. Elektromagnet für ein Magnetventil (30) zur Steuerung eines
Einspritzventils (1) für Brennkraftmaschinen, umfassend
einen Magnetkern (29) aus einem Kunststoff-Metallpulverge
misch mit einer axialen Durchgangsöffnung (54) und einer in
einer Ausnehmung (74) des Magnetkerns angeordneten Spule
(53), dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet ein me
tallisches Stützgerüst (60, 61) aufweist, das mit dem Kunst
stoff-Metallpulvergemisch des Magnetkerns (29) ein inte
griertes Verbundteil bildet und sich durchgehend in axialer
Richtung von einer ersten Seite (68) des Magnetkerns bis zu
einer von der ersten Seite abgewandten zweiten Seite (69)
des Magnetkerns erstreckt.
2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützgerüst ein äußeres Hülsenteil (60) umfaßt, welches
mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Mantelfläche
(67) des Magnetkerns (29) fest verbunden ist.
3. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere Hülsenteil (60) Ausnehmungen (63) aufweist,
in welche von der Mantelfläche (64) des Magnetkerns (29) ab
stehende Vorsprünge (64) eingreifen (Fig. 2).
4. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das äußere Hülsenteil (60) mit Endab
schnitten (65, 66) ein Stück von der ersten Seite (68)
und/oder zweiten Seite (69) des Magnetkerns (29) absteht
(Fig. 2).
5. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützgerüst zusätzlich ein von dem äußeren Hülsen
teil (60) räumlich getrenntes inneres Hülsenteil (61) um
faßt, welches in der Durchgangsöffnung (54) des Magnetkerns
(29) angeordnet ist (Fig. 3).
6. Elektromagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Stützgerüst (60, 61) aus Stahl
gefertigt ist.
7. Elektromagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Stützgerüst (60, 61) aus einem
nicht magnetischen Metall gefertigt ist.
8. Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils (1) für
Brennkraftmaschinen, welches Magnetventil (30) ein Gehäuse
(50, 51), einen Elektromagneten (29, 52, 53), einen axial be
weglichen Anker (28) und ein mit dem Anker bewegtes und von
einer Schließfeder (31) in Schließrichtung beaufschlagtes
Steuerventilglied (25) aufweist, das mit einem Ventilsitz
(24) des Magnetventils (30) zusammenwirkt, wobei der Magnet
kern (29) des Elektromagneten ein Kunststoff-Metallpulverge
misch umfaßt und mit einer axialen Durchgangsöffnung (54)
und einer in einer Ausnehmung (74) des Magnetkerns (29) an
geordneten Spule (53) versehen ist und in axialer Richtung
zwischen einander zugewandten Vorsprüngen (55, 56) des Gehäu
ses (50, 51) eingespannt gehalten wird, dadurch gekennzeich
net, daß der Elektromagnet ein metallisches Stützgerüst
(60, 61) aufweist, das mit dem Kunststoff-Metallpulvergemisch
des Magnetkerns (29) ein integriertes Verbundteil bildet und
sich durchgehend in axialer Richtung von der dem Anker (28)
zugewandten ersten Seite (68) des Magnetkerns (29) bis zu
der von dem Anker (28) abgewandten zweiten Seite (69) des
Magnetkerns (29) erstreckt.
9. Magnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Stützgerüst ein äußeres Hülsenteil (60) umfaßt, welches
auf einer sich in axialer Richtung erstreckenden Mantelflä
che (67) des Magnetkerns (29) angeordnet ist.
10. Magnetventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere Hülsenteil (60) Ausnehmungen (63) aufweist,
in welche von der Mantelfläche (67) des Magnetkerns (29) ab
stehende Vorsprünge (64) eingreifen. (Fig. 2)
11. Magnetventil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß Abschnitte (65, 66) des äußeren Hülsen
teils (60) ein Stück weit von der ersten Seite (68) und/oder
zweiten Seite (69) des Magnetkerns (29) abstehen und an den
einander zugewandten Vorsprüngen (55, 56) des Gehäuses kraft
schlüssig anliegen. (Fig. 2)
12. Magnetventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützgerüst zusätzlich ein von dem äußeren Hülsen
teil (60) räumlich getrenntes inneres Hülsenteil (61) um
faßt, welches in der Durchgangsöffnung (54) des Magnetkerns
(29) angeordnet ist. (Fig. 3)
13. Magnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ein an der ersten Seite (68) des Magnetkerns (29) ange
ordneter Abschnitt (65, 75) des Stützgerüstes (60, 61) eine
definierte Anschlagfläche für einen mit dem Elektromagnet
zusammenwirkenden Anker (28) bildet.
14. Magnetventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der die Anschlagfläche bildende Abschnitt (65, 75) des
Stützgerüstes (60, 61) von der ersten Seite (69) des Magnet
kerns (29) ein Stück weit absteht, so daß der Anker (28) ei
nen definierten Mindestabstand (d) von der ersten Seite (69)
des Magnetkerns nicht unterschreiten kann. (Fig. 2)
15. Magnetventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der die Anschlagfläche bildende Abschnitt (65, 75) des
Stützgerüstes (60, 61) mit der ersten Seite (69) des Magnet
kerns (29) bündig angeordnet ist und daß der Anker (28) mit
einem von einer Ankerplatte (78) abstehenden Vorsprung (76)
zur Anlage an der Anschlagfläche versehen ist, so daß die
Ankerplatte (78) einen definierten Mindestabstand (d) von
der ersten Seite (69) des Magnetkerns nicht unterschreiten
kann (Fig. 3).
16. Magnetventil nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anker (28) mit einem axialen Füh
rungsbolzen (77) in die Durchgangsöffnung (54) des Magnet
kerns (29) eingreift (Fig. 3).
17. Magnetventil nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stützgerüst (60, 61) aus Stahl gefer
tigt ist.
18. Magnetventil nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stützgerüst (60, 61) aus einem nicht
magnetischen Metall gefertigt ist.
19. Magnetventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Endabschnitt (71) des inneren Hülsenteils (61) bün
dig mit der zweiten Seite (69) des Magnetkerns (29) angeord
net ist und ein mit einer axialen Durchgangsausnehmung (72)
versehenes Plattenteil (70) auf der zweiten Seite (69) des
Magnetkerns angeordnet ist, wobei die Durchgangsausnehmung
(72) mit der Durchgangsöffnung (54) des Magnetkerns (29)
fluchtet und das Plattenteil (70) mit dem aus Magnetkern
(29) und Stützgerüst (60, 61) gebildeten Verbundteil zwischen
den einander zugewandten Vorsprüngen (55, 56) des Gehäuse
teils eingespannt gehalten ist (Fig. 3).
20. Magnetventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der der zweiten Seite (69) des Magnetkerns (8) zugewand
te Endabschnitt (71) des inneren Hülsenteils (61) mit einer
trichterförmigen Biegung versehen ist.
21. Kraftstoff-Einspritzventil mit einem Magnetventil nach
einem der Ansprüche 8 bis 20.
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