DE102007043552A1

DE102007043552A1 - Elektromagnetventil

Info

Publication number: DE102007043552A1
Application number: DE102007043552A
Authority: DE
Inventors: Christoph Voss; Christian Schulz
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2007-03-10
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2008-09-11
Also published as: WO2008110436A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, dessen Jochkörper (6) oberhalb und unterhalb einer Hülse (1) das Ventilgehäuse im Bereich eines Magnetkerns (5) und eines Rohrkörpers (2) radial kontaktiert, sodass die maximale Länge (L1) der Hülse (1) durch den Abstand (A) einer ersten am Magnetkern (5) anliegenden radialen Kontaktstelle (K1) des Jochkörpers (6) und einer zweiten am Rohrkörper (2) anliegenden radialen Kontaktstelle (K2) begrenzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Elektromagnetventil der angegebenen Art ist bereits aus der Patentanmeldung DE 102 54 342 A1 bekannt. Dieses Elektromagnetventil weist ein Ventilgehäuse auf, bestehend aus einem den Magnetfluss leitenden Rohrkörper, an dem eine den Magnetfluss nicht leitende Hülse befestigt ist, die an ihrem vom Rohrkörper abgewandten Ende von einem den Magnetfluss leitenden Magnetkern verschlossen ist. Auf dem Rohrkörper sind gemeinsam ein Jochkörper mit einer Magnetspule aufgesetzt, um ein im Ventilgehäuse angeordnetes Ventilschließglied mittels eines Magnetankers unter Wirkung eines Magnetfeldes von seinem Ventilsitz abheben zu können. Das Elektromagnetventil hat den Nachteil, dass infolge der axialen Verstemmung der Hülse innerhalb des patronenförmigen Rohrkörpers eine relativ großer Herstellungsaufwand erforderlich ist als auch eine ausschließlich axiale Kontaktierung des Jochkörpers am Rohrkörper erzwungen wird, welche die Wärmeabfuhr von der Magnetspule in den Rohrkörper beschränkt.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil der angegebenen Art weiter zu entwickeln, welches mit einem optimierten Magnetkreis kostengünstig und besonders kompakt hergestellt werden kann, sodass vorgenannte Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Elektromagnetven til der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im Folgenden aus der Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele im Längsschnitt hervor.
Es zeigen:
1 ein Elektromagnetventil mit der erfindungsgemäßen Merkmalen zur Gestaltung des Ventilgehäuses und des Jochkörpers,
2 eine Abwandlung des aus 1 bekannten Ventilgehäuses mit einem unmittelbar im Rohrkörper integrierten Ventilsitz,
3 das Elektromagnetventil nach 2 in Verbindung mit einer am Rohrkörper angebrachten Zentrierhülse.
Bevor auf alle Einzelheiten der abgebildeten Ausführungsbeispiele eingegangen wird, sollen zunächst die erfindungswesentlichen Merkmale des beanspruchten Elektromagnetventils unter Beachtung der aus den einzelnen Figuren erkennbaren Merkmale herausgestellt werden.
Alle aus den 1–3 ersichtlichen Elektromagnetventile weisen jeweils in einem Hauptkanal ein Ventilschließglied 13 auf, das auf einen Ventilsitz 15 gerichtet ist. Abhängig von der Stellung des Ventilschließgliedes 13 ist somit eine direkte hydraulische Verbindung zwischen den in ein Ventilgehäuse einmündenden Druckmittelkanälen 18, 19 herstellbar.
Das Ventilgehäuse besteht aus einem den Magnetfluss leitenden Rohrkörper 2, an dem eine den Magnetfluss nicht leitende Hülse 1 befestigt ist, die an ihrem vom Rohrkörper 2 abgewandten Ende von einem den Magnetfluss leitenden Magnetkern 5 verschlossen ist. Gemeinsam auf dem Rohrkörper 2 aufgesetzt sind eine in einem Jochkörper 6 aufgenommene Magnetspule. Das Ventilschließglied 13 ist zur elektromagnetischen Betätigung mit einem innerhalb des Ventilgehäuses axial beweglichen Magnetanker 4 verbunden, der unter der Wirkung einer Druckfeder 14 in der elektromagnetisch nicht erregten Ventilstellung am Ventilsitz 15 anliegt, wodurch die Verbindung zwischen den in das Ventilgehäuse einmündenden Druckmittelkanälen 18, 19 unterbrochen ist.
Die Erfindung sieht vor, dass der Jochkörper 6 oberhalb und unterhalb der Hülse 1 das Ventilgehäuse im Bereich des Magnetkerns 5 und des Rohrkörpers 2 radial kontaktiert, sodass die maximale Länge L1 der Hülse 1 durch den Abstand A zwischen einer ersten, am Magnetkern 5 anliegenden radialen Kontaktstelle K1 des Jochkörpers 6 und einer zweiten, am Rohrkörper 2 anliegenden radialen Kontaktstelle K2 begrenzt ist. Hierdurch ergibt sich eine verhältnismäßig geringe Ventilbauhöhe bei gleichzeitig optimiertem Magnetkreis, dessen Wärmeabfuhr ungehindert radial in den Rohrkörper erfolgt. Der optimierte Magnetkreis zeichnet sich dadurch aus, dass infolge der direkten radialen Kontaktierung des Jochkörpers 6 am Magnetkern 5 und am Rohrkörper 2 kein radialer Luftspalt zu überbrücken ist, da die nicht magnetische Hülse 1 nicht mehr innerhalb der Kontaktstellen K1, K2 angeordnet ist. Überdies ergibt sich durch erfindungsgemäße Anordnung ein optimierter Magnetkreis mit geringen Streueigenschaften der Magnetfeldlinien. Als weitere Besonderheit erstreckt sich der Rohrkörper 2 oberhalb des Kragens 9 bis zur axialen Kontaktierung an den Jochkörper 6 heran, was zusätzlich eine axiale Wärmeabfuhr in Richtung des Rohrkörpers 2 begünstigt.
Zur optimalen Anbindung des Rohrkörpers 2 an die Hülse 1 weist der Rohrkörper 2 einen Fortsatz 7 auf, der sich abschnittsweise in die Hülse 1 erstreckt, die ein austenitisches Werkstoffgefüge aufweist. Der Rohrkörper 2 und der Magnetkern 5 sind vorteilhaft stoffschlüssig mittels Laserschweißung an der Hülse 1 befestigt, wozu der der Rohrkörper 2 und der Magnetkern 5 aus einem ferritischen Werkstoff bestehen. Durch die stoffschlüssige Befestigung des Rohrkörpers 2 an der Hülse 1 weist der Fortsatz 7 vorteilhaft ein austenitisches sowie ferritisches Mischgefüge auf, sodass zur Vermeidung unerwünschter Magnetfeldwirkungen in diesem Bereich der Fortsatz 7 nur eine vernachlässigbar geringe Magnetisierbarkeit aufweist.
Der Rohrkörper 2, der Magnetanker 4 und der Magnetkern 5 sind als Kaltschlagteile, hingegen die Hülse 1 und ein den Ventilsitz 15 aufnehmender Ventilsitzträger 8 als Tiefziehteile äußerst kostengünstig und präzise ausgebildet. Der Rohrkörper 2 weist zwecks Befestigung in einem Ventilaufnahmekörper 11 einen Kragen 9 auf, der durch Kaltschlagen oder Fließpressen hergestellt ist. Der Fortsatz 7 ist gemeinsam mit dem Kragen 9 in einem Arbeitsgang durch Kaltschlagen oder Fließpressen des Rohrkörpers 2 hergestellt.
In allen Figuren ist der Jochkörper 6 zweiteilig, vorzugsweise durch Stanzen und Tiefziehen von Dünnblech hergestellt, bestehend aus einem auf dem Rohrkörper 2 aufgesetzten, durch Tiefziehen hergestellten Gehäusetopf 6' und einem den Magnetkern 5 und den Rand des Gehäusetopfs 6' kontaktierenden Scheibe 6'', die gestanzt und nach dem Einsetzen der Magnetspule 16 in den Gehäusetopf 6' auf der Höhe des Topfrandes in den Gehäusetopf 6' eingepresst ist.
Bezüglich der weiteren Einzelheiten geht aus 1, 3 hervor, dass der Rohrkörper 2 an seinem von der Hülse 1 abgewandten Ende einen durch Tiefziehen von Dünnblech hergestellten Ventilsitzträger 8 aufnimmt, der eine topfförmige Kontur aufweist, in dessen Topfboden der Ventilsitz 15 entweder gemäß der 1 direkt oder gemäß 3 über eine den Magnetanker 4 im Rohrkörper 2 ausrichtende Zentrierhülse 20 mittelbar integriert ist, die in den Ventilsitzträger 8 eingepresst ist.
Der Ventilsitz 15 ist gemäß 1 durch Stanzen oder Prägen einer Öffnung im Topfboden des Ventilsitzträgers 8 kostengünstig hergestellt. Zusätzlich ist in 1 die Mantelfläche des Ventilsitzträgers 8 in Richtung des Druckmittelkanals 19 mit einer kalibrierten Öffnung 23 versehen, die durch Prägen hergestellt ist. Auf eine derartige Maßnahme wurde in 3 verzichtet, indem in einem unteren Endabschnitt des Rohrkörpers 2, in welchem der glockenförmige Ventilsitzträger 8 eingepresst ist, ein Nutkanal 24 eingeformt ist, der die hydraulische Verbindung zwischen dem Druckmittelkanal 19 und dem Ventilsitz 15 herstellt.
Weiterhin geht aus 1 hervor, dass der Ventilsitzträger 8 an seinem offenen Ende, das dem Rohrkörper 2 zugewandt ist, einen Kragen 17 aufweist, der durch eine axiale Außenverstemmung im Bereich einer Gehäusestufe 10 des Ventilaufnahmekörpers 11 gemeinsam mit dem Kragen 9 des Rohrkörpers 2 in der Ventilaufnahmebohrung 12 druckmitteldicht zusammengepresst befestigt ist. In den Ausführungsbeispielen nach 1, 2 ist der vom Rohrkörper 2 abgewandte Endbereich des Ven tilsitzträgers 8 zwischen den Druckmittelkanälen 18, 19 in die Ventilaufnahmebohrung 12 eingepresst und ist nach 1 an der Pressstelle oder gemäß 3 auch oberhalb der Pressstelle mittels einer an einem Ringfilterelement 21 angespritzten Dichtung 22 flüssigkeitsdicht im Ventilaufnahmekörper 11 aufgenommen.
Als weitere Besonderheiten der in 2, 3 abgebildeten Elektromagnetventile soll auf die Zentrierung des Magnetankers 4 innerhalb der Hülse 1 hingewiesen werden, wozu der Magnetanker 4 in seinem zwischen dem Fortsatz 7 und dem Magnetkern 5 liegenden Abschnitt mit mehreren über den Umfang verteile Führungsnasen 25 aufweist, die sich an der Innenwand der Hülse 1 abstützen. Die 2 zeigt derartige Führungsnasen 25 zusätzlich am unteren Abschnitt des Magnetankers 4, die sich an der Innenwand des Rohrkörpers 2 abstützen
Im Ausführungsbeispiel nach 2 ist abweichend von 1, 3 der Ventilsitz 15 im Prägeverfahren in einem nach unten verlängerten, die Druckkanäle 18, 19 aufweisenden Rohrabschnitt des Rohrkörpers 2 integriert, wobei das untere Ende des Rohrabschnitts mittels einer Pressverbindung in der Ventilaufnahmebohrung 12 gedichtet ist.
Soweit nicht auf alle weiteren abbildungsgemäßen Einzelheiten der in den 2, 3 abgebildeten Elektromagnetventile eingegangen wurde, sind diese in dieser Anmeldung dem einleitenden Teil der Figurenbeschreibung zu entnehmen.

1: Hülsenabschnitt
2: Rohrkörper
3: Ventilsitzkörper
4: Magnetanker
5: Magnetkern
6: Jochkörper
7: Fortsatz
8: Ventilsitzträger
9: Kragen
10: Gehäusestufe
11: Ventilaufnahmekörper
12: Ventilaufnahmebohrung
13: Ventilschließglied
14: Druckfeder
15: Ventilsitz
16: Magnetspule
17: Kragen
18: Druckmittelkanal
19: Druckmittelkanal
20: Zentrierhülse
21: Ringfilterelement
22: Dichtung
23: Öffnung
24: Nutkanal
25: Führungsnase

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10254342 A1 [0002]

Claims

Elektromagnetventil, mit einem Ventilgehäuse, bestehend aus einem den Magnetfluss leitenden Rohrkörper, an dem eine den Magnetfluss nicht leitende Hülse befestigt ist, die an ihrem vom Rohrkörper abgewandten Ende von einem den Magnetfluss leitenden Magnetkern verschlossen ist, mit einer in einem Jochkörper aufgenommenen Magnetspule, die gemeinsam auf dem Rohrkörper aufgesetzt sind, mit einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten Magnetanker, der mit einem Ventilschließglied verbunden ist, welches unter der Wirkung einer Druckfeder in der elektromagnetisch nicht erregten Ventilstellung an einem Ventilsitz anliegt, wodurch eine Verbindung zwischen wenigstens zwei in das Ventilgehäuse einmündenden Druckmittelkanälen unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Jochkörper (6) oberhalb und unterhalb der Hülse (1) das Ventilgehäuse im Bereich des Magnetkerns (5) und des Rohrkörpers (2) radial kontaktiert, sodass die maximale Länge (L1) der Hülse (1) durch den Abstand (A) zwischen einer ersten, am Magnetkern (5) anliegenden radialen Kontaktstelle (K1) des Jochkörpers (6) und einer zweiten, am Rohrkörper (2) anliegenden radialen Kontaktstelle (K2) begrenzt ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2) im Befestigungsbereich des Rohrkörpers (2) an der Hülse (1) einen Fortsatz (7) aufweist, der sich abschnittsweise in die Hülse (1) erstreckt, die ein austenitisches Werkstoffgefüge aufweist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2) und der Magnetkern (5) stoffschlüssig, vorzugsweise mittels Laserschweißung an der Hülse (1) befestigt sind, wozu der der Rohrkörper (2) und der Magnetkern (5) aus einem ferritischen Werkstoff bestehen.
Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die stoffschlüssige Befestigung des Rohrkörpers (2) an der Hülse (1) der Fortsatz (7) ein austenitisches sowie ferritisches Mischgefüge aufweist, dessen Magnetisierbarkeit infolge des austenitischen Gefügeanteils vernachlässigbar gering ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2), der Magnetanker (4) und der Magnetkern (5) als Kaltschlagteile, hingegen die Hülse (1) und ein den Ventilsitz aufnehmender Ventilsitzträger (8) als Tiefziehteile ausgebildet sind.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2) zwecks Befestigung in einem Ventilaufnahmekörper (11) einen Kragen (9) aufweist, der durch Kaltschlagen oder Fließpressen hergestellt ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (7) gemeinsam mit dem Kragen (9) in einem Arbeitsgang durch Kaltschlagen oder Fließpressen des Rohrkörpers (2) hergestellt ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2) an seinem von der Hülse (1) abgewandten Ende einen durch Tiefziehen von Dünnblech hergestellten Ventilsitzträger (8) aufnimmt, der eine topfförmige Kontur aufweist, in dessen Topfboden der Ventilsitz (15) entweder direkt oder über eine den Magnetanker (4) ausrichtende Zentrierhülse (20) mittelbar integriert ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (15) durch Stanzen oder Prägen einer Öffnung im Topfboden des Ventilsitzträgers (8) hergestellt ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitzträger (8) an seinem offenen Ende, das dem Rohrkörper (2) zugewandt ist, einen Kragen (17) aufweist, der durch eine axiale Außenverstemmung im Bereich einer Gehäusestufe (10) des Ventilaufnahmekörpers (11) gemeinsam mit dem Kragen (9) des Rohrkörpers (2) in der Ventilaufnahmebohrung (12) druckmitteldicht zusammengepresst ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Rohrkörper (2) abgewandten Endbereich des Ventilsitzträgers (8) zwischen den Druckmittelkanälen (18, 19) in die Ventilaufnahmebohrung (12) eingepresst ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Jochkörper (6) zweiteilig, vorzugsweise durch Stanzen und Tiefziehen von Dünnblech hergestellt ist, bestehend aus einem auf dem Rohrkörper (2) aufgesetzten, vorzugsweise durch Tiefziehen hergestellten Gehäusetopf und einem den Magnetkern (5) und den Rand des Gehäusetopfs kontaktierenden Scheibe, die vorzugsweise gestanzt ist.