DE102009006355A1

DE102009006355A1 - Proportionalmagnet für ein hydraulisches Wegeventil und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102009006355A1
Application number: DE102009006355A
Authority: DE
Inventors: Jens Hoppe; Stefan Konias
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-01-28
Filing date: 2009-01-28
Publication date: 2010-07-29
Also published as: WO2010086058A1; US20110285484A1; US8427263B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Proportionalmagneten für ein hydraulisches Wegeventil und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Der Proportionalmagnet umfasst eine Spuleneinheit (16) mit einer zylindrischen Spule (01), einem die Spule (01) umgebenden zylindrischen Magnetmantel (23), einer an einer Stirnfläche des Magnetmantels (23) angeordneten ringförmigen Jochscheibe (06) und einem Gehäuse. Eine separat herstellbare und prüfbare Lagereinheit (17) umfasst ein Joch (04) mit einer ersten Lagerstelle (21), einen Polkern (07) mit einer zweiten Lagerstelle (22), sowie eine Ankereinheit mit einem Magnetanker (09) und einem Druckstift (11). Die Lagerstellen (21, 22) und die Ankereinheit sind koaxial mittels einer Zentrierhülse (24) ausgerichtet. Die dritte Komponente des Proportionalmagneten ist eine Polscheibe (18). Bei der Montage des Proportionalmagneten wird die Lagereinheit (17) in eine zylindrische Öffnung (26) der Spuleneinheit (16) eingesetzt und die Polscheibe (18) als Deckel auf die Spuleneinheit (16) mit eingesetzter Lagereinheit (17) zur axialen Fixierung der Lagereinheit und zum Schließen des Magnetkreises aufgesetzt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Proportionalmagneten für ein hydraulisches Wegeventil und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Derartige Wegeventile werden beispielsweise in Brennkraftmaschinen zur Ansteuerung von hydraulischen Nockenwellenverstellern verwendet.
Aus der DE 103 00 974 A1 ist ein Proportionalmagnetventil einer Nockenwellenverstelleinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt. Das Proportionalmagnetventil weist ein Ventilgehäuse auf, in welchem ein Kolben verschiebbar ist und welches über mehrere Anschlüsse verfügt, über die ein Hydrauliköl zuführbar ist. Das Proportionalmagnetventil umfasst weiterhin einen Elektromagnetteil, mit welchem sich über einen Stößel der Kolben verstellen lässt. Der Stößel wird in einer Axialbohrung in einem Gehäuse des Elektromagnetteiles gelagert, wodurch er axial verschiebbar ist.
Die DE 102 11 467 A1 zeigt einen Nockenwellenversteller mit einem Elektromagneten, der als drückender Proportionalmagnet ausgeführt ist. Der Proportionalmagnet weist einen Magnetanker auf, der fest auf einem Ankerstößel sitzt, der durch einen Polkern hindurchgeführt ist und mit einer freien Stirnfläche an einem Steuerkolben oder an einem mit diesem fest verbundenen Teil anliegt. Magnetgehäuse und Magnetflansch sind an einem Steuergehäusedeckel angeschraubt und mittels eines Flächendichtmittels abgedichtet.
Die DE 101 53 019 A1 zeigt einen Elektromagneten, der insbesondere als Proportionalmagnet zur Betätigung eines hydraulischen Ventils geeignet ist. Der Elektromagnet umfasst einen hohlzylindrischen Spulenkörper, der von einem oberen Polschuh und einem unteren Polschuh begrenzt wird. Der Elektromagnet wird von einem Magnetgehäuse umschlossen. Der Spulenkörper wirkt magnetisch auf einen Magnetanker, der die Magnetkraft über eine Stößelstange zur Betätigung des hydraulischen Ventils weiterleitet. Die Stößelstange wird in einer Axialbohrung im unteren Polschuh gelagert, wodurch sie axial verschiebbar ist.
Die DE 10 2004 057 873 A1 betrifft ein Sitzventil mit einem Leitungssystem zum Hindurchleiten eines zufließenden Mediums. Das Sitzventil weist einen Sitz und ein verstellbares Schließelement im Leitungssystem auf. Das verstellbare Schließelement wird mithilfe einer elektromagnetischen Stelleinrichtung betätigt. Die elektromagnetische Stelleinrichtung umfasst ein Ankergehäuse, in welchem ein Anker in Richtung einer Spulenachse verstellbar angeordnet ist. Der Anker ist mit einem Stellelement verbunden, welches das Schließelement betätigt. Das Stellelement wird in einer axialen Bohrung im Gehäuse der elektromagnetischen Stelleinrichtung gelagert, wodurch es axial verschiebbar ist.
Die DE 10 2005 048 732 A1 betrifft eine elektromagnetische Stelleinheit eines hydraulischen Wegeventils. Die elektromagnetische Stelleinheit umfasst einen Anker, der innerhalb eines Ankerraums axial verschiebbar angeordnet ist, und einen Polkern, der in einer Aufnahme des Gehäuses mittels einer Presspassung angeordnet ist und den Ankerraum in einer Bewegungsrichtung des Ankers begrenzt. Eine Ankerführungshülse ist zur axialen Führung des Ankers vorgesehen. Weiterhin umfasst die elektromagnetische Stelleinheit eine Spule, die bevorzugt mit einem nicht magnetisierbaren Material umspritzt ist, sodass ein Spulenkörper ausgebildet ist. Der Anker wird in einer Gleithülse gelagert, wodurch er reibungsarm axial verschiebbar ist.
Die JP 2005-188630 A zeigt ein hydraulisches Wegeventil mit einer elektromagnetischen Stelleinheit. Die elektromagnetische Stelleinheit umfasst eine Spule zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, welches auf einen axial verschiebbaren Anker einwirkt. Der Anker umfasst ein Stellelement, welches das hydraulische Wegeventil betätigt. Das Stellelement wird in einer axialen Bohrung im Gehäuse der elektromagnetischen Stelleinrichtung gelagert, wodurch es axial verschiebbar ist.
1 zeigt eine weitere elektromagnetische Stelleinheit gemäß dem Stand der Technik in einer Längsschnittsdarstellung. Diese elektromagnetische Stelleinheit ist für das Stellen eines als Zentralventil ausgebildeten hydraulischen Wegeventils ausgeführt, welches radial innerhalb eines Innenrotors einer Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die elektromagnetische Stelleinheit umfasst zunächst eine Spule 01, die über einen Steckkontakt 02 elektrisch gespeist wird. Die Spule 01 ist innerhalb eines Spulenkörpers 03 angeordnet, der durch ein Umspritzen der Spule 01 mit einem Kunststoff gefertigt wird. Das mit der Spule 01 erzeugbare magnetische Feld wird über einen Weicheisenkreis, der aus einem Joch 04, einer Jochscheibe 06, einem Polkern 07 und einem Gehäuse 08 besteht, auf einen axial beweglich gelagerten Magnetanker 09 übertragen. Das magnetische Feld übt über einen Luftspalt zwischen dem Polkern 07 und dem Magnetanker 09 eine magnetische Kraft auf den Magnetanker 09 aus. Diese magnetische Kraft wird über einen Druckstift 11 des Magnetankers 09 auf einen Kolben des Zentralventils (nicht gezeigt) übertragen. Die elektromagnetische Stelleinheit wird über einen Flansch 12 des Gehäuses 08 am Zentralventil oder an einem das Zentralventil umgebenden Gehäuse befestigt. Das mit der Spule 01 erzeugbare magnetische Feld wirkt nicht vollständig in die Verschieberichtung des Magnetankers 09, was durch eine Exzentrizität des Magnetankers 09 bedingt ist. Diese Exzentrizität ist zum einen durch ein Spiel des Magnetankers 09 und des Druckstiftes 11 in deren Lagerung bedingt. Zum anderen ist die Exzentrizität eine Folge einer Abweichung von der Koaxialität zwischen einem Ankerlager 13 und einem Polkernlager 14. Diese Abweichung kann abhängig vom Montagekonzept und von den Toleranzen der Komponenten der elektromagnetischen Stelleinheit recht groß sein. Aufgrund der Exzentrizität des Magnetankers 09 wirken Teile des mit der Spule 01 erzeugbaren magnetischen Feldes seitlich auf den Magnetanker 09, wodurch seitlich auf den Magnetanker 09 einwirkende Kräfte erzeugt werden. Diese seitlich wirkenden Kräfte sind proportional zur Exzentrizität des Magnetankers 09 oder sogar proportional zum Quadrat der Exzentrizität des Magnetankers 09. Die aus der Abweichung der Koaxialität zwischen dem Ankerlager 13 und dem Polkernlager 14 resultierenden Fluchtungsfehler führen zu einem Verkippen des Magnetankers 09 in dessen Ankerlager 13. Infolge dieser Verkippung gleitet der Druckstift 11 nicht mehr auf der gesamten Lagerfläche des Polkernlagers 14, insbesondere kann es dazu kommen, dass der Druckstift 11 lediglich auf den Kanten des Polkernlagers 14 gelagert wird. Dies führt zu einer eingeschränkten Funktion der elektromagnetischen Stelleinheit und zu einem erhöhten Verschleiß des Druckstiftes 11 und des Polkernlagers 14. Im Weiteren führt der erhöhte Verschleiß zu einer zunehmenden Exzentrizität des Magnetankers 09, wodurch sich die seitlich auf den Magnetanker 09 einwirkenden Kräfte nochmals erhöhen. In der Folge zeigt der Verschleiß einen progressiven Verlauf. Schließlich kommt es zum Ausfall der Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten der Brennkraftmaschine, insbesondere dadurch, dass die Einstellungen der Steuerzeiten der Brennkraftmaschine nicht mehr innerhalb der dafür zulässigen Verstellzeiten erfolgen kann.
Für die Herstellung der bekannten Proportionalmagneten sind neue Spritzguss-Werkzeuge immer dann erforderlich, wenn Variationen in Magnetcharakteristik oder Hub gewünscht sind oder wenn andere Eigenschaften auf Kundenwunsch geändert werden sollen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend von der in 1 gezeigten elektromagnetischen Stelleinheit bzw. Proportionalmagnet darin, einen verbesserten Proportionalmagneten bereitzustellen, der besonders kostengünstig herstellbar und robust bei Montage und Anwendung ist, wobei während der Herstellung eine einfache Anpassung an unterschiedliche Forderungen bezüglich Magnetkraftcharakteristiken, Hüben und Kraftniveaus ermöglicht werden soll.
Die Aufgabe wird durch einen Proportionalmagneten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 4 bzw. durch ein Verfahren zur Herstellung eines Proportionalmagneten gemäß Anspruch 9 gelöst.
Der erfindungsgemäße Proportionalmagnet dient der Verstellung eines hydraulischen Wegeventils, beispielsweise zur variablen Einstellung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine.
Der Proportionalmagnet umfasst zunächst in bekannter Weise eine Spule, mit welcher ein magnetisches Feld erzeugt werden kann, weiterhin eine Ankereinheit mit einem Anker und einem Druckstift. Der Druckstift bildet einen Aktuator des Proportionalmagneten. Mit Hilfe des Druckstiftes kann auf das hydraulische Wegeventil eingewirkt werden, um dieses zu verstellen. Hierfür ist die Ankereinheit entlang ihrer Achse verschiebbar in zwei Lagerstellen gelagert. Diese Achse ist üblicherweise durch eine Symmetrieachse der Ankereinheit gebildet, die bei einer typischen idealen Konstruktion von elektromagnetischen Stelleinheiten mit der Symmetrieachse des Ankers und/oder der Spule identisch ist. Um den Druckstift axial zu verschieben, wirkt der Anker auf den Druckstift ein, welcher die axiale Verschiebebewegung vorgibt. Der Anker und der Druckstift führen die axiale Verschiebebewegung gemeinsam aus. Ein Weicheisenkreis mit Joch und Polkern sorgt für die Leitung des magnetischen Flusses der Spule. Der Anker befindet sich im magnetischen Feld der Spule zwischen Joch und Polkern, wodurch eine Magnetkraft auf ihn einwirkt, welche die Verschiebebewegung verursacht. Der Druckstift folgt der axialen Verschiebebewegung des Ankers.
Erfindungsgemäß sind die Komponenten des Proportionalmagneten aufgeteilt in zwei bzw. drei voneinander unabhängig herstellbare Wirkeinheiten, nämlich eine Spuleneinheit und eine Lagereinheit sowie eine vorzugsweise einteilig gebildete Polscheibe, die als Deckel der Spuleneinheit fungiert. Bei der Montage des Proportionalmagnets wird einfach die Lagereinheit in die Spuleneinheit eingesetzt und durch die Polscheibe axial fixiert. Dadurch wird vorteilhafterweise eine kurze Toleranzkette bezüglich der geforderten Koaxialität der Ankereinheit mit den Lagerstellen erreicht.
Außerdem ermöglich die separat herstellbare Lagereinheit eine hohe Flexibilität bezüglich der Produktion unterschiedlicher Proportionalmagneten, weil lediglich Komponenten der Lagereinheit geändert werden müssen und die Spuleneinheit für alle Varianten verwendet werden kann.
Die Spuleneinheit ist im Wesentlichen topfförmig und umfasst eine ringförmige Jochscheibe, eine Spule und einen die Spule umgebenden Magnetmantel. Weiterhin weist die Spuleneinheit als Gehäuse eine Umspritzung auf. Die Teile des Weicheisenkreises in der Spulenbaugruppe, also die Jochscheibe und der Magnetmantel werden vorzugsweise mit einfachen Stanzteilen realisiert, wodurch die Herstellung besonders kostengünstig wird. Die Umspritzung hat den Vorteil, dass aufwändige Beschichtungen der einzelnen Komponenten und die aufwändige Herstellung von Presssitzen zwischen den Stanzteilen des Eisenkreises entfallen. Eine Flanschgeometrie kann bei der Umspritzung direkt mit angespritzt werden.
In einer anderen Variante kann das Gehäuse auch als Spritzgussteil hergestellt sein und die Komponenten werden zu Montage darin eingesetzt und fixiert.
Die Spuleneinheit weist eine zylindrische Öffnung auf, in welche die Lagerbaugruppe einfach einsetzbar ist. Vorteilhafterweise kann die gleiche Spuleneinheit zur Herstellung verschiedener Proportionalmagneten verwendet werden. Außerdem können die Hystereseeigenschaften der Lagereinheit vor der Komplettmontage des Proportionalmagneten geprüft werden.
Die Lagereinheit umfasst ein Joch mit einer ersten Lagerstelle, einen Polkern mit einer zweiten Lagerstelle und eine dazwischen angeordnete Ankereinheit mit einem Anker und einem Druckstift. Die Ankereinheit ist in den beiden Lagerstellen axial verschiebbar gelagert. Eine koaxiale Ausrichtung der Lagerstellen erfolgt vorzugsweise durch das Einsetzen der montierten Lagereinheit in eine Zentrierhülse.
Vorteilhafterweise wird durch das Einsetzen der Lagereinheit in die Spuleneinheit über die Zentrierhülse der Ölraum abgedichtet. Dadurch kann auf eine separat erforderliche Dichtung verzichtet werden. Die Zentrierhülse wird vorzugsweise mit der Spuleneinheit verklebt oder verschweißt. Ein Presssitz der Zentrierhülse in der Spuleneinheit ist ebenso möglich.
Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1: eine Längsschnittdarstellung eines Proportionalmagneten nach dem Stand der Technik;
2: einen erfindungsgemäßen Proportionalmagneten in einer Explosionsdarstellung und in einer Schnittansicht;
3: eine Spuleneinheit des in 2 dargestellten Proportionalmagneten in einer Explosionsdarstellung und in einer Schnittansicht;
4: eine Lagereinheit des in 2 dargestellten Proportionalmagneten in einer Schnittansicht;
5: eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Proportionalmagneten in einer Explosionsdarstellung und in einer Schnittansicht.
1 zeigt eine elektromagnetische Stelleinheit (Proportionalmagnet) für ein hydraulisches Wegeventil zur variablen Einstellung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist und bereits in der Beschreibungseinleitung erläutert wurde.
2 zeigt einen erfindungsgemäßen Proportionalmagneten mit einer Spuleneinheit 16, einer Lagereinheit 17 und einer Polscheibe 18. Dabei ist in Abbildung a) eine Explosionsdarstellung gezeigt, während Abbildung b) eine Längsschnittdarstellung ist. Der Proportionalmagnet besitzt prinzipiell den gleichen Aufbau und die Funktionsweise, wie die in 1 beschriebene Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik. Deshalb werden für die gleichen Komponenten gleiche Bezugsziffern verwendet.
Der Proportionalmagnet umfasst eine Spule 01, einen Steckkontakt 02, einen Spulenkörper 03, ein Joch 04, eine Jochscheibe 06, einen Polkern 07, ein Magnetgehäuse zur Leitung des magnetischen Flusses, einen Magnetanker 09 und einen Druckstift 11. Der funktionelle Zusammenhang der genannten Komponenten gleicht dem funktionellen Zusammenhang der Komponenten der in 1 gezeigten elektromagnetischen Stelleinheit gemäß dem Stand der Technik.
Der Magnetanker 09 und Druckstift 11 bilden eine Ankereinheit. Der Magnetanker 09 weist eine Zentralbohrung 19 auf, durch die der Druckstift 11 hindurchgeführt ist. Der Druckstift 11 ist in einer ersten Lagerstelle 21, welche sich im Joch 04 befindet und in einer zweiten Lagerstelle 22, welche im Polkern 07 vorgesehen ist, gelagert. Die Ankereinheit kann in Abwandlungen auch einstückig oder wie in 1 dargestellt, ausgeführt sein. Die Lagerstellen 21, 22 sind vorzugsweise als Gleitlager ausgeführt. Eine Zentrierung der Komponenten erfolgt bei der Montage durch eine Zentrierhülse 24, welche aus einem nichtmagnetisierbaren Material gefertigt ist.
Das Magnetgehäuse wird durch die Polscheibe 18 und einen Magnetmantel 23 gebildet.
Der Proportionalmagnet wird montiert, indem die Lagereinheit 17 in eine zylindrische Öffnung 26 der Spuleneinheit 16 eingeschoben wird. Die Lagereinheit 17 kann in der Öffnung 26 verklebt oder verschweißt sein oder einen Presssitz aufweisen. Dadurch erfolgt vorteilhafterweise eine Abdichtung zum Ölraum. Anschließend wird die Polscheibe 18 aufgesetzt, dabei kommen Nasen 27 der Polscheibe 18 und Nasen 28 der Spuleneinheit 16 verdrehsicher aneinander zur Anlage. Dabei wird auch der Magnetkreis über Polkern 07, Polscheibe 18, Magnetmantel 23, Jochscheibe 06 und Joch 04 geschlossen. Eine Fixierung kann durch Kleben, Schweißen, Löten oder einen Presssitz erfolgen.
3 zeigt die Spuleneinheit 16 in Abbildung a) in einer Explosionsdarstellung und in Abbildung b) in einer Längsschnittdarstellung. Die Spule 01 ist auf den Spulenkörper 03 gewickelt. Der zylindrische Magnetmantel 23 wird über die Spule 01 geschoben und die Jochscheibe 06 bedeckt nach der Montage eine der Grundflächen des Magnetmantels 23 in einem ringförmigen Abschnitt. Anschließend wird die Spuleneinheit 16 umspritzt, so dass eine Gehäuseumspritzung 29 gebildet wird. Die Gehäuseumspritzung 29 weist auch einen Befestigungsflansch 31 auf. In die Öffnung 26 ist die Lagereinheit 17 einsetzbar.
4 zeigt die Lagereinheit 17 in einer Längsschnittdarstellung. Die erste Lagerstelle 21 ist als Gleitlager in einer im Joch 04 geformten Jochbuchse 32 gestaltet, in welcher der Druckstift 11 an seinem einen Ende gelagert ist. Der Druckstift 11 ist mit seinem anderen Ende in der zweiten Lagerstelle 22 gelagert, welche im Polkern 07 vorgesehen ist. Die Zentrierhülse 24 sorgt bei der Montage der Lagereinheit 17 für eine koaxiale Ausrichtung der Lagerstellen 21, 22 mit dem Druckstift 11. Der Magnetanker 09 besitzt die Zentralbohrung 19, durch welche der Druckstift 11 hindurchgeführt ist.
5 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Proportionalmagneten mit einer Spuleneinheit 16 und einer Lagereinheit 17. Dabei ist in Abbildung a) eine Explosionsdarstellung gezeigt, während Abbildung b) eine Längsschnittdarstellung ist. Der Proportionalmagnet besitzt prinzipiell den gleichen Aufbau und die Funktionsweise, wie die in 1 beschriebene Ausführungsform. Deshalb werden für die gleichen Komponenten gleiche Bezugsziffern verwendet.
Der Proportionalmagnet umfasst die Spule 01, den Steckkontakt 02, den Spulenkörper 03, das Joch 04, die Jochscheibe 06, den Polkern 07, das Magnetgehäuse zur Leitung des magnetischen Flusses, den Magnetanker 09 und einen Druckstift 11. Der funktionelle Zusammenhang der genannten Komponenten gleicht dem funktionellen Zusammenhang der Komponenten der in 2 gezeigten elektromagnetischen Stelleinheit.
Der Magnetanker 09 und der Druckstift 11 bilden eine Ankereinheit. Der Magnetanker 09 weist eine Zentralbohrung 19 auf, durch die der Druckstift 11 hindurchgeführt ist. Der Druckstift 11 ist in der ersten Lagerstelle 21, welche sich im Joch 04 befindet, und in der zweiten Lagerstelle 22, welche im Polkern 07 vorgesehen ist, gelagert. Die Ankereinheit kann in Abwandlungen auch einstückig oder wie in 1 dargestellt, ausgeführt sein. Die Lagerstellen 21, 22 sind vorzugsweise als Gleitlager ausgeführt. Eine Zentrierung der Komponenten erfolgt bei der Montage durch die Zentrierhülse 24, welche aus einem nicht-magnetisierbaren Material gefertigt ist. Die Zentrierhülse 24 kann mit dem Joch 04 und mit dem Polkern 07 verklebt oder verschweißt sein.
Ein wesentlicher Unterschied zu der in 2 dargestellten Ausführungsform ist, dass das Magnetgehäuse, welches bei der in 2 gezeigten Ausführungsform aus Magnetmantel und Polscheibe gebildet ist, komplett in die Spuleneinheit integriert ist. In dem in 5 gezeigten Fall ist das Magnetgehäuse aus einem topfförmigen, oben offenen Magnetmantel 33 gebildet. Der Magnetmantel 33 weist an seinem Boden eine Öffnung 34 auf, welche die gleiche Größe, wie die Öffnung 26 hat. Diese Gestaltung hat den Vorteil, dass der Proportionalmagnet nur aus zwei Funktionsbaugruppen zusammengesetzt wird, was einen Montageschritt einspart.
Die Lagereinheit ist derart verändert, dass der Polkern 07 einen Rand 36 aufweist, welcher sich auf der Stirnfläche der Lagereinheit befindet und sich in radialer Richtung erstreckt, wodurch die Öffnung 34 im Magnetmantel 33 der Spuleinheit 16 bei der Montage des Proportionalmagneten vollständig geschlossen wird.
Der Proportionalmagnet wird montiert, indem die Lagereinheit 17 in die zylindrische Öffnung 26 eingeschoben wird. Die Lagereinheit 17 kann in der Öffnung 26 der Spuleinheit 16 verklebt oder verschweißt sein oder zwischen Jochscheibe 06 und Joch 04 einen Presssitz aufweisen. Dadurch erfolgt vorteilhaft eine Abdichtung zum Ölraum. Durch den Rand 36 an der Stirnfläche des Polkerns 07 wird die Öffnung 34 im Magnetmantel 33 komplett geschlossen. Dabei wird auch der Magnetkreis über Polkern 07, Magnetmantel 23, Jochscheibe 06 und Joch 04 geschlossen. Eine zusätzliche Absicherung der axialen Fixierung zwischen Magnetmantel 33 und Polkern 07 kann durch Kleben, Schweißen, Löten oder Verstemmen erfolgen. Ein radialer Spalt zwischen Polkern 07 und Magnetmantel 33 ist notwendig, um Querkräfte zu vermeiden, die durch Koaxialfehler der einzelnen Bauteile auftreten könnten.

01: Spule
02: Steckkontakt
03: Spulenkörper
04: Joch
05
06: Jochscheibe
07: Polkern
08: Gehäuse
09: Magnetanker
10
11: Druckstift
12: Flansch
13: Ankerlager
14: Polkernlager
15
16: Spuleneinheit
17: Lagereinheit
18: Polscheibe
19: Zentralbohrung
20
21: Lagerstelle, erste
22: Lagerstelle, zweite
23: Magnetmantel
24: Zentrierhülse
25
26: Öffnung
27: Nase
28: Nase
29: Gehäuseumspritzung
30
31: Befestigungsflansch
32: Jochbuchse
33: Magnetmantel
34: Öffnung
35
36: Rand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10300974 A1 [0003]
- DE 10211467 A1 [0004]
- DE 10153019 A1 [0005]
- DE 102004057873 A1 [0006]
- DE 102005048732 A1 [0007]
- JP 2005-188630 A [0008]

Claims

Proportionalmagnet für ein hydraulisches Wegeventil, folgende Wirkeinheiten umfassend: – eine Spuleneinheit (16) mit einer zylindrischen Spule (01), einem die Spule (01) umgebenden zylindrischen Magnetmantel (23), einer an einer Stirnfläche des Magnetmantels (23) angeordneten ringförmigen Jochscheibe (06) und einem Gehäuse (29); – eine Lagereinheit (17), umfassend ein Joch (04) mit einer ersten Lagerstelle (21), einen Polkern (07) mit einer zweiten Lagerstelle (22), eine Ankereinheit mit einem Magnetanker (09) und einem Druckstift (11), wobei die Lagereinheit (17) in eine zylindrische Öffnung (26) der Spuleneinheit (16) eingesetzt ist und die Lagerstellen (21, 22) und die Ankereinheit koaxial mittels einer Zentrierhülse (24) ausgerichtet sind; – eine ringförmige Polscheibe (18), die als Deckel auf die Spuleneinheit (16) mit eingesetzter Lagereinheit (17) aufgesetzt ist.
Proportionalmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Jochscheibe (06), Magnetmantel (23) und Polscheibe (18) Stanzteile aus Weicheisenmaterial sind.
Proportionalmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierhülse (24) mit der Spuleneinheit (16) verklebt oder verschweißt ist.
Proportionalmagnet für ein hydraulisches Wegeventil, folgende Wirkeinheiten umfassend: – eine Spuleneinheit (16) mit einer zylindrischen Spule (01), einem die Spule (01) umgebenden topfförmigen offenen Magnetmantel (33), der an seinem Topfboden ein Öffnung (34) aufweist, einer an der offenen Stirnfläche des Magnetmantels (33) angeordneten ringförmigen Jochscheibe (06) und einem Gehäuse (29); – eine Lagereinheit (17), umfassend ein Joch (04) mit einer ersten Lagerstelle (21), einen Polkern (07) mit einer zweiten Lagerstelle (22), eine Ankereinheit mit einem Magnetanker (09) und einem Druckstift (11), wobei die Lagereinheit (17) in eine zylindrische Öffnung (26) der Spuleneinheit (16) eingesetzt ist und die Lagerstellen (21, 22) und die Ankereinheit koaxial mittels einer Zentrierhülse (24) ausgerichtet sind.
Proportionalmagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierhülse (24) mit dem Polkern (07) und dem Joch (04) verklebt oder verschweißt ist.
Proportionalmagnet nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Polkern (07) mit dem Magnetmandel (33) der Spuleneinheit (16) verklebt, verschweißt oder verstemmt ist.
Proportionalmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse als eine Gehäuseumspritzung (29) ausgebildet ist.
Proportionalmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (17) in der Öffnung (26) der Spuleneinheit (16) verklebt, verschweißt oder durch Presssitz befestigt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Proportionalmagneten, folgende Schritte umfassend: – Herstellen einer Spuleneinheit (16) aus einem Gehäuseteil (29), einer Jochscheibe (06), einer elektrischen Spule (01) und einem Magnetmantel (23); – Herstellen einer Lagereinheit (17) aus einer Ankereinheit mit einem Magnetanker (09) und einem Druckstift (11), einem Joch (04) und einem Polkern (07), wobei die Ankereinheit in einer ersten Lagerstelle (21) im Joch (04) und in einer zweiten Lagerstelle (22) im Polkern (07) gelagert ist; – Montieren des Proportionalmagneten durch Einsetzen der Lagereinheit (17) in eine zylindrische Öffnung (26) der Spuleneinheit (16) und Aufsetzen einer Polscheibe (18), wobei der Magnetkreis über den Polkern (07), die Polscheibe (18), den Magnetmantel (23), die Jochscheibe (04) und das Joch (04) geschlossen wird und eine axiale Fixierung der Lagereinheit (17) in der Spuleneinheit (16) erfolgt; – Fixieren der Polscheibe (18) durch Presspassung, Klebung, Schweißen oder Löten.