DE102009038730B4

DE102009038730B4 - Blechpaket aus weichmagnetischen Einzelblechen, elektromagnetischer Aktor und Verfahren zu deren Herstellung sowie Verwendung eines weichmagnetischen Blechpakets

Info

Publication number: DE102009038730B4
Application number: DE102009038730.7A
Authority: DE
Inventors: Dr. Gerster Joachim; Herbert Höhn
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2029-08-28
Also published as: US8669837B2; US20110050376A1; GB2473116B; KR20110022537A; US20120038439A9; GB2473116A; DE102009038730A1; GB201014062D0

Abstract

Blechpaket aus weichmagnetischen Einzelblechen (18), wobei die Einzelbleche (18) in dem Blechpaket evolventenförmig gebogenen sind und wobei jedes Einzelblech (18) eine erste Längsseite (21), eine zweite, der ersten Längsseite (21) gegenüberliegende Längsseite (22), eine erste Breitseite (23) und eine zweite, der ersten Breitseite (23) gegenüberliegenden Breitseite (24) aufweist und wobei die erste Längsseite (21) eine Ausnehmung (25) aufweist, wobei die Ausnehmung (25) im ungebogenen Zustand des Einzelblechs (18) rechteckförmig ist und zu der ersten Breitseite (23), der zweiten Breitseite (24) und der zweiten Längsseite (22) den gleichen Abstand aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket aus weichmagnetischen Einzelblechen, einen elektromagnetischen Aktor, beispielsweise zur Steuerung einer in eine Verbrennungskraftmaschine einzuspeisenden Brennstoffmenge und Verfahren zu deren Herstellung.
Ein elektromagnetischer Aktor weist einen Ventilsitz mit einem passenden Ventilkörper auf, wobei der Ventilkörper durch ein auf einen mit dem Ventilkörper verbundenen Magnetanker einwirkendes Magnetfeld bewegbar ist. Der Aufbau des Magnetfelds erfolgt dabei durch die Bestromung einer Spule, wobei der magnetische Fluss mit einer Zeitverzögerung in den Magnetanker eindringt.
Insbesondere bei elektromagnetischen Aktoren, die als Einspritzventil verwendet werden, sind kurze Schaltzeiten von unter 40 μs bis 100 μs wünschenswert. Um kurze Schaltzeiten des Ventils zu erreichen, sollte die Zeitverzögerung zwischen der Bestromung der Spule und dem Aufbau des Magnetfelds in dem Magnetanker möglichst klein sein. Ein wichtiger Faktor, der die Zeitverzögerung nach unten hin begrenzt, ist das Auftreten von Wirbelströmen, die in dem elektrisch leitenden Körper des Magnetankers durch die zeitliche Änderung des Magnetfeldes induziert werden.
Aus der DE 100 05 182 A1 ist ein Einspritzventil bekannt, bei dem durch entgegengesetzte Bestromung benachbarter Spulen in dem dazwischenliegenden Polkörper erzeugte Wirbelströme einander auslöschen. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, dass ein gegenseitiges Auslöschen der Wirbelströme nur lokal erreicht werden kann und dass sich der magnetische Fluss gegenseitig auslöscht. Die Verluste durch Wirbelströme sind jedoch immer noch hoch und verhindern schnelle Schaltzeiten. Zudem schränken die Forderungen, die für eine möglichst weitgehende gegenseitige Auslöschung der Wirbelströme an die Geometrie der Spulen und Polkörper gestellt werden müssen, die Gestaltung des Einspritzventils stark ein.
Aus der DE 103 19 285 B3 ist ein weiterer Ansatz zur Reduzierung von Wirbelströmen bekannt. Das dort gezeigte Einspritzventil weist radial verlaufende Schlitze sowohl im Magnetanker als auch im Magnetkern auf, wobei der Magnetkern aus gestapelten, geschlitzten Eisenblechen oder alternativ aus konzentrisch ineinander gestapelten Eisenringen oder ähnlich einem Ringbandkern gebildet sein kann.
Dieses Einspritzventil weist jedoch mehrere Nachteile auf. Durch die schlitzförmigen Luftspalte geht fast kein magnetischer Fluss, so dass von einem magnetischen Fluss durchsetzte Leiterfläche verloren geht und das Ventil nur geringeren Öffnungs- und Schließkräften standhält. Zudem muss der Fluss bei diesen Anordnungen auch parallel zur Blechnormalen beziehungsweise radial zu den konzentrischen Ringen fließen und zwischen zwei Blechen oder Ringen jeweils einen Spalt überwinden, so dass die Permeabilität des gesamten Systems unerwünscht niedrig ist. Dies müsste durch eine starke Erhöhung des Spulenstroms kompensiert werden, was aber gleichzeitig eine Förderung von Wirbelströmen in den Blechebenen bedeuten würde.
Zur Verringerung der Wirbelströme sind aus den Druckschriften JP 2002 343 626 A und DE 103 94 029 T5 bereits spiral- oder evolventenförmig geschichtete Blechpakete bekannt.
Blechpakete aus spiral- oder evolventenförmig gebogenen Einzelblechen sind aus den Druckschriften DE 1 564 643 A , JP 0 4365305 A , DE 1 740 491 U , JP 11 067 532 A , DE 502 063 A und DE 195 37 362 B4 bekannt.
Aus der DE 10 2004 032 229 B3 ist ein Brennstoff-Einspritzventil für Brennstoff-Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einer weichmagnetischen Magnet-Jochanordnung bekannt. Die Anordnung weist ein erstes Jochblech und ein zweites Jochblech auf, die spiralförmig zusammengerollt sind.
In der DE 35 00 530 A1 wird zur Steuerung eines Hubventils einer Verbrennungskraftmaschine anstelle der mechanischen Nockensteuerung eine elektromagnetisch arbeitende Steuerung vorgeschlagen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Blechpaket aus weichmagnetischen Einzelblechen sowie einen elektromagnetischen Aktor, insbesondere ein elektromagnetisches Einspritzventil, anzugeben, die besonders gute magnetische Eigenschaften, insbesondere für ein Elektromagnetspulensystem zeigen. Außerdem sollen besonders einfache Verfahren zu deren Herstellung angegeben werden.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird ein Blechpaket aus weichmagnetischen Einzelblechen bereitgestellt, wobei die Einzelbleche in dem Blechpaket evolventenförmig gebogenen sind. Jedes Einzelblech weist eine erste Längsseite, eine zweite, der ersten Längsseite gegenüberliegende Längsseite, eine erste Breitseite und eine zweite, der ersten Breitseite gegenüberliegenden Breitseite auf. Die erste Längsseite weist eine Ausnehmung auf, wobei die Ausnehmung im ungebogenen Zustand des Einzelblechs rechteckförmig ist und zu der ersten Breitseite, der zweiten Breitseite und der zweiten Längsseite den gleichen Abstand aufweist.
Die Evolvente, womit in diesem Fall insbesondere die Kreisevolvente gemeint ist, ist definiert als Abwicklung der Evolutentangente von der Evolute eines Kreises. Die Krümmung der evolventenförmigen Einzelbleche ist noch so gering, dass der magnetische Fluss im Wesentlichen entlang der Blechebenen fließen kann, so dass die Flusslinien die Blechebenen nicht kreuzen.
Das erfindungsgemäße Blechpaket hat aufgrund der besonderen geometrischen Anordnung der rechteckförmigen Ausnehmung bzw. den speziellen Abmessungen der Einzelbleche deutlich verbesserte magnetische Eigenschaften.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedes Einzelblech im ungebogenen Zustand im Wesentlichen U-förmig, wobei ein erster Schenkel eine Breite e und ein zweiter Schenkel eine Breite g und eine Basis eine Dicke d aufweisen, wobei gilt e = g = d.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Blechpaket einen inneren Abschnitt und einen Boden auf, wobei der innere Abschnitt einen Innenradius D_i aufweist und eine Stirnfläche des inneren Abschnitts eine Fläche A_a aufweist und der Boden eine Dicke d aufweist, wobei gilt
In einer weiteren Ausführungsform weist das Blechpaket einen inneren Abschnitt und einen Boden auf, wobei der innere Abschnitt einen Innenradius D_i und eine Dicke a aufweist und der Boden eine Dicke d aufweist, wobei gilt
In einer weiteren Ausführungsform weist das Blechpaket einen inneren Abschnitt, einen äußeren Abschnitt und einen Boden auf, wobei der innere Abschnitt einen Innenradius D_i aufweist und der äußeren Abschnitt einen Außenradius D_a und eine Dicke c aufweist und der Boden eine Dicke d aufweist, wobei gilt
Das Blechpaket ist in einer Ausführungsform rotationssymmetrisch und aus Einzelblechen gleicher Dicke t zusammengesetzt. Es ist daher verhältnismäßig einfach herstellbar. In einer weiteren Ausführungsform weisen die Einzelbleche zueinander unterschiedliche Dicken auf, wobei jedes Einzelblech eine konstante Dicke aufweist.
Die Evolvente wird parametrisch in kartesischen Koordinaten x und y durch die Gleichung
mit dem Parameter t* beschrieben, wobei r ein Innenradius des Blechpakets ist.
Es gilt im Idealfall der dichtest möglichen Blechpackung (Stapelfaktor = 1): n·t = 2·π·r (2'), wobei t die Dicke und n die Anzahl der Einzelbleche sind. Bevorzugte Blechdicken für ein solches Paket liegen im Bereich von 0,35 mm, wobei auch dünnere und dickere Blechdicken bis ca. 1 mm denkbar sind. Der Innenradius r des Magnetkerns beträgt vorzugsweise zwischen wenigen Millimetern und über 10 mm.
Aus Gleichung (1) ergibt sich für den Außenradius R
Für eine besonders rationelle Herstellung eines solchen Blechpakets ist die Verwendung eines Stanzpaketierwerkzeugs vorteilhaft. Dies setzt aber voraus, dass ein Aufeinanderstapeln der Bleche durchführbar ist. Für t* ≥ π ist ein einfaches Aufeinanderlegen der Einzelbleche nicht mehr möglich, sie können dann wegen ihrer Krümmung nur noch von der Seite her ineinander geschoben werden. Vorteilhafterweise gilt deshalb die Beziehung t* < π.
Die Bedingung t* < π für ein leicht stapelbares Blechpaket ergibt für einen typischen Innenradius von r = 3 mm einen maximalen Außenradius R von 9,9 mm oder für einen typischen Außenradius von R = 12 mm einen minimalen Innenradius von r = 3,64 mm.
Das Blechpaket ist in einer bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist mindestens eine kreisringförmige Ausnehmung auf, wobei die kreisringförmige Ausnehmung konzentrisch in dem Blechpaket angeordnet ist und im Wesentlichen durch die Ausnehmungen der Einzelbleche gebildet wird.
In einer Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%,
1,5 Gew.-% ≤ Cr ≤ 4,0 Gew.-%,
0,4 Gew.-% ≤ Mo ≤ 1,2 Gew.-%,
0,1 Gew.-% ≤ V ≤ 0,4 Gew.-%,
0,05 Gew.-% ≤ Si ≤ 0,15 Gew.-%,
Rest Fe.
Insbesondere können die Einzelbleche im Wesentlichen aus 17,0 Gew.-% Co, 2,2 Gew.-% Cr, 0,8 Gew.-% Mo, 0,2 Gew.-% V, 0,09 Gew.-% Si, Rest Fe bestehen.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%,
1,5 Gew.-% ≤ Cr ≤ 4,0 Gew.-%,
1,0 Gew.-% ≤ Mn ≤ 1,8 Gew.-%,
0,4 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,2 Gew.-%,
0,1 Gew.-% ≤ Al ≤ 0,4 Gew.-%,
Rest Fe.
Insbesondere können die Einzelbleche im Wesentlichen aus 18,0 Gew.-% Co, 2,6 Gew.-% Cr, 1,4 Gew.-% Mn, 0,8 Gew.-% Si, 0,2 Gew.-% Al, Rest Fe bestehen.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%,
1,0 Gew.-% ≤ Cr ≤ 2,0 Gew.-%,
0,5 Gew.-% ≤ Mn ≤ 1,5 Gew.-%,
0,6 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,8 Gew.-%,
0,1 Gew.-% ≤ V ≤ 0,2 Gew.-%,
Rest Fe.
Insbesondere können die Einzelbleche im Wesentlichen aus 17,0 Gew.-% Co, 1,4 Gew.-% Cr, 1,0 Gew.-% Mn, 1,2 Gew.-% Si, 0,13 Gew.-% V, Rest Fe bestehen.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
15 Gew.-% ≤ Co ≤ 18,0 Gew.-%,
0 Gew.-% ≤ Mn ≤ 3,5 Gew.-%,
0 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,8 Gew.-%,
Rest Fe.
Insbesondere können die Einzelbleche im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co ≤ 18,0 Gew.-%, Rest Fe oder im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co, 1 Gew.-% Si, Rest Fe oder im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co, 2,7 Gew.-% Mn, Rest Fe bestehen.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
0 Gew.-% < Ni < 5,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < C < 0,03 Gew.-%,
0 Gew.-% < Si < 0,5 Gew.-%,
0 Gew.-% < S < 0,03 Gew.-%,
0 Gew.-% < Al < 0,08 Gew.-%,
0 Gew.-% < Ti < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < V < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < P < 0,015 Gew.-%,
0,03 Gew.-% < Mn < 0,2 Gew.-%,
Rest Fe.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
0 Gew.-% < Ni < 5,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < Si < 4,5 Gew.-%,
0 Gew.-% < S < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mo < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mn < 1,0 Gew.-%,
Rest Fe.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
5 Gew.-% < Cr < 23,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Ni < 8,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < Si < 4,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < S < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mo < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mn < 1,0 Gew.-%,
Rest Fe.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
20 Gew.-% < Ni < 85,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < Si < 4,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < S < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mo < 5,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mn < 4,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Cu < 5,0 Gew.-%,
Rest Fe.
Eine Legierung für die weichmagnetischen Einzelbleche weist gemäß einer weiteren Ausführungsform in Gewichtsprozent die Zusammensetzung Fe_RestCo_aCr_bS_cMo_dSi_eAl_fMn_gM_hV_iNi_jC_kCu_lP_mN_nO_oB_p mit a ≤ 50%, 0% ≤ b ≤ 20%, 0% ≤ c ≤ 0,5%, 0% ≤ d ≤ 3%, 0% ≤ e ≤ 3,5%, 0% ≤ f ≤ 4,5%, 0% ≤ g ≤ 4,5%, 0% ≤ h ≤ 6%, 0% ≤ i ≤ 4,5%, 0% ≤ j ≤ 5%, 0% ≤ k < 0,05%, 0% ≤ l < 1%, 0% ≤ m < 0,1%, 0% ≤ n < 0,5%, 0% ≤ o < 0,05%, 0% ≤ p < 0,01% auf, wobei M wenigstens eins der Elemente Sn, Zn, W, Ta, Nb, Zr und Ti bedeutet.
Die weichmagnetischen Einzelbleche weisen in einer weiteren Ausführungsform in Gewichtsprozent im Wesentlichen die Zusammensetzung Fe_RestCo₁₇Cr₂ oder Fe_RestCo_a mit 3 ≤ a ≤ 25 auf. In einer weiteren Ausführungsform bestehen die weichmagnetischen Einzelbleche aus Reineisen oder einem Chromstahl – insbesondere bei einer hohen Anforderung an das Korrosionsverhalten – oder sind als siliziertes Elektroblech ausgebildet.
Zur weiteren Verminderung der Wirbelstrombildung weisen die das Blechpaket bildenden, weichmagnetischen Einzelbleche in einer bevorzugten Ausführungsform zumindest auf einer Seite eine elektrisch isolierende Beschichtung auf. Sie können je nach Bedarf und Beschichtungstechnik auch auf beiden Seiten mit der Isolierung beschichtet sein.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist als elektrisch isolierende Beschichtung Magnesiumoxid (MgO) vorgesehen. In einer alternativen Ausführungsform kann auch eine Beschichtung mit Zirkondioxid (ZrO₂) vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann als elektrisch isolierende Beschichtung Magnetit (Fe₃O₄) oder Hämatit (Fe₂O₃) oder eine selbstoxidierende Schicht vorgesehen sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Blechpaket zumindest eine Öffnung auf, wobei die zumindest eine Öffnung eine Durchführung für elektrische Zu- und Ableitungen einer Spule bildet.
Die Erfindung betrifft auch einen elektromagnetischen Aktor aufweisend einen weichmagnetischen Kern, wobei der weichmagnetische Kern zumindest ein Blechpaket gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen aufweist.
Der elektromagnetische Aktor ist in einer Ausführungsform als Einlass-Auslass-Ventil ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Aktor als Einspritzventil zur Steuerung einer in eine Verbrennungskraftmaschine einzuspeisenden Brennstoffmenge ausgebildet.
Das Einspritzventil kann einen durch ein Elektromagnetspulensystem gegen einen Ventilsitz bewegbaren Ventilkörper aufweisen, der mit einem weichmagnetischen Magnetanker des Elektromagnetspulensystems verbunden ist, wobei das Elektromagnetspulensystem zumindest eine Spule mit dem weichmagnetischen Kern umfasst.
Eine Zusammensetzung des weichmagnetischen Kerns aus blechartigen Strukturen ist zur Wirbelstromreduzierung besonders geeignet. Um diese Vorteile von blechartigen Strukturen allerdings nutzen zu können, sollte der magnetische Fluss beim Betrieb des Einspritzventils entlang der Einzelbleche verlaufen können und möglichst keine Einzelbleche kreuzen. Dabei würden nämlich erhebliche Verluste auftreten. Besonders bevorzugt ist die Herstellung von Einzelblechen mit konstanter Dicke. Durch ihre evolventenförmige Anordnung zu einem Blechpaket lässt sich aus ihnen ein radialsymmetrischer Kern aufbauen, bei dem der magnetische Fluss im Wesentlichen parallel zur Blechebene fließen kann, so dass die Verluste minimiert werden. Durch die Ausführung als Blechpaket weist der Magnetkern auch besonders geringe Wirbelstromverluste auf.
Ein weiterer Vorteil des Einspritzventils ist, dass es möglich ist, für das Blechpaket Materialien zu verwenden, die sich nicht zum Sintern und Pressen eignen und daher für eine Herstellung eines gepressten oder gesinterten Magnetkerns bisher nicht infrage kamen, die jedoch günstige magnetische Eigenschaften wie beispielsweise eine hohe Sättigungspolarisation aufweisen. Legierungen mit einer hohen Sättigungspolarisation haben im Allgemeinen gleichzeitig den Nachteil, dass sie einen niedrigen elektrischen spezifischen Widerstand aufweisen und somit das Auftreten von Wirbelströmen begünstigen. Während sich die Sättigungspolarisation vor allem durch die Legierungszusammensetzung des Magnetkerns beeinflussen lässt, lässt sich jetzt jedoch der elektrische Widerstand auch über seine Geometrie beeinflussen, nämlich durch die Ausführung des Magnetkerns als Blechpaket.
Auf diese Weise wird es möglich, die Größen Sättigungspolarisation und elektrischer Widerstand zu entkoppeln und einen Magnetkern zu erlangen, der hohe Werte für beide Größen aufweist. Mit einem solchen Magnetkern können einerseits kurze Schaltzeiten des Einspritzventils und andererseits geringe Ummagnetisierungsverluste und hohe Haltekräfte erreicht werden. Das Einspritzventil eignet sich somit besonders gut zur Direkteinspritzung bei Kraftfahrzeugen, für die wegen des hohen Brennstoffdruckes große Haltekräfte und für einen ökonomischen Betrieb gleichzeitig kurze Schaltzeiten erforderlich sind.
Vorteilhafter Weise sind der weichmagnetische Kern und/oder der weichmagnetische Magnetanker konzentrisch zu einer Mittelachse des Einspritzventils angeordnet. Der mit dem Magnetanker verbundene Ventilkörper ist durch ein Federelement in eine Offen-Stellung oder in eine Geschlossen-Stellung des Einspritzventils vorgespannt und durch Bestromung des Elektromagnetspulensystems in die Geschlossen-Stellung oder in die Offen-Stellung bewegbar.
Der weichmagnetische Kern ist in einer bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist mindestens eine kreisringförmige Ausnehmung zur Aufnahme der Spule auf, wobei die kreisringförmige Ausnehmung konzentrisch in dem weichmagnetischen Kern angeordnet ist und im wesentlichen durch die Ausnehmungen der Einzelbleche gebildet wird.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets umfasst nach der vorliegenden Erfindung folgende Schritte: Zunächst werden weichmagnetischen Einzelbleche hergestellt und geformt. Jedes Einzelblech weist eine erste Längsseite, eine zweite, der ersten Längsseite gegenüberliegende Längsseite, eine erste Breitseite und eine zweite, der ersten Breitseite gegenüberliegende Breitseite auf. Die erste Längsseite weist eine Ausnehmung auf, wobei die Ausnehmung im ungebogenen Zustand des Einzelblechs rechteckförmig ist und zu der ersten Breitseite, der zweiten Breitseite und der zweiten Längsseite den gleichen Abstand aufweist. Die Einzelbleche werden in einem weiteren Schritt evolventenförmig gebogen und in einem weiteren Schritt zu einem Blechpaket geschichtet.
Bevorzugt werden die Einzelbleche dabei mit einer gleichen Dicke hergestellt und geformt. Es ist auch möglich, dass die Einzelblechen derart hergestellt und geformt werden, dass sie zueinander unterschiedliche Dicken aufweisen, wobei jedes Einzelblech eine konstante Dicke aufweist.
Die Formbearbeitung der Einzelbleche erfolgt beispielsweise durch Stanzen, Drahterodieren oder Schneiden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird vor oder nach dem Schichten der Einzelbleche zu dem Blechpaket ein Schritt des Beschichtens der Einzelbleche mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung vorgenommen. Die Beschichtung kann beispielsweise durch Aufsprühen oder Tauchen und/oder durch Oxidation in Luft oder Wasserdampf erfolgen.
In einer Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%,
1,5 Gew.-% ≤ Cr ≤ 4,0 Gew.-%,
0,4 Gew.-% ≤ Mo ≤ 1,2 Gew.-%,
0,1 Gew.-% ≤ V ≤ 0,4 Gew.-%,
0,05 Gew.-% ≤ Si ≤ 0,15 Gew.-%,
Rest Fe.
Insbesondere können die Einzelbleche im Wesentlichen aus 17,0 Gew.-% Co, 2,2 Gew.-% Cr, 0,8 Gew.-% Mo, 0,2 Gew.-% V, 0,09 Gew.-% Si, Rest Fe bestehen.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%,
1,5 Gew.-% ≤ Cr ≤ 4,0 Gew.-%,
1,0 Gew.-% ≤ Mn ≤ 1,8 Gew.-%,
0,4 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,2 Gew.-%,
0,1 Gew.-% ≤ Al ≤ 0,4 Gew.-%,
Rest Fe.
Insbesondere können die Einzelbleche im Wesentlichen aus 18,0 Gew.-% Co, 2,6 Gew.-% Cr, 1,4 Gew.-% Mn, 0,8 Gew.-% Si, 0,2 Gew.-% Al, Rest Fe bestehen.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%,
1,0 Gew.-% ≤ Cr ≤ 2,0 Gew.-%,
0,5 Gew.-% ≤ Mn ≤ 1,5 Gew.-%,
0,6 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,8 Gew.-%,
0,1 Gew.-% ≤ V ≤ 0,2 Gew.-%,
Rest Fe.
Insbesondere können die Einzelbleche im Wesentlichen aus 17,0 Gew.-% Co, 1,4 Gew.-% Cr, 1,0 Gew.-% Mn, 1,2 Gew.-% Si, 0,13 Gew.-% V, Rest Fe bestehen.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
15 Gew.-% ≤ Co ≤ 18,0 Gew.-%,
0 Gew.-% ≤ Mn ≤ 3,5 Gew.-%,
0 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,8 Gew.-%,
Rest Fe.
Insbesondere können die Einzelbleche im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co ≤ 18,0 Gew.-%, Rest Fe oder im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co, 1 Gew.-% Si, Rest Fe oder im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co, 2,7 Gew.-% Mn, Rest Fe bestehen.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
0 Gew.-% < Ni < 5,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < C < 0,03 Gew.-%,
0 Gew.-% < Si < 0,5 Gew.-%,
0 Gew.-% < S < 0,03 Gew.-%,
0 Gew.-% < Al < 0,08 Gew.-%,
0 Gew.-% < Ti < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < V < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < P < 0,015 Gew.-%,
0,03 Gew.-% < Mn < 0,2 Gew.-%,
Rest Fe.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
0 Gew.-% < Ni < 5,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < Si < 4,5 Gew.-%,
0 Gew.-% < S < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mo < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mn < 1,0 Gew.-%,
Rest Fe.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
5 Gew.-% < Cr < 23,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Ni < 8,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < Si < 4,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < S < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mo < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mn < 1,0 Gew.-%,
Rest Fe.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einzelbleche im Wesentlichen aus
20 Gew.-% < Ni < 85,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < Si < 4,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < S < 0,1 Gew.-%,
0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mo < 5,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Mn < 4,0 Gew.-%,
0 Gew.-% < Cu < 5,0 Gew.-%,
Rest Fe.
Eine Legierung für die weichmagnetischen Einzelbleche weist gemäß einer weiteren Ausführungsform in Gewichtsprozent die Zusammensetzung Fe_RestCo_aCr_bS_cMo_dSi_eAl_fMn_gM_hV_iNi_jC_kCu_lP_mN_nO_oB_p mit 0% ≤ a ≤ 50%, 0% ≤ b ≤ 20%, 0% ≤ c ≤ 0,5%, 0% ≤ d ≤ 3%, 0% ≤ e ≤ 3,5%, 0% ≤ f ≤ 4,5%, 0% ≤ g ≤ 4,5%, 0% ≤ h ≤ 6%, 0% ≤ i ≤ 4,5%, 0% ≤ j ≤ 5%, 0% ≤ k < 0,05%, 0% ≤ l < 1%, 0% ≤ m < 0,1%, 0% ≤ n < 0,5%, 0% ≤ o < 0,05%, 0% ≤ p < 0,01% auf, wobei M wenigstens eins der Elemente Sn, Zn, W, Ta, Nb, Zr und Ti bedeutet.
Die weichmagnetischen Einzelbleche weisen in einer weiteren Ausführungsform in Gewichtsprozent im Wesentlichen die Zusammensetzung Fe_RestCo₁₇Cr₂ oder Fe_RestCo_a mit 3 ≤ a ≤ 25 auf. In einer weiteren Ausführungsform bestehen die weichmagnetischen Einzelbleche aus Reineisen oder einem Chromstahl – insbesondere bei einer hohen Anforderung an das Korrosionsverhalten – oder sind als siliziertes Elektroblech ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform wird in das Blechpaket zumindest eine Öffnung eingebracht, wobei die zumindest eine Öffnung eine Durchführung für elektrische Zu- und Ableitungen einer Spule bildet.
Ein Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Aktors umfasst nach der vorliegenden Erfindung folgende Schritte: Es erfolgt ein Herstellen eines Blechpakets gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung eines Blechpakets. Zudem erfolgt ein Ausformen eines weichmagnetischen Kerns für den elektromagnetischen Aktor aus dem Blechpaket.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Einspritzventils zur Steuerung einer in eine Verbrennungskraftmaschine einzuspeisenden Brennstoffmenge umfasst nach der vorliegenden Erfindung folgende Schritte: Es erfolgt ein Herstellen eines Blechpakets gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung eines Blechpakets. Zudem erfolgt ein Ausformen eines weichmagnetischen Kerns für ein Elektromagnetspulensystem des Einspritzventils aus dem Blechpaket.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus die Verwendung eines weichmagnetischen Blechpakets gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen aus geschichteten evolventenförmigen, weichmagnetischen Einzelblechen in einem elektromagnetischen Aktor.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines weichmagnetischen Blechpakets gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen aus geschichteten evolventenförmigen, weichmagnetischen Einzelblechen in einem Einspritzventil zur Steuerung einer in eine Verbrennungskraftmaschine einzuspeisenden Brennstoffmenge.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Einspritzventil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2A zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Magnetkern;
2B zeigt schematisch eine Sicht von unten auf einen Magnetkern gemäß einer weiteren Ausführungsform;
3 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Mittelachse eines rotationssymmetrischen Magnetkerns aus einem Massivmaterial;
4 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Mittelachse eines erfindungsgemäßen rotationssymmetrischen Magnetkerns in Form eines evolventen Blechpakets;
5 zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Einzelblech des erfindungsgemäßen rotationssymmetrischen Magnetkerns im ungebogenen Zustand des Einzelblechs;
6 zeigt schematisch eine Darstellung eines evolventen Einzelblechs in einem inneren Teil eines erfindungsgemäßen Magnetkerns in Draufsicht.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Einspritzventil 1 gemäß der Schnittansicht in 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem innerhalb des Gehäuses 2 gegen einen Ventilsitz 4 bewegbaren Ventilkörper 3 auf. Der Ventilkörper 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Federelement 12 in eine Geschlossen-Stellung des Einspritzventils 1 vorgespannt. Dabei übt das Federelement 12 eine Kraft auf den Ventilkörper 3 aus und drückt diesen gegen den Ventilsitz 4.
Durch einen Brennstoffeinlass 6 gelangt Brennstoff in den Innenraum 5 des Ventils und kann bei geöffnetem Einspritzventil 1 durch einen Brennstoffauslass 19 in eine Brennkammer gelangen. Es ist alternativ auch möglich, den Brennstoffeinlass 6 beispielsweise im oberen Bereich des Einspritzventils 1 anzuordnen, so dass Brennstoff von oben in den Innenraum 5 strömen kann.
Zur Betätigung des Einspritzventils 1 ist ein Elektromagnetspulensystem 9 vorgesehen. Das Elektromagnetspulensystem 9 umfasst einen am Ventilkörper 2 gelagerten Magnetanker 8, mindestens eine Spule 10, die mittels einer nicht dargestellten Versorgungsspannung bestromt werden kann, und einen Magnetkern 11. Der Magnetkern 11 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel topfförmig ausgebildet und nimmt die Spule 10 auf.
Durch Bestromen der Spule 10 wird in dem Magnetkern 11 ein Magnetfeld erzeugt, durch das der Magnetanker 8 angezogen wird, so dass er sich nach oben bewegt und die Spitze 7 des Ventilkörpers 3 aus dem Ventilsitz 4 hebt und somit den Brennstoffauslass 19 öffnet. Durch die Bewegung des Ventilkörpers 3 nach oben wird das Federelement 12 zusammengedrückt und gegen einen oberen Anschlag 13 gepresst. Nach dem Abschalten des Erregerstroms wird der Ventilkörper 3 durch das Federelement 12 zurückgestellt, so dass sich das Ventil wieder schließt.
2A zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Magnetkern 11. Der Magnetkern 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel topfförmig ausgebildet und weist einen inneren Abschnitt 15 und einen äußeren Abschnitt 14 auf, zwischen denen eine Ausnehmung 17 für eine Spule liegt. Die Ausnehmung 17 wird nach unten durch einen Boden 20 abgeschlossen.
In seinem Zentrum weist der Magnetkern 11 ein zylindrisches zentrales Loch 16 auf, durch das bei zusammengebautem Ventil der Ventilkörper geführt ist, dessen Längsachse im Wesentlichen die Symmetrieachse des Magnetkerns 11 bildet.
Sowohl der äußere Abschnitt 14 als auch der innere Abschnitt 15 als auch der Boden 20 sind durch ein Blechpaket aus einer Vielzahl von Einzelblechen 18 gebildet, wie es in einem Ausschnitt in 2A angedeutet ist. Jedes Einzelblech 18 ist dabei etwa U-förmig und weist als Schenkel U Bereiche auf, die nach dem Stapeln im Blechpaket den äußeren Abschnitt 14 und den inneren Abschnitt 15 bilden. Dazu weist jedes Einzelblech 18 auf einer ersten Längsseite des Einzelblechs 18 eine rechteckförmige Ausnehmung auf. Die Ausnehmung weist im ungebogenen Zustand des Einzelblechs 18 zu einer ersten Breitseite des Einzelblechs 18 und zu einer zweiten, der ersten Breitseite gegenüberliegenden Breitseite des Einzelblechs 18 und zu einer zweiten, der ersten Längsseite gegenüberliegenden Längsseite des Einzelblechs 18 den gleichen Abstand auf. Dadurch können besonders günstige magnetische Eigenschaften für das Blechpaket erreicht werden, wie im Zusammenhang mit den folgenden Figuren noch näher erläutert werden wird. Alle Einzelbleche 18 weisen die gleiche Dicke t auf und sind evolventenförmig übereinander bzw. nebeneinander geschichtet.
2B zeigt schematisch eine Sicht von unten auf einen Magnetkern 11' gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der Magnetkern 11' ist in dieser Ausführungsform ebenfalls topfförmig ausgebildet und weist einen inneren Abschnitt 15 und einen äußeren Abschnitt 14 auf, zwischen denen eine Ausnehmung 17 für eine Spule liegt. Die Ausnehmung 17 ist in der Ansicht von unten nicht zu sehen, weshalb sie in 2B gestrichelt dargestellt ist. Ein Boden 20 schließt den Magnetkern 11' nach unten ab. In seinem Zentrum weist der Magnetkern 11' ein zylindrisches zentrales Loch 16 auf, durch das bei zusammengebautem Ventil der Ventilkörper geführt ist, dessen Längsachse im Wesentlichen die Symmetrieachse des Magnetkerns 11' bildet.
Sowohl der äußere Abschnitt 14 als auch der innere Abschnitt 15 als auch der Boden 20 sind durch ein Blechpaket aus einer Vielzahl von Einzelblechen 18 gebildet, wie es in einem Ausschnitt in 2B angedeutet ist. Alle Einzelbleche 18 weisen die gleiche Dicke t auf und sind evolventenförmig übereinander bzw. nebeneinander geschichtet.
Zudem weist der Boden 20 des Magnetkerns 11' zwei Öffnungen 28, beispielsweise in Form von Löchern, auf. Die Öffnungen 28 bilden dabei Durchführungen für die elektrischen Zu- und Ableitungen der Spule. In der gezeigten Ausführungsform weisen die zwei Öffnungen 28 jeweils einen Durchmesser in einem Bereich von beispielsweise 1 mm bis 3 mm auf. Zudem sind die zwei Öffnungen 28 bevorzugt rotationssymmetrisch angeordnet, um eine Rotationssymmetrie des Magnetkerns 11' zu ermöglichen.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Magnetkern nur eine Öffnung mit einem Durchmesser von beispielsweise 3 mm bis 6 mm auf, die eine Durchführung sowohl der elektrischen Zu- als auch der Ableitung bildet. Es können in weiteren Ausführungsformen auch mehr als zwei Öffnungen vorgesehen sein.
3 zeigt zum Vergleich schematisch einen Querschnitt durch die Mittelachse eines rotationssymmetrischen Magnetkerns aus einem Massivmaterial. Der Magnetkern ist als Magnettopf ausgebildet, der aus Massivmaterial beispielsweise mittels Drehen, Fräsen und/oder Bohren hergestellt werden kann. Der Magnetkern 11 weist einen inneren Abschnitt 15 und einen äußeren Abschnitt 14 auf, zwischen denen eine Ausnehmung 17 für eine Spule liegt. In seinem Zentrum weist der Magnetkern 11 ein zylindrisches zentrales Loch 16 auf, durch das bei zusammengebautem Ventil der Ventilkörper geführt ist, dessen Längsachse im Wesentlichen die Symmetrieachse des Magnetkerns 11 bildet.
Bezüglich des Verlaufs des magnetischen Flusses in dem Magnettopf aus Massivmaterial kann folgendes gelten. Unter der Annahme, dass der magnetische Fluss in dem Magnettopf konstant ist, d. h. Streuflüsse vernachlässigt werden, was bei einem hochpermeablen Material mit einer relativen Permeabilität μ > 1000 erfüllt ist, sollen an den Engstellen die magnetischen Flussdichten gleich groß sein. Damit sollen die drei kritischen Flächen A_c' (Stirnfläche des äußeren Abschnitts 14 in Form eines äußeren Ringes), A_a' (Stirnfläche des inneren Abschnitts 15 in Form eines inneren Ringes) und A_d' (äußere Mantelfläche des inneren Abschnitts 15 in Form des inneren Ringes mit einer Höhe d') das gleiche Flächenmaß aufweisen: A_c' = A_a' = A_d' (1)
Der magnetische Fluss dringt in die Stirnfläche A_c' des äußeren Ringes ein. Für die Fläche A_c' gilt A_c' = 1 / 4·(D_a2 – (D_a – 2·c')²)·π, (2) wobei D_a der Außenradius des Magnettopfes und c' die Dicke des äußeren Abschnitts 14 sind. An der Stirnfläche A_a' tritt der Fluss aus dem Magnettopf aus. A_a' ist bestimmt durch die Gleichung A_a' = 1 / 4·((2·a' + D_i)² – D_i ²)·π, (3) wobei D_i der Innenradius des Magnettopfes und a' die Dicke des inneren Abschnitts 15 sind. Damit der Fluss von A_a' zu A_c' gelangt, muss er durch die Mantelfläche A_d' strömen. Sie ergibt sich zu A_d' = d'·(2·a' + D_i)·π. (4)
Bei der Dimensionierung eines massiven Magnettopfs sollen die Gleichungen (1)–(4) beachtet werden.
4 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Mittelachse eines erfindungsgemäßen rotationssymmetrischen Magnetkerns in Form eines evolventen Blechpakets aus Einzelblechen 18. Der Magnetkern ist als Magnettopf ausgebildet und weist einen inneren Abschnitt 15 und einen äußeren Abschnitt 14 auf, zwischen denen eine Ausnehmung 17 für eine Spule liegt. In seinem Zentrum weist der Magnetkern 11 ein zylindrisches zentrales Loch 16 auf, durch das bei zusammengebautem Ventil der Ventilkörper geführt ist, dessen Längsachse im Wesentlichen die Symmetrieachse des Magnetkerns 11 bildet.
Bezüglich des Verlaufs des magnetischen Flusses in dem Magnettopf aus evolventen Einzelblechen kann folgendes gelten. Es wird dabei von einem Blechpaket mit näherungsweise 100% Fülldichte ausgegangen.
Wie für den Magnetkern aus einem Massivmaterial gemäß 3 soll für den Magnettopf aus evolventen Blechen die Bedingung A_c = A_a = A_d,f (5) erfüllt sein, wobei A_c die Stirnfläche des äußeren Abschnitts 14 in Form eines äußeren Ringes, A_a die Stirnfläche des inneren Abschnitts 15 in Form eines inneren Ringes und A_d,f die Querschnittsfläche eines flachgebogenen Einzelblechs, wie es in 5 dargestellt ist, multipliziert mit der Anzahl der Einzelbleche sind.
Für die Stirnflächen des Magnettopfs aus evolventen Einzelblechen gelten dieselben Stirnflächenverhältnisse wie bei dem Magnettopf aus einem Massivmaterial, d. h. es gilt A_c' = A_c (6) und A_a' = A_a, (7) da die Flächennormalen dieser Flächen bei beiden Magnettopfvarianten parallel zum magnetischen Fluss verlaufen. Damit sind die Dimensionen der Stirnflächen gleich, c' = c und a' = a. (8)
Bei den Flächen A_d und A_d' sind die vektoriellen Verhältnisse nicht identisch, wie im Zusammenhang mit 6 weiter erläutert wird.
5 zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Einzelblech 18 des erfindungsgemäßen rotationssymmetrischen Magnetkerns im ungebogenen Zustand des Einzelblechs 18.
Das Einzelblech 18 weist auf einer ersten Längsseite 21 des Einzelblechs 18 eine rechteckförmige Ausnehmung 25 auf. Zudem weist das Einzelblech 18 eine zweite, der ersten Längsseite 21 gegenüberliegenden Längsseite 22 sowie eine erste Breitseite 23 und eine zweite, der ersten Breitseite 23 gegenüberliegenden Breitseite 24 auf.
Die Anzahl n der Einzelbleche mit der Blechdicke t bei 100% Füllfaktor des Blechpakets ist
da die Einzelbleche senkrecht auf die von D_i beschrieben Innenfläche treffen. Betrachtet man das flachgedrückte Einzelblech, so lässt sich die Stirnfläche A_c mit A_c = 1 / 4·(D_a ² – (D_a – 2·c)²)·π = n·t·g (10) nicht nur über die Dimensionsgrößen des Magnettopfes, sondern auch mit den Dimensionen des ungebogenen Einzelblechs 18 berechnen, wobei g der Abstand der Ausnehmung 25 zu der ersten Breitseite 23 ist. Für die Stirnfläche A_a ergibt sich analog A_a = 1 / 4·((2·a + D_i)² – Di²)·π = n·t·e, (11) wobei e der Abstand der Ausnehmung 25 zu der zweiten Breitseite 24 ist. Der entscheidende Unterschied der beiden Magnettopfvarianten besteht in den Mantelflächen A_d und A_d'. Betrachtet man auch hier wieder das Einzelblech gemäß 5, so ergibt sich für den Magnettopf aus evolventen Einzelblechen die Gleichung A_d,f = n·t·d, (12) wobei d der Abstand der Ausnehmung 25 zu der zweiten Längsseite 22 ist.
Weil die Relation A_d > A_d' (13) gilt, d. h. die Mantelfläche des Magnettopfes aus evolventen Einzelblechen immer größer als die Mantelfläche des massiven Magnettopfes sein soll, soll d entsprechend vergrößert werden. Nach den Gleichungen (5), (10), (11) und (12) ergibt sich die Bedingung für ein Magnettopf aus evolventen Einzelblechen zu e = g = d. (14)
Diese Bedingung besagt somit, dass die Ausnehmung auf einer ersten Längsseite des Einzelblechs 18 im ungebogenen Zustand des Einzelblechs 18 im Wesentlichen rechteckförmig ist und zu einer ersten Breitseite des Einzelblechs 18 und zu einer zweiten, der ersten Breitseite gegenüberliegenden Breitseite des Einzelblechs 18 und zu einer zweiten, der ersten Längsseite gegenüberliegenden Längsseite des Einzelblechs 18 den gleichen Abstand aufweist. Damit können besonders günstige Eigenschaften für den Magnetkern erreicht werden.
Eine weitere Bedingung wird im Zusammenhang mit 6 angegeben. Dazu zeigt 6 schematisch eine Darstellung eines evolventen Einzelblechs in einem erfindungsgemäßen Magnetkern, der in der gezeigten Ausführungsform als Magnettopf ausgebildet ist, in Draufsicht.
Grundlegend ist, dass bei einem massiven Magnetkern der magnetische Fluss im Boden des Magnettopfes radial strömt. Er durchströmt die Fläche A_d' radial bzw. trifft in einem rechten Winkel auf A_d'.
Bei dem Magnettopf aus evolventen Einzelblechen strömt der Fluss entlang der evolventen Form des Einzelbleches. Hier durchströmt der magnetische Fluss die Fläche A_d nicht radial bzw. trifft nicht in einem 90°-Winkel auf A_d. Der in 6 gezeigte Winkel α ist der von der Tangente an das Einzelblech 18 und der Flächennormalen an die äußere Mantelfläche A_d des inneren Abschnitts 15 im Schnittpunkt des Einzelblechs 18 mit der äußeren Mantelfläche A_d eingeschlossene Winkel. Anders ausgedrückt ist der Winkel α der von der Tangente 26 an das Einzelblech 18 im Schnittpunkt des Einzelblechs 18 mit dem Kreis mit dem Durchmesser (Di + 2a) und der Geraden 27 durch diesen Schnittpunkt und dem Mittelpunkt der konzentrischen Kreise bzw. Kreisringe eingeschlossene Winkel. Dieser Winkel α ist immer kleiner als 90°. Der Winkel α soll bei der Dimensionierung berücksichtigt werden, denn er verringert die Radialkomponente des magnetischen Flusses bzw. der magnetischen Flussdichte.
α lässt sich aus den Parametern D_i und a berechnen. Dabei gilt folgende Beziehung:
Zur Berechnung der magnetischen Flussdichte
mit dem magnetischen Fluss Φ → und der Fläche A →, müssen die vektoriellen Verhältnisse berücksichtigt werden. Für die Radialkomponente Φ⊥ der Flusses, welcher senkrecht auf A_d trifft gilt dabei die Beziehung Φ⊥ = |Φ →|cosα. (16)
Um in den Flächen nach Gleichung (1) und (5) die magnetische Flussdichte konstant zu halten, ergeben sich die Beziehungen d = d'/cosα und A_d = A_d,f/cosα = A_a/cosα = A_a'/cosα, (17) wobei A_d die Mantelfläche des inneren Abschnitts 15 in Form des inneren Ringes mit Höhe d ist. Mit Gleichung (15) ergibt sich
Die Dicke d des Topfbodens bei einem Magnetkern, beispielsweise einem Magnettopf, aus evolventen Blechen soll um den Faktor 1/cosα bzw. um den Faktor
größer sein als die Dicke d' des massiven Magnettopfes.
Mit den Gleichungen (1), (4), (7) und (8) erhält man aus der Gleichung (17) die Beziehung
und mit den Gleichungen (15) und (7) die Beziehung
Berücksichtigt man noch die Gleichungen (3) und (8), so ergibt sich
Da gilt A_a = A_a' = A_c = A_c' kann die Gleichung (21) durch einsetzen der Gleichung (2) auch als
geschrieben werden.
In den Ausführungsformen, in denen das Blechpaket bzw. der Magnetkern Öffnungen als Durchführungen für elektrische Zu- und Ableitungen aufweist, können diese die Flussführung beeinflussen. Dadurch kann es zu Abweichungen von den Gleichungen (14) und (17)–(22) kommen.
Bezugszeichenliste

1: Einspritzventil
2: Gehäuse
3: Ventilkörper
4: Ventilsitz
5: Innenraum
6: Brennstoffeinlass
7: Spitze
8: Magnetanker
9: Elektromagnetspulensystem
10: Spule
11: Magnetkern
11: Magnetkern
12: Federelement
13: Anschlag
14: äußerer Abschnitt
15: innerer Abschnitt
16: zentrales Loch
17: Ausnehmung
18: Einzelblech
19: Brennstoffauslass
20: Boden
21: Längsseite
22: Längsseite
23: Breitseite
24: Breitseite
25: Ausnehmung
26: Tangente
27: Gerade
28: Öffnung

Claims

Blechpaket aus weichmagnetischen Einzelblechen (18), wobei die Einzelbleche (18) in dem Blechpaket evolventenförmig gebogenen sind und wobei jedes Einzelblech (18) eine erste Längsseite (21), eine zweite, der ersten Längsseite (21) gegenüberliegende Längsseite (22), eine erste Breitseite (23) und eine zweite, der ersten Breitseite (23) gegenüberliegenden Breitseite (24) aufweist und wobei die erste Längsseite (21) eine Ausnehmung (25) aufweist, wobei die Ausnehmung (25) im ungebogenen Zustand des Einzelblechs (18) rechteckförmig ist und zu der ersten Breitseite (23), der zweiten Breitseite (24) und der zweiten Längsseite (22) den gleichen Abstand aufweist.
Blechpaket nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Einzelblech (18) im ungebogenen Zustand im Wesentlichen U-förmig ist, wobei ein erster Schenkel eine Breite e und ein zweiter Schenkel eine Breite g und eine Basis eine Dicke d aufweisen, wobei gilt e = g = d.
Blechpaket nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket einen inneren Abschnitt (15) und einen Boden (20) aufweist, wobei der innere Abschnitt (15) einen Innenradius D_i aufweist und eine Stirnfläche des inneren Abschnitts (15) eine Fläche A_a aufweist und der Boden (20) eine Dicke d aufweist, wobei gilt
Blechpaket nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket einen inneren Abschnitt (15) und einen Boden (20) aufweist, wobei der innere Abschnitt (15) einen Innenradius D_i und eine Dicke a aufweist und der Boden (20) eine Dicke d aufweist, wobei gilt
Blechpaket nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket einen inneren Abschnitt (15), einen äußeren Abschnitt (14) und einen Boden (20) aufweist, wobei der innere Abschnitt (15) einen Innenradius D_i aufweist und der äußeren Abschnitt (14) einen Außenradius D_a und eine Dicke c aufweist und der Boden (20) eine Dicke d aufweist, wobei gilt
Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) eine gleiche Dicke aufweisen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) zueinander unterschiedliche Dicken aufweisen, wobei jedes Einzelblech (18) eine konstante Dicke aufweist.
Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Längsseite (21) und die zweite Längsseite (22) eine Krümmung aufweisen, die in Parameterdarstellung in kartesischen Koordinaten x und y durch die Gleichung
mit dem Parameter t* beschrieben wird, wobei r ein Innenradius des Blechpakets ist.
Blechpaket nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für den Parameter t* die Beziehung t* < π gilt.
Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und mindestens eine kreisringförmige Ausnehmung (17) aufweist, wobei die kreisringförmige Ausnehmung (17) konzentrisch in dem Blechpaket angeordnet ist und wobei die kreisringförmige Ausnehmung (17) im wesentlichen durch die Ausnehmungen (25) der Einzelbleche (18) gebildet wird.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%, 1,5 Gew.-% ≤ Cr ≤ 4,0 Gew.-%, 0,4 Gew.-% ≤ Mo ≤ 1,2 Gew.-%, 0,1 Gew.-% ≤ V ≤ 0,4 Gew.-%, 0,05 Gew.-% ≤ Si ≤ 0,15 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 17,0 Gew.-% Co, 2,2 Gew.-% Cr, 0,8 Gew.-% Mo, 0,2 Gew.-% V, 0,09 Gew.-% Si, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%, 1,5 Gew.-% ≤ Cr ≤ 4,0 Gew.-%, 1,0 Gew.-% ≤ Mn ≤ 1,8 Gew.-%, 0,4 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,2 Gew.-%, 0,1 Gew.-% ≤ Al ≤ 0,4 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 18,0 Gew.-% Co, 2,6 Gew.-% Cr, 1,4 Gew.-% Mn, 0,8 Gew.-% Si, 0,2 Gew.-% Al, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%, 1,0 Gew.-% ≤ Cr ≤ 2,0 Gew.-%, 0,5 Gew.-% ≤ Mn ≤ 1,5 Gew.-%, 0,6 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,8 Gew.-%, 0,1 Gew.-% ≤ V ≤ 0,2 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 17,0 Gew.-% Co, 1,4 Gew.-% Cr, 1,0 Gew.-% Mn, 1,2 Gew.-% Si, 0,13 Gew.-% V, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co ≤ 18,0 Gew.-%, 0 Gew.-% ≤ Mn ≤ 3,5 Gew.-%, 0 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,8 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co ≤ 18,0 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co, 1 Gew.-% Si, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co, 2,7 Gew.-% Mn, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 0 Gew.-% < Ni < 5,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < C < 0,03 Gew.-%, 0 Gew.-% < Si < 0,5 Gew.-%, 0 Gew.-% < S < 0,03 Gew.-%, 0 Gew.-% < Al < 0,08 Gew.-%, 0 Gew.-% < Ti < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < V < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < P < 0,015 Gew.-%, 0,03 Gew.-% < Mn < 0,2 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 0 Gew.-% < Ni < 5,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < Si < 4,5 Gew.-%, 0 Gew.-% < S < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mo < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mn < 1,0 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 5 Gew.-% < Cr < 23,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Ni < 8,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < Si < 4,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < S < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mo < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mn < 1,0 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 20 Gew.-% < Ni < 85,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < Si < 4,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < S < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mo < 5,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mn < 4,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Cu < 5,0 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) in Gewichtsprozent die Zusammensetzung Fe_RestCo_aCr_bS_cMo_dSi_eAl_fMn_gM_hV_iNi_jC_kCu_lP_mN_nO_oB_p mit 0% ≤ a ≤ 50%, 0% ≤ b ≤ 20%, 0% ≤ c ≤ 0,5%, 0% ≤ d ≤ 3%, 0% ≤ e ≤ 3,5%, 0% ≤ f ≤ 4,5%, 0% ≤ g ≤ 4,5%, 0% ≤ h ≤ 6%, 0% ≤ i ≤ 4,5%, 0% ≤ j ≤ 5%, 0% ≤ k < 0,05%, 0% ≤ l < 1%, 0% ≤ m < 0,1%, 0% ≤ n < 0,5%, 0% ≤ o < 0,05%, 0% ≤ p < 0,01% aufweisen, wobei M wenigstens eins der Elemente Sn, Zn, W, Ta, Nb, Zr und Ti bedeutet.
Blechpaket nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) in Gewichtsprozent im Wesentlichen die Zusammensetzung Fe_RestCo₁₇Cr₂ aufweisen.
Blechpaket nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) in Gewichtsprozent im Wesentlichen die Zusammensetzung Fe_RestCo_a mit 3 ≤ a ≤ 25 aufweisen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) als silizierte Elektrobleche ausgebildet sind.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) aus Reineisen bestehen.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) aus einem Chromstahl bestehen.
Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) zumindest auf einer Seite zumindest eine elektrisch isolierende Beschichtung aufweisen.
Blechpaket nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch isolierende Beschichtung Magnesiumoxid vorgesehen ist.
Blechpaket nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch isolierende Beschichtung Zirkondioxid vorgesehen ist.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch isolierende Beschichtung Magnetit vorgesehen ist.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch isolierende Beschichtung Hämatit vorgesehen ist.
Blechpaket nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch isolierende Beschichtung eine selbstoxidierende Schicht vorgesehen ist.
Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket zumindest eine Öffnung aufweist, wobei die zumindest eine Öffnung eine Durchführung bildet.
Elektromagnetischer Aktor aufweisend einen weichmagnetischen Kern, wobei der weichmagnetische Kern zumindest ein Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 37 aufweist.
Elektromagnetischer Aktor nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor als Einlass-Auslass-Ventil ausgebildet ist.
Elektromagnetischer Aktor nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor als Einspritzventil (1) zur Steuerung einer in eine Verbrennungskraftmaschine einzuspeisenden Brennstoffmenge ausgebildet ist.
Elektromagnetischer Aktor nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzventil (1) einen durch ein Elektromagnetspulensystem (9) gegen einen Ventilsitz (4) bewegbaren Ventilkörper (3) aufweist, der mit einem weichmagnetischen Magnetanker (8) des Elektromagnetspulensystems (9) verbunden ist, wobei das Elektromagnetspulensystem (9) zumindest eine Spule (10) mit dem weichmagnetischen Kern (11) umfasst.
Elektromagnetischer Aktor nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass der weichmagnetische Kern (11) oder der weichmagnetische Magnetanker (8) konzentrisch zu einer Mittelachse des Einspritzventils (1) angeordnet sind.
Elektromagnetischer Aktor nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass der weichmagnetische Kern (11) und der weichmagnetische Magnetanker (8) konzentrisch zu einer Mittelachse des Einspritzventils (1) angeordnet sind.
Elektromagnetischer Aktor nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Magnetanker (8) verbundene Ventilkörper (3) durch ein Federelement (12) in eine Offen-Stellung oder in eine Geschlossen-Stellung des Einspritzventils (1) vorgespannt ist und durch Bestromung des Elektromagnetspulensystems (9) in die Geschlossen-Stellung oder in die Offen-Stellung bewegbar ist.
Elektromagnetischer Aktor nach einem der Ansprüche 40 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass der weichmagnetische Kern (11) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und mindestens eine kreisringförmige Ausnehmung (17) zur Aufnahme der Spule (10) aufweist, wobei die kreisringförmige Ausnehmung (17) konzentrisch in dem weichmagnetischen Kern (11) angeordnet ist und wobei die kreisringförmige Ausnehmung (17) im wesentlichen durch die Ausnehmungen (25) der Einzelbleche (18) gebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets, das folgende Schritte umfasst: – Herstellen und Formen von weichmagnetischen Einzelblechen (18), wobei jedes Einzelblech (18) eine erste Längsseite (21), eine zweite, der ersten Längsseite (21) gegenüberliegende Längsseite (22), eine erste Breitseite (23) und eine zweite, der ersten Breitseite (23) gegenüberliegende Breitseite (24) aufweist und wobei die erste Längsseite (21) eine Ausnehmung (25) aufweist, wobei die Ausnehmung (25) im ungebogenen Zustand des Einzelblechs (18) rechteckförmig ist und zu der ersten Breitseite (23), der zweiten Breitseite (24) und der zweiten Längsseite (22) den gleichen Abstand aufweist, – Biegen der Einzelbleche (18), wobei die Einzelbleche (18) evolventenförmig gebogen werden, – Schichten der Einzelbleche (18) zu einem Blechpaket.
Verfahren nach Anspruch 46, bei dem die Einzelbleche (18) mit einer gleichen Dicke hergestellt und geformt werden.
Verfahren nach Anspruch 46, bei dem die Einzelbleche (18) derart hergestellt und geformt werden, dass die Einzelbleche (18) zueinander unterschiedliche Dicken aufweisen, wobei jedes Einzelblech (18) eine konstante Dicke aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 48, bei dem vor oder nach dem Schichten der Einzelbleche (18) zu dem Blechpaket ein Schritt des Beschichtens der Einzelbleche (18) mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 49, bei dem das Beschichten durch Aufsprühen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 49, bei dem das Beschichten durch Tauchen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 49 bis 51, bei dem das Beschichten durch Oxidation in Luft erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 49 bis 51, bei dem das Beschichten durch Oxidation in Wasserdampf erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 53, bei dem das Formen der Einzelbleche (18) durch Stanzen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 53, bei dem das Formen der Einzelbleche (18) durch Drahterodieren erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 53, bei dem das Formen der Einzelbleche (18) durch Schneiden erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%, 1,5 Gew.-% ≤ Cr ≤ 4,0 Gew.-%, 0,4 Gew.-% ≤ Mo ≤ 1,2 Gew.-%, 0,1 Gew.-% ≤ V ≤ 0,4 Gew.-%, 0,05 Gew.-% ≤ Si ≤ 0,15 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 17,0 Gew.-% Co, 2,2 Gew.-% Cr, 0,8 Gew.-% Mo, 0,2 Gew.-% V, 0,09 Gew.-% Si, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%, 1,5 Gew.-% ≤ Cr ≤ 4,0 Gew.-%, 1,0 Gew.-% ≤ Mn ≤ 1,8 Gew.-%, 0,4 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,2 Gew.-%, 0,1 Gew.-% ≤ Al ≤ 0,4 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 18,0 Gew.-% Co, 2,6 Gew.-% Cr, 1,4 Gew.-% Mn, 0,8 Gew.-% Si, 0,2 Gew.-% Al, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 12,0 Gew.-% ≤ Co ≤ 22,0 Gew.-%, 1,0 Gew.-% ≤ Cr ≤ 2,0 Gew.-%, 0,5 Gew.-% ≤ Mn ≤ 1,5 Gew.-%, 0,6 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,8 Gew.-%, 0,1 Gew.-% ≤ V ≤ 0,2 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 17,0 Gew.-% Co, 1,4 Gew.-% Cr, 1,0 Gew.-% Mn, 1,2 Gew.-% Si, 0,13 Gew.-% V, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co ≤ 18,0 Gew.-%, 0 Gew.-% ≤ Mn ≤ 3,5 Gew.-%, 0 Gew.-% ≤ Si ≤ 1,8 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co ≤ 18,0 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co, 1 Gew.-% Si, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 15 Gew.-% ≤ Co, 2,7 Gew.-% Mn, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 0 Gew.-% < Ni < 5,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < C < 0,03 Gew.-%, 0 Gew.-% < Si < 0,5 Gew.-%, 0 Gew.-% < S < 0,03 Gew.-%, 0 Gew.-% < Al < 0,08 Gew.-%, 0 Gew.-% < Ti < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < V < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < P < 0,015 Gew.-%, 0,03 Gew.-% < Mn < 0,2 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 0 Gew.-% < Ni < 5,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < Si < 4,5 Gew.-%, 0 Gew.-% < S < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mo < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mn < 1,0 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 5 Gew.-% < Cr < 23,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Ni < 8,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < Si < 4,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < S < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mo < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mn < 1,0 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) im Wesentlichen aus 20 Gew.-% < Ni < 85,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Co < 1,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < C < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < Si < 4,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < S < 0,1 Gew.-%, 0 Gew.-% < Al < 2,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mo < 5,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Mn < 4,0 Gew.-%, 0 Gew.-% < Cu < 5,0 Gew.-%, Rest Fe bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) in Gewichtsprozent die Zusammensetzung Fe_RestCo_aCr_bS_cMo_dSi_eAl_fMn_gM_hV_iNi_jC_kCu_lP_mN_nO_oB_p mit 0% ≤ a ≤ 50%, 0% ≤ b ≤ 20%, 0% ≤ c ≤ 0,5%, 0% ≤ d ≤ 3%, 0% ≤ e 0% ≤ f ≤ 4,5%, 0% ≤ g ≤ 4,5%, 0% ≤ h ≤ 6%, 0% ≤ i ≤ 4,5%, 0% ≤ j ≤ 5%, 0% ≤ k < 0,05%, 0% ≤ l < 1%, 0% ≤ m < 0,1%, 0% ≤ n < 0,5%, 0% ≤ o < 0,05%, 0% ≤ p < 0,01% aufweisen, wobei M wenigstens eins der Elemente Sn, Zn, W, Ta, Nb, Zr und Ti bedeutet.
Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) in Gewichtsprozent im Wesentlichen die Zusammensetzung Fe_RestCo₁₇Cr₂ aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) in Gewichtsprozent im Wesentlichen die Zusammensetzung Fe_RestCo_a mit 3 ≤ a ≤ 25 aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) als silizierte Elektrobleche ausgebildet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) aus Reineisen bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (18) aus einem Chromstahl bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 76, dadurch gekennzeichnet, dass in das Blechpaket zumindest eine Öffnung eingebracht wird, wobei die zumindest eine Öffnung eine Durchführung bildet.
Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Aktors, das folgende Schritte umfasst: – Herstellen eines Blechpakets gemäß einem der Ansprüche 46 bis 77 und – Ausformen eines weichmagnetischen Kerns für den elektromagnetischen Aktor aus dem Blechpaket.
Verfahren zur Herstellung eines Einspritzventils (1) zur Steuerung einer in eine Verbrennungskraftmaschine einzuspeisenden Brennstoffmenge, das folgende Schritte umfasst: – Herstellen eines Blechpakets gemäß einem der Ansprüche 46 bis 77 und – Ausformen eines weichmagnetischen Kerns für ein Elektromagnetspulensystem des Einspritzventils (1) aus dem Blechpaket.
Verwendung eines weichmagnetischen Blechpakets nach einem der Ansprüche 1 bis 37 aus geschichteten evolventenförmigen, weichmagnetischen Einzelblechen (18) in einem elektromagnetischen Aktor.
Verwendung eines weichmagnetischen Blechpakets nach einem der Ansprüche 1 bis 37 aus geschichteten evolventenförmigen, weichmagnetischen Einzelblechen (18) in einem Einspritzventil (1) zur Steuerung einer in eine Verbrennungskraftmaschine einzuspeisenden Brennstoffmenge.