DE102009054838A1

DE102009054838A1 - Electromagnetic switching valve has magnetic coil, anchor that is axially movable in housing and anchor counter piece that is arranged at front side of anchor

Info

Publication number: DE102009054838A1
Application number: DE200910054838
Authority: DE
Inventors: Michael 75223 Fischer; Juergen 74372 Graner; Heiko 74081 Roth; Anna Salvat 71634 Massoni
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2011-06-22

Abstract

The electromagnetic switching valve (10) has a magnetic coil (20), an anchor (16) that is axially movable in a housing and an anchor counter piece (14) that is arranged at front side of the anchor. The front side section of the anchor facing the anchor counter piece or the front side section of the anchor counter piece facing the anchor has an overlap section (26).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electromagnetic switching valve according to the preamble of claim 1.

Schnell schaltende Magnetventile zum Einsatz im automobiles Bereich sind vom Markt bekannt. Dort werden unter anderem hohe Arbeitsfrequenzen sowie kurze Ein- und Ausschaltzeiten gefordert. Dazu wird üblicherweise ein Aufbau von elektromagnetischen Schaltventilen mit jeweils einem Anker und einem Ankergegenstück mit ebenen Polflächen realisiert. Solche Schaltventile weisen zwei Endstellungen auf, wobei der Verbund aus Anker und einem ihm zugeordneten Ventilelement mit einer vergleichsweisen hohen Anschlaggeschwindigkeit gegen eine solche Endstellung auftrifft. Dies ist mit einer entsprechend hohen mechanischen Beanspruchung sowie der Entstehung von Schaltgeräuschen verbunden.Fast-switching solenoid valves for use in the automotive sector are known by the market. Among other things, high operating frequencies and short switch-on and switch-off times are required there. For this purpose, usually a structure of electromagnetic switching valves, each with an armature and an armature counterpart with flat pole faces is realized. Such switching valves have two end positions, wherein the composite of armature and a valve element associated therewith impinges with a comparatively high velocity against such an end position. This is associated with a correspondingly high mechanical stress and the formation of switching noises.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein elektromagnetisches Schaltventil nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.The problem underlying the invention is achieved by an electromagnetic switching valve according to claim 1. Advantageous developments are specified in subclaims. Features which are important for the invention can also be found in the following description and in the drawings, wherein the features, both alone and in different combinations, can be important for the invention, without being explicitly referred to again.

Das erfindungsgemäße elektromagnetische Schaltventil weist den Vorteil einer geringeren Anschlaggeschwindigkeit auf. Dadurch ergeben sich Vorteile bezüglich der Geräuschentwicklung und der mechanischen Dauerfestigkeit. Zudem wird die Anzugs- und Abfallverzögerung in der Summe vermindert und das Schaltverhalten somit verbessert.The electromagnetic switching valve according to the invention has the advantage of a lower velocity stop. This results in advantages in terms of noise and mechanical fatigue strength. In addition, the pull-in and drop-off delay is reduced in total and the switching behavior thus improved.

Elektromagnetische Ventile umfassen wenigstens zwei Gruppen: Erstens die so genannten Proportional-Ventile, bei denen mittels elektromagnetischer Betätigung ein Durchlassquerschnitt des Ventils stufenlos oder in kleinen Stufen veränderbar ist. Zweitens die so genannten Schaltventile, bei welchen ein Ventilelement bzw. ein Anker mindestens zwei diskrete Positionen, meist Endlagen einnehmen kann. Bedingt durch die grundsätzlich verschiedenen Aufgaben sind auch die Anforderungen an die jeweiligen Funktionselemente sehr unterschiedlich. Bei Schaltventilen wird zum einen eine kurze Schaltzeit gefordert und zum andern soll das Auftreffen des Ventilelements bzw. des Ankers an einem Anschlag möglichst gedämpft erfolgen, so dass die Dauerfestigkeit des Schaltventils nicht leidet und die Geräuschentwicklung minimiert wird. Die Anforderungen an die Schaltzeit einerseits und das Anschlagverhalten andererseits sind im allgemeinen gegensätzlich.Electromagnetic valves comprise at least two groups: First, the so-called proportional valves, in which by means of electromagnetic actuation, a passage cross-section of the valve is variable continuously or in small steps. Second, the so-called switching valves, in which a valve element or an armature can assume at least two discrete positions, usually end positions. Due to the fundamentally different tasks, the requirements for the respective functional elements are very different. When switching valves, on the one hand a short switching time is required and on the other hand, the impact of the valve element or the anchor should be as damped as possible at a stop, so that the fatigue strength of the switching valve does not suffer and the noise is minimized. The requirements on the switching time on the one hand and the stop behavior on the other hand are generally contradictory.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, die Geometrie des Ankers und seines Ankergegenstücks anzupassen. Dazu weisen der Anker und/oder das Ankergegenstück einen Übergreifabschnitt auf. Damit wird erreicht, dass, wenn der Abstand zwischen dem Anker und dem Ankergegenstück einen bestimmten Wert unterschreitet, das eine das jeweils andere Teil axial übergreifen kann. Dabei kann der Anker über das Ankergegenstück greifen oder das Ankergegenstück kann über den Anker greifen. Auch Mischformen mit nahezu beliebigen Konturen des Übergreifabschnitts sind möglich. Als Folge weist der magnetische Fluss im Anker, im Ankergegenstück und in einem zwischen diesen gebildeten Volumen in fast jeder Phase der Ankerstellung eine radiale Komponente auf. Diese hängt von den Geometrien der beteiligten Elemente und von der Magnetisierungskennlinie der verwendeten ferromagnetischen Materialien ab, und auch von der aktuellen Relativlage von Anker und Ankergegenstück.The invention is based on the idea to adapt the geometry of the armature and its armature counterpart. For this purpose, the armature and / or the armature counterpart have an overlapping section. This ensures that when the distance between the armature and the armature counterpart falls below a certain value, one can axially overlap the other part. In this case, the anchor can grab over the anchor counterpart or the anchor counterpart can reach over the anchor. Mixed forms with almost any contours of the overlap section are possible. As a result, the magnetic flux in the armature, in the armature counterpart, and in a volume formed between them, has a radial component in almost every phase of the armature position. This depends on the geometries of the elements involved and on the magnetization characteristic of the ferromagnetic materials used, and also on the current relative position of armature and armature counterpart.

Zum einen bewirkt der Übergreifabschnitt, dass dann, wenn der Anker aus seiner dem Ankergegenstück entfernten ersten Endlage in Richtung des Ankergegenstücks beschleunigt wird, schon vergleichsweise früh eine merkliche axiale Komponente des magnetischen Flusses auftritt. Diese axiale Komponente des magnetischen Flusses kann den Anker mit einer Kraft in Richtung des Ankergegenstücks beaufschlagen. Der Anker läuft damit bei einer Bestromung vergleichsweise früh los, was die Schaltzeit verkürzt. Dagegen heben sich die durch die radiale Komponente des magnetischen Flusses verursachten Kräfte bei einer vorausgesetzten radialen Symmetrie des elektromagnetischen Schaltventils allseitig auf. Zum anderen wirkt sich der Übergreifabschnitt besonders aus, wenn der Anker in die Nähe des Ankergegenstücks und damit seiner zweiten Endlage kommt. Dabei wird die radiale Komponente des magnetischen Flusses zunehmend stärker und entsprechend vermindert sich dessen axiale Komponente. Daraus folgt, dass der Anker in der Nähe der zweiten Endlage nicht mehr so stark beschleunigt wird, und mit einer entsprechend verminderten Anschlaggeschwindigkeit an einem Anschlag beziehungsweise dem Ankergegenstück auftrifft.On the one hand, the overreaching section causes, when the armature is accelerated from its first end position remote from the armature counterpart, in the direction of the armature counterpart, a noticeable axial component of the magnetic flux already occurs comparatively early. This axial component of the magnetic flux can act on the armature with a force in the direction of the armature counterpart. The armature thus runs relatively early when energized, which shortens the switching time. In contrast, the forces caused by the radial component of the magnetic flux cancel each other on a presumed radial symmetry of the electromagnetic switching valve. On the other hand, the overreaching section has a particular effect when the armature comes close to the armature counterpart and thus its second end position. In this case, the radial component of the magnetic flux becomes increasingly stronger and correspondingly reduces its axial component. It follows that the armature in the vicinity of the second end position is not accelerated so much, and impinges with a correspondingly reduced velocity stop on a stop or the armature counterpart.

Das elektromagnetische Schaltventil arbeitet besser, wenn die Übergreifabschnitte des Ankers und des Ankergegenstücks mindestens teilweise zueinander invers beziehungsweise komplementär geformt sind. Damit können die Eigenschaften des Übergreifabschnitts vorteilhaft auf den Anker und das Ankergegenstück aufgeteilt werden.The electromagnetic switching valve works better when the overlapping sections of the armature and the armature counterpart are at least partially inversely or complementarily shaped. Thus, the properties of the overreaching section can advantageously be divided between the anchor and the anchor counterpart.

Eine Ausgestaltung des elektromagnetischen Schaltventils sieht vor, dass der Übergreifabschnitt mindestens an einem Teil mindestens eine vorzugsweise umlaufende Stufe oder mindestens einen vorzugsweise umlaufenden und sich axial erstreckenden Steg umfasst. Eine solche Geometrie ist besonders einfach und genau herstellbar. Dadurch wird das elektromagnetische Schaltventil verbilligt. An embodiment of the electromagnetic switching valve provides that the overlapping portion comprises at least one part at least one preferably circumferential step or at least one preferably circumferential and axially extending web. Such a geometry is particularly simple and accurate to produce. As a result, the electromagnetic switching valve is cheaper.

Die Erfindung ist besonders vielseitig anzuwenden, wenn der Steg in axialer Richtung eine veränderliche Dicke aufweist. Auf diese Weise kann der magnetische Fluss über einen weiten axialen Bewegungsbereich des Ankers vielfältig verändert werden. Somit kann durch eine entsprechende Geometrie der Übergreifabschnitte von Anker und Ankergegenstück eine jeweilige Aufgabe des elektromagnetischen Schaltventils besonders gut erfüllt werden.The invention is particularly versatile if the web has a variable thickness in the axial direction. In this way, the magnetic flux over a wide axial range of movement of the armature can be varied varied. Thus, by a corresponding geometry of the overlapping sections of armature and armature counterpart a particular task of the electromagnetic switching valve can be particularly well met.

Ergänzend wird vorgeschlagen, dass der Übergreifabschnitt mindestens bereichsweise zu einer axialen Richtung des Ankers schräg beziehungsweise konisch ist. Dadurch kann der magnetische Fluss in dem aus dem Anker und dem Ankergegenstück gebildeten magnetischen Kreis gleichmäßiger geführt werden. Insbesondere werden hohe lokale Flussdichten vermieden. Ebenso verläuft die Änderung des magnetischen Flusses bei einer axialen Ankerbewegung gleichmäßiger.In addition, it is proposed that the overlapping section is at least partially oblique or conical to an axial direction of the armature. Thereby, the magnetic flux can be smoothly guided in the magnetic circuit formed of the armature and the armature counterpart. In particular, high local flux densities are avoided. Likewise, the change in magnetic flux is more uniform in an axial armature movement.

Ergänzend wird vorgeschlagen, dass der Anker und das Ankergegenstück eine im Wesentlichen radiale Symmetrie aufweisen. Eine solche Geometrie ist nicht nur besonders geeignet zum Aufbau eines elektromagnetischen Schaltventils, sondern ermöglicht es auch, dass die durch die radialen Komponenten des magnetischen Flusses bewirkten Kräfte ebenfalls radial von allen Seiten auf den Anker bzw. das Ankergegenstück einwirken und sich somit kompensieren. Auf diese Weise werden vorteilhaft unerwünschte radiale Kräfte vermieden.In addition, it is proposed that the armature and the armature counterpart have a substantially radial symmetry. Such a geometry is not only particularly suitable for constructing an electromagnetic switching valve, but also allows the forces caused by the radial components of the magnetic flux also to act radially on all sides on the armature or the armature counterpart and thus compensate. In this way, undesirable radial forces are advantageously avoided.

Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be explained with reference to the drawings. In the drawing show:

1 einen Schnitt durch einen Bereich einer ersten Ausführungsform eines elektromagnetischen Schaltventils; 1 a section through a portion of a first embodiment of an electromagnetic switching valve;

2 ein Diagramm einer Ankerbewegung über der Zeit; 2 a diagram of an armature movement over time;

3 ein Diagramm einer Ankerkraft über einem Spalt; 3 a diagram of an anchor force over a gap;

4 einen Schnitt durch einen Bereich einer zweiten Ausführungsform des elektromagnetischen Schaltventils; 4 a section through a portion of a second embodiment of the electromagnetic switching valve;

5 eine Darstellung ähnlich zu 4 einer dritten Ausführungsform des elektromagnetischen Schaltventils; 5 a representation similar to 4 a third embodiment of the electromagnetic switching valve;

6 eine Darstellung ähnlich zu 4 einer vierten Ausführungsform des elektromagnetischen Schaltventils; und 6 a representation similar to 4 a fourth embodiment of the electromagnetic switching valve; and

7 eine Darstellung ähnlich zu 4 einer fünften Ausführungsform des elektromagnetischen Schaltventils. 7 a representation similar to 4 a fifth embodiment of the electromagnetic switching valve.

Es werden für funktionsäquivalente Elemente und Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.The same reference numerals are used for functionally equivalent elements and sizes in all figures, even in different embodiments.

1 zeigt ein vereinfachtes Schema eines Bereichs eines elektromagnetischen Schaltventils 10. Dargestellt sind ein Gehäuseabschnitt 12, welcher im unteren Bereich der Zeichnung ein Ankergegenstück 14 umfasst, ein beweglicher Anker 16, ein mit dem Anker 16 starr verbundenes Ventilelement 18, eine Magnetspule 20 sowie eine Symmetrielinie 22. Vorliegend sind die Elemente des elektromagnetischen Schaltventils 10 radial symmetrisch um die Symmetrielinie 22 geformt (”Topfmagnet”). Die Zeichnung der 1 gibt nur die eine Hälfte einer Schnittdarstellung wieder. In der gezeigten axialen Stellung des Ankers 16 ist zwischen dem Anker 16 und dem Ankergegenstück 14 ein Spalt 24 ausgebildet. Ein zweiter Spalt 25 (links in der Zeichnung) ergänzt den magnetischen Kreis und ist nur der Vollständigkeit halber dargestellt. Der Anker 16 befindet sich in seiner ersten und von dem Ankergegenstück 14 entfernten Endlage. 1 shows a simplified schematic of a portion of an electromagnetic switching valve 10 , Shown are a housing section 12 , which in the lower part of the drawing an anchor counterpart 14 includes, a movable anchor 16 , one with the anchor 16 rigidly connected valve element 18 , a magnetic coil 20 as well as a symmetry line 22 , Here are the elements of the electromagnetic switching valve 10 radially symmetrical about the line of symmetry 22 shaped ("pot magnet"). The drawing of the 1 is only one half of a sectional view again. In the illustrated axial position of the armature 16 is between the anchor 16 and the anchor counterpart 14 A gap 24 educated. A second gap 25 (left in the drawing) completes the magnetic circuit and is shown only for the sake of completeness. The anchor 16 is in its first and from the anchor counterpart 14 distant end position.

Man erkennt, dass am Ankergegenstück 14 ein Übergreifabschnitt 26 in Form eines radial umlaufenden Steges 27 gebildet ist. Der Steg 27 erstreckt sich in axialer Richtung und bildet vorliegend eine Stufenform. Der stirnseitige Abschnitt des Ankergegenstücks 14 weist entsprechend eine hohlzylindrische Form auf. Ein Abstand 28 zwischen dem Steg 27 und dem Anker 16 ist kleiner als der Spalt 24. Dadurch wird der magnetische Fluss mittels des Stegs 27 bereits in der ersten Endlage dichter an den Anker 16 heran geführt, wobei der magnetische Fluss eine radiale und eine axiale Komponente aufweist (nicht dargestellt). Die axiale Komponente ist – im Vergleich zu einer Ausführung ohne den Übergreifabschnitt 26 bzw. den Steg 27 – beträchtlich, so dass bei einer Bestromung der Magnetspule 20 eine vergleichsweise große Kraft auf den Anker in der Zeichnung nach rechts wirken kann. Dadurch erfährt der Anker 16 eine entsprechend frühzeitige Beschleunigung in Richtung auf das Ankergegenstück 14. Die axiale Bewegung des Ankers 16 wird durch einen Doppelpfeil 30 veranschaulicht.It can be seen that at the anchor counterpart 14 an overreaching section 26 in the form of a radially circumferential ridge 27 is formed. The jetty 27 extends in the axial direction and in the present case forms a step shape. The frontal section of the armature counterpart 14 has a hollow cylindrical shape accordingly. A distance 28 between the jetty 27 and the anchor 16 is smaller than the gap 24 , As a result, the magnetic flux by means of the web 27 already in the first end position closer to the anchor 16 led, wherein the magnetic flux has a radial and an axial component (not shown). The axial component is - compared to a design without the overreaching section 26 or the bridge 27 - Considerably, so that when energizing the solenoid 20 a comparatively large force can act on the anchor in the drawing to the right. This tells the anchor 16 a corresponding early acceleration in the direction of the armature counterpart 14 , The axial movement of the armature 16 is by a double arrow 30 illustrated.

Wenn sich bei einer Bestromung der Magnetspule 20 der Abstand 28 bzw. der Spalt 24 stetig verkleinert, dann kann die radiale Komponente des magnetischen Flusses im Vergleich zu der axialen Komponente stärker zunehmen. Dadurch wird ein Teil des magnetischen Flusses sozusagen durch einen magnetischen Nebenschluss radial umgelenkt und schwächt die axiale Komponente entsprechend. Auf diese Weise wird auch die auf den Anker 16 einwirkende axiale Kraft vermindert. Dadurch wird die Aufschlaggeschwindigkeit reduziert und die Geräuschentwicklung gedämpft. If there is an energization of the magnetic coil 20 the distance 28 or the gap 24 steadily reduced, then the radial component of the magnetic flux may increase more in comparison to the axial component. As a result, a portion of the magnetic flux is deflected radially, as it were by a magnetic bypass and weakens the axial component accordingly. That way, too, will be on the anchor 16 diminishing axial force. This reduces the impact speed and dampens noise.

Weiterhin ist zu erkennen, dass die Geometrie des Übergreifabschnitts 26 so gewählt ist, dass der Anker 16 in seiner zweiten, dem Ankergegenstück 14 benachbarten Endlage einen sehr kleinen Spalt 24 ausbilden kann, wobei der magnetische Kreis im Wesentlichen geschlossen ist (nicht dargestellt). Durch den kleinen und im Idealfall verschwindend kleinen Spalt 24 kann also eine genügende magnetische Kraft in der Endlage bereit gestellt werden. Wenn der Strom durch die Magnetspule 20 abgeschaltet wird, dann kann wegen des Übergreifabschnitts 26 die bestehende Magnetkraft schneller abgebaut werden. Dadurch kann der Anker 16 durch eine (nicht dargestellte) Feder in Richtung der in der 1 gezeigten ersten Endlage schneller beschleunigt werden, so dass die Abfallzeit des elektromagnetischen Schaltventils entsprechend kleiner ist.Furthermore, it can be seen that the geometry of the overlapping section 26 so chosen is that the anchor 16 in his second, the anchor counterpart 14 adjacent end position a very small gap 24 can form, wherein the magnetic circuit is substantially closed (not shown). Through the small and, ideally, vanishingly small gap 24 So a sufficient magnetic force can be provided in the final position. When the current through the magnetic coil 20 is switched off, then because of the overreaching section 26 the existing magnetic force will be reduced faster. This allows the anchor 16 by a (not shown) spring in the direction of in the 1 shown first end position can be accelerated faster, so that the fall time of the electromagnetic switching valve is correspondingly smaller.

2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Ankerbewegung. Dargestellt ist ein Koordinatensystem mit einer Zeitachse ”t” als Abszisse, und einem Ankerhub 31 auf der Ordinate. Ein Ankerhub 31 von null entspricht der ersten Endlage des Ankers 16. Eine gestrichelte Kurve 32 charakterisiert eine Ankerbewegung nach dem Stand der Technik. Eine durchgezogene Kurve 34 charakterisiert eine Ankerbewegung des erfindungsgemäßen Schaltventils 10. Eine Strecke 36 kennzeichnet einen zeitlichen Bereich einer Ansteuerung der Magnetspule 20. Eine Strecke 38 kennzeichnet eine Anzugszeit des Ankers 16. Eine Strecke 40 kennzeichnet eine Abfallzeit des Ankers 16. 2 shows a diagram for explaining the armature movement. Shown is a coordinate system with a time axis "t" as abscissa, and an armature stroke 31 on the ordinate. An anchor stroke 31 zero corresponds to the first end position of the armature 16 , A dashed curve 32 characterizes an armature movement according to the prior art. A solid curve 34 characterizes an armature movement of the switching valve according to the invention 10 , A distance 36 indicates a time range of activation of the magnetic coil 20 , A distance 38 indicates an operating time of the anchor 16 , A distance 40 indicates a fall time of the anchor 16 ,

Mit Beginn der Ansteuerung findet aufgrund elektrischer und mechanischer Effekte zunächst noch keine Bewegung des Ankers 16 statt. Dies ist erst ab einem Zeitpunkt 42 der Fall, wobei der Anker 16 des elektromagnetischen Schaltventils 10 beschleunigt. In etwa zu dem Zeitpunkt 43, an welchem der Anker 16 seine zweite Endlage erreicht, wird die Bestromung der Magnetspule 20 abgeschaltet. Der Anschlag an der zweiten Endlage kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Anker 16 auf das Ankergegenstück 14 aufprallt. Ausgehend vom Aufprall des Ankers 16 an seinem Anschlag bleibt der Anker 16 eine Zeitlang in dieser Stellung, obwohl die Ansteuerung der Magnetspule 20 abgeschaltet wurde. Erst zu einem Zeitpunkt 44 beginnt der Anker sichtbar abzufallen. Der Anker 16 fällt wieder auf seine erste Endlage (Ruhesitz) zurück.At the beginning of the control, there is initially no movement of the armature due to electrical and mechanical effects 16 instead of. This is only from a time 42 the case, being the anchor 16 of the electromagnetic switching valve 10 accelerated. At about the time 43 at which the anchor 16 reaches its second end position, the energization of the solenoid 20 off. The stop at the second end position, for example, take place in that the anchor 16 on the anchor counterpart 14 impacts. Starting from the impact of the anchor 16 at its stop remains the anchor 16 for a while in this position, although the control of the solenoid 20 was turned off. Only at a time 44 the anchor begins to fall off visibly. The anchor 16 falls back to his first end position (retirement) back.

Man erkennt, dass zu Beginn der Ankerbewegung im Zeitpunkt 42 die erfindungsgemäße Ausführung im Vergleich zum Stand der Technik schneller beschleunigt, aber vor dem Erreichen des Ankeranschlags die Geschwindigkeit abnimmt. Entsprechend ist die Aufschlaggeschwindigkeit des Ankers 16 geringer. Beim Abfallen des Ankers 16 zu dem Zeitpunkt 44 ist der Unterschied zum Stand der Technik sogar größer. Die erfindungsgemäße Ausführung ermöglicht also einen frühzeitigen Abfall des Ankers 16, ohne diesen stärker zu beschleunigen. Das bedeutet, dass das elektromagnetische Schaltventil 10 wegen der erkennbar kleineren Verzugszeit insgesamt schneller abfällt, ohne dass die Aufschlaggeschwindigkeit bei einem Rückprallen des Ankers 16 auf seinen Ruhesitz größer würde.It can be seen that at the beginning of the anchor movement at the time 42 the embodiment of the invention accelerates faster compared to the prior art, but decreases before reaching the anchor stop the speed. Accordingly, the impact speed of the anchor 16 lower. When the anchor falls off 16 at the time 44 the difference to the state of the art is even greater. The embodiment of the invention thus allows an early drop of the anchor 16 without accelerating it more. This means that the electromagnetic switching valve 10 because of the noticeably smaller delay time, overall, it drops faster without the impact speed at a rebound of the anchor 16 on his retirement home would be bigger.

3 zeigt eine Kennlinie einer axialen Magnetkraft F aufgetragen über einem Abstand δ. Der Abstand δ entspricht im Wesentlichen dem Spalt 24 aus der 1. Die Koordinaten der Kennlinie von 3 sind nicht skaliert und geben lediglich einen allgemeinen qualitativen Zusammenhang wieder. Es ergibt sich, dass die magnetische Kraft F näherungsweise umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands δ ist. Im Detail ist der dargestellte Verlauf der Kennlinie merklich abhängig vom Vorhandensein bzw. der Ausgestaltung des Übergreifabschnitts 26. Dies ist in der 3 jedoch nicht näher erläutert. 3 shows a characteristic of an axial magnetic force F plotted over a distance δ. The distance δ essentially corresponds to the gap 24 from the 1 , The coordinates of the characteristic of 3 are not scaled and only give a general qualitative context. It turns out that the magnetic force F is approximately inversely proportional to the square of the distance δ. In detail, the course of the characteristic curve shown is appreciably dependent on the presence or the configuration of the overlapping section 26 , This is in the 3 but not explained in detail.

4 zeigt eine zweite Ausführungsform des Ankers 16 und des Ankergegenstücks 14. Vorliegend weisen der Anker 16 eine Stufe 48 und das Ankergegenstück 14 eine Stufe 50 auf. Dabei sind die Stufen 48 und 50 im Wesentlichen zueinander invers beziehungsweise komplementär geformt. Der Übergreifabschnitt 26 bildet sich aus dem Zusammenwirken der beiden Stufen 48 und 50. Ähnlich zur 1 ist die Ausführung nach der 4 rotationssymmetrisch um eine Symmetrielinie 22 angeordnet. Ein Gehäuseabschnitt 12 oder ein Ventilelement 18 sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. 4 shows a second embodiment of the anchor 16 and the anchor counterpart 14 , In the present case, the anchor point 16 a step 48 and the anchor counterpart 14 a step 50 on. Here are the steps 48 and 50 essentially inversely or complementarily shaped. The overreaching section 26 is formed by the interaction of the two stages 48 and 50 , Similar to 1 is the execution after the 4 rotationally symmetrical about a symmetry line 22 arranged. A housing section 12 or a valve element 18 are not shown for the sake of simplicity.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Schaltventils 10. Vorliegend weisen in der dargestellten Schnittansicht der Anker 16 eine Schräge 52, und das Ankergegenstück 14 eine Schräge 54 auf. Die Schrägen 52 und 54 bilden zusammen den Übergreifabschnitt 26. Eine Symmetrielinie 22 kennzeichnet ebenfalls eine Rotationsachse der Anordnung. Damit führen die Schrägen 52 und 54 in der rotationssymmetrischen Ausführung zu einer insgesamt konischen Geometrie. 5 shows a further embodiment of the switching valve 10 , In the present case, in the illustrated sectional view, the armature 16 a slope 52 , and the anchor counterpart 14 a slope 54 on. The slopes 52 and 54 together form the overreaching section 26 , A symmetry line 22 also denotes a rotation axis of the arrangement. This leads to the slopes 52 and 54 in the rotationally symmetrical design to a total conical geometry.

6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Schaltventils 10. Vorliegend ist der Anker 16 flach ausgeführt nach dem Stand der Technik. Das Ankergegenstück 14 weist dagegen einen Steg 56 auf, welcher radial außen abgeschrägt ist. Der magnetisch wirksame Querschnitt des Steges 56 wird also in Richtung des Ankers 16 kleiner. Im Verlauf einer Annäherung des Ankers 16 an das Ankergegenstück 14 setzt die magnetische Wirkung des Übergreifabschnitts 26 daher vergleichsweise sanft ein. 6 shows a further embodiment of the switching valve 10 , In the present case is the anchor 16 made flat according to the prior art. The anchor counterpart 14 has a footbridge 56 on which is bevelled radially outward. The magnetically effective cross section of the web 56 So it's in the direction of the anchor 16 smaller. In the course of an approach of the anchor 16 to the anchor counterpart 14 sets the magnetic effect of the overreaching section 26 therefore comparatively gentle.

7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Schaltventils 10. Vorliegend weisen der Anker 16 und das Ankergegenstück 14 Stege 58.1, 58.2 und 58.3 beziehungsweise Ausnehmungen 60.1 und 60.2 auf. Dabei sind die stirnseitigen Abschnitte des Ankers 16 und des Ankergegenstücks 14 so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen zueinander invers beziehungsweise komplementär geformt sind. Insbesondere kann der Steg 58.1 des Ankers 16 in die Ausnehmung 60.2 des Ankergegenstücks 14 eintauchen. Entsprechend der vorliegend vergleichsweise komplizierten Geometrie kann der Übergreifabschnitt 26 besonders differenziert wirken. Ebenfalls ist die 7 rotationssymmetrisch um eine Symmetrielinie 22 ausgeführt. 7 shows a further embodiment of the switching valve 10 , In the present case, the anchor point 16 and the anchor counterpart 14 Stege 58.1 . 58.2 and 58.3 or recesses 60.1 and 60.2 on. Here are the frontal sections of the anchor 16 and the anchor counterpart 14 be formed so that they are substantially inversely to each other or complementary shaped. In particular, the bridge can 58.1 of the anchor 16 into the recess 60.2 the anchor counterpart 14 plunge. According to the present comparatively complicated geometry, the overlapping section 26 especially differentiated. Also is the 7 rotationally symmetrical about a symmetry line 22 executed.

Es versteht sich, dass die vorliegenden 1 bis 7 lediglich Beispiele zur Darstellung eines Übergreifabschnitts 26 zwischen einem Anker 16 und einem Ankergegenstück 14 sind. Daraus sind weitere Möglichkeiten auf eine einfache Weise ableitbar oder zu kombinieren, um die Geometrie des Ankers 16 und des Ankergegenstücks 14 vielfältig auszuführen.It is understood that the present 1 to 7 only examples to illustrate an overreaching section 26 between an anchor 16 and an anchor counterpart 14 are. From this, further possibilities can be derived or combined in a simple manner, to the geometry of the anchor 16 and the anchor counterpart 14 to perform diverse.

Claims

Electromagnetic switching valve ( 10 ) with a magnetic coil ( 20 ), one in a housing ( 12 ) axially movable armature ( 16 ) and a housing-fixed and substantially frontally to the anchor ( 16 ) arranged anchor counterpart ( 14 ), characterized in that the armature counterpart ( 14 ) facing end portion of the armature ( 16 ) and / or the anchor ( 16 ) facing end portion of the armature counterpart ( 14 ) an overreaching section ( 26 ), which, when the distance ( 24 ) between anchors ( 16 ) and anchor counterpart ( 14 ) falls below a certain value, the other part axially overlaps.

Electromagnetic switching valve ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the overlapping sections ( 26 ) of the anchor ( 16 ) and the anchor counterpart ( 14 ) are at least partially inversely or complementarily shaped.

Electromagnetic switching valve ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the overlapping section ( 26 ) at least at one part at least one preferably circumferential step ( 48 . 50 ) or at least one preferably circumferential and axially extending web ( 27 . 56 . 58.1 . 58.2 . 58.3 ).

Electromagnetic switching valve ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the web ( 56 . 58.1 . 58.2 . 58.3 ) has a variable thickness in the axial direction.

Electromagnetic switching valve ( 10 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the overlapping section ( 26 ) at least partially to an axial direction of the armature ( 16 ) is oblique or conical.

Electromagnetic switching valve ( 10 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the armature ( 16 ) and the anchor counterpart ( 14 ) have a substantially radial symmetry.