DE102010040631A1

DE102010040631A1 - Normally closed solenoid valve

Info

Publication number: DE102010040631A1
Application number: DE201010040631
Authority: DE
Inventors: Norbert Alaze
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2012-03-15
Also published as: WO2012034742A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein stromlos geschlossenes Magnetventil (1), mit einer Ventilhülse (2), in der ein Polkern (3) fest und ein eine Ventilspitze (9) aufweisender Anker (4) axial verlagerbar angeordnet sind, wobei zwischen dem Polkern (3) und dem Anker (4) eine Schraubenfeder (10, 18) wirkt, um die Ventilspitze (9) in einen Ventilsitz (6) zu drängen. Dabei ist vorgesehen, dass zu der Schraubenfeder (10) eine weitere Schraubenfeder (18) parallel geschaltet ist.The invention relates to a normally closed solenoid valve (1) with a valve sleeve (2) in which a pole core (3) is fixed and an armature (4) having a valve tip (9) is axially displaceable, with between the pole core (3) and a helical spring (10, 18) acts on the armature (4) to urge the valve tip (9) into a valve seat (6). It is provided that a further helical spring (18) is connected in parallel to the helical spring (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein stromlos geschlossenes Magnetventil mit einer Ventilhülse, in der ein Polkern fest und ein eine Ventilspitze aufweisender Anker axial verlagerbar angeordnet sind, wobei zwischen dem Polkern und dem Anker eine Schraubenfeder wirkt, um die Ventilspitze in einen Ventilsitz zu drängen.The invention relates to a normally closed solenoid valve with a valve sleeve in which a pole core fixed and a valve tip exhibiting anchor are arranged axially displaceable, wherein between the pole core and the armature, a coil spring acts to urge the valve tip in a valve seat.

Stand der TechnikState of the art

Magnetventile der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie umfassen eine Magnetaktorik, die eine bestrombare Magnetspule sowie einen Polkern umfasst und auf einen in der Ventilhülse axial verlagerbaren Anker wirkt. Der Anker weist dabei eine Ventilspitze auf, die im stromlosen Zustand des Magnetaktors gegen einen Ventilsitz gedrängt wird. Hierzu ist der Anker vorgespannt in der Ventilhülse gehalten. Üblicherweise wird zum Aufbringen der Vorspannung eine Schraubenfeder vorgesehen, die zwischen dem Polkern und dem Anker wirkt beziehungsweise vorgespannt gehalten ist. Die Schraubenfeder stützt sich dabei einendig an dem fest angeordneten Polkern und anderendig an dem verlagerbaren Anker ab. Üblicherweise weist der Anker eine Aussparung auf, in welcher die Schraubenfeder im Wesentlichen einliegt und geführt wird. Der über die Aussparung hinausgehende Teil der Schraubenfeder stützt sich an dem Polkern ab und erstreckt sich von der dem Polkern zugewandten Stirnseite des Ankers bis zu der dem Anker zugewandten Stirnseite des Polkerns, deren Abstand zueinander im stromlosen Zustand den sogenannten Arbeitsluftspalt bildet. Dieser Arbeitsluftspalt bestimmt den maximal möglichen Verlagerweg des Ankers.Solenoid valves of the type mentioned are known from the prior art. They include a magnetic actuator, which comprises a magnetizable solenoid coil and a pole core and acts on an axially displaceable in the valve sleeve anchor. The armature has a valve tip, which is urged against a valve seat in the de-energized state of the magnetic actuator. For this purpose, the armature is held biased in the valve sleeve. Usually, a coil spring is provided for applying the bias voltage, which acts between the pole core and the armature or is held biased. The coil spring is supported at one end on the fixed pole core and the other end of the displaceable armature. Usually, the armature has a recess in which the coil spring substantially rests and is guided. The part of the coil spring extending beyond the recess is supported on the pole core and extends from the end face of the armature facing the pole core to the end face of the pole core facing the armature, whose distance from one another forms the so-called working air gap in the currentless state. This working air gap determines the maximum possible displacement travel of the armature.

Üblicherweise nimmt die Magnetkraft mit kleiner werdendem Arbeitsluftspalt stark zu. Dieser ansteigende Magnetkraftverlauf erschwert die stetige Stellbarkeit (Proportionalisierung) des Magnetventils in Bezug auf die Überstromung der Magnetspulen und der eingestellten Druckdifferenz über den Ventilsitz. Um die Stellbarkeit zu verbessern, ist es bekannt, eine Scheibenfeder mit einer progressiven Federkennlinie zusätzlich zu der einen Schraubenfeder vorzusehen. Jedoch ist ein genaues Einstellen der Federkennlinie der Scheibenfeder aufwendig und führt zu entsprechend hohen Kosten bei der Herstellung.Usually, the magnetic force increases sharply with decreasing working air gap. This rising magnetic force course makes it difficult to continuously adjust (proportionalize) the solenoid valve with respect to the overcurrent of the solenoid coils and the set pressure difference across the valve seat. In order to improve the adjustability, it is known to provide a disc spring with a progressive spring characteristic in addition to the one coil spring. However, an accurate adjustment of the spring characteristic of the disc spring is complicated and leads to correspondingly high costs in the production.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Magnetventil zeichnet sich dadurch aus, dass zu der einen Schraubenfeder eine weitere Schraubenfeder parallel geschaltet ist. Somit ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwei parallel geschaltete Schraubenfedern zwischen dem Polkern und dem Anker wirken. Die weitere Schraubenfeder bietet den Vorteil, dass sich ihre auf das Magnetventil beziehungsweise auf den Anker auswirkende Federkraft mit geringem Aufwand genau einstellen lässt. Durch die parallele Wirkung der Schraubenfedern lässt sich ebenfalls ein progressiver Verlauf der Federkennlinie des gesamten Magnetventils einstellen. Besonders bevorzugt sind die eine Schraubenfeder und die weitere Schraubenfeder derart in dem Magnetventil angeordnet, dass bei einer Betätigung des Magnetventils zunächst nur eine der beiden Schraubenfedern eine Federkraft bereitstellt, und erst ab Unterschreiten eines vorgebbaren Arbeitsluftspalts auch die weitere Schraubenfeder belastet wird beziehungsweise ihre Federkraft bereitstellt. Bevorzugt wird die minimale Vorspannkraft zum Drängen der Ventilspitze in den Ventilsitz durch die eine oder die weitere Schraubenfeder bestimmt.The solenoid valve according to the invention is characterized in that to the one coil spring another coil spring is connected in parallel. Thus, the invention provides that two parallel coil springs act between the pole core and the anchor. The additional coil spring offers the advantage that its spring force acting on the solenoid valve or on the armature can be precisely adjusted with little effort. Due to the parallel action of the coil springs, a progressive course of the spring characteristic of the entire solenoid valve can also be set. Particularly preferably, the one coil spring and the other coil spring are arranged in the solenoid valve that upon actuation of the solenoid valve, only one of the two coil springs initially provides a spring force, and only from below a predetermined working air gap and the other coil spring is loaded or provides their spring force. Preferably, the minimum biasing force for urging the valve tip into the valve seat is determined by the one or more coil springs.

Vorzugsweise ist die weitere Schraubenfeder in einer in dem Anker ausgebildeten Axialaussparung angeordnet. Bevorzugt ist dabei in der Axialaussparung des Ankers ein von der weiteren Schraubenfeder gegen den Polkern gedrängtes Druckstück axial verlagerbar angeordnet. Es ist also vorgesehen, dass in der Axialaussparung des Ankers die weitere Schraubenfeder zwischen dem Druckstück und dem Anker vorgespannt gehalten ist. Das Druckstück weist dazu zweckmäßigerweise einen über die dem Polkern zugewandte Stirnfläche des Ankers hinausragenden Abschnitt auf, der sich direkt oder indirekt an dem Polkern abstützt. Dadurch stellt die weitere Schraubenfeder die Vorspannkraft bereit, mittels derer die Ventilspitze des Ankers gegen den Ventilsitz gedrängt wird. Vorzugsweise ist die Axialaussparung als durchgehende Axialaussparung ausgebildet, wobei ein Ende durch das oben beschriebene Druckstück und das gegenüberliegende Ende durch ein die Ventilspitze bildendes Einpressteil verschlossen sind. In Abhängigkeit von der Eindringtiefe des Einpressteils in die Axialaussparung des Ankers kann die Vorspannkraft der weiteren Schraubenfeder zwischen dem Druckstück und dem Einpressteil eingestellt werden. Durch die kraftschlüssige Verbindung des Einpressteils mit dem Anker wird dann die Schraubenfederkraft über den Anker auf das Einpressteil übertragen beziehungsweise, wenn das Magnetventil aktiviert beziehungsweise bestromt wird, wird das Einpressteil mitsamt der Ventilspitze durch den Anker in Richtung des Polkerns von dem Ventilsitz zurückgezogen.Preferably, the further helical spring is arranged in an axial recess formed in the armature. In this case, in the axial recess of the armature, a thrust piece urged by the further helical spring against the pole core is preferably arranged so as to be axially displaceable. It is therefore envisaged that in the axial recess of the armature, the further helical spring is held biased between the pressure piece and the armature. For this purpose, the pressure piece expediently has a section which projects beyond the end face of the armature facing the pole core and which is supported directly or indirectly on the pole core. Thus, the other coil spring provides the biasing force by which the valve tip of the armature is urged against the valve seat. Preferably, the axial recess is formed as a continuous axial recess, wherein one end is closed by the above-described pressure piece and the opposite end by a valve tip forming Einpressteil. Depending on the penetration depth of the press-in part into the axial recess of the armature, the biasing force of the further helical spring can be set between the pressure piece and the press-fit part. Due to the frictional connection of the press-in part with the armature, the coil spring force is then transmitted to the press-fit part via the armature or, if the solenoid valve is activated or energized, the press-in part together with the valve tip is withdrawn from the valve seat by the armature in the direction of the pole core.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass vorzugsweise der Polkern eine Axialaussparung aufweist, in welcher die Schraubenfeder zumindest bereichsweise aufgenommen ist. Die eine Schraubenfeder ist dabei bevorzugt direkt zwischen dem Polkern und dem Anker verspannbar, insbesondere vorgespannt gehalten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kommt die eine Schraubenfeder erst in Wirkeingriff, wenn der Arbeitsluftspalt – wie oben beschrieben – einen vorgebbaren Wert unterschreitet. Vorzugsweise sind die eine Schraubenfeder und die weitere Schraubenfeder fluchtend zueinander angeordnet.According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that preferably the pole core has an axial recess in which the coil spring is received at least partially. The one coil spring is preferably clamped directly between the pole core and the armature, in particular biased held. According to a preferred embodiment, the one helical spring only comes into operative engagement when the working air gap - as described above - falls below a predeterminable value. Preferably, the one coil spring and the other coil spring are arranged in alignment with each other.

Vorzugsweise ist zwischen dem Druckstück und der einen Schraubenfeder eine Scheibenfeder zwischengeschaltet. Die Schraubenfeder weist einen progressiven Federkennlinienverlauf auf und beeinflusst die Gesamtfederkennlinie des Magnetventils entsprechend. Vorzugsweise sind dabei die eine Schraubenfeder und die Scheibenfeder parallel zueinander geschaltet, wobei bevorzugt die minimale Vorspannkraft zum Drängen der Ventilspitze in den Ventilsitz durch die eine Schraubenfeder gewährleistet wird. Die Schraubenfeder ist im stromlosen Zustand lediglich zwischengeschaltet, jedoch nicht verspannt beziehungsweise vorgespannt. Wird das Magnetventil betätigt beziehungsweise werden die Magnetspulen bestromt, bewegt sich der Anker mitsamt der Scheibenfeder gegen die eine Schraubenfeder, bis die Scheibenfeder in Wirkkontakt mit dem Polkern gelangt und ab da ebenfalls eine Federkraft bereitstellt beziehungsweise erzeugt.Preferably, a disc spring is interposed between the pressure piece and the one coil spring. The coil spring has a progressive spring characteristic curve and influences the overall spring characteristic of the solenoid valve accordingly. Preferably, the one coil spring and the disc spring are connected in parallel to each other, wherein preferably the minimum biasing force for urging the valve tip is ensured in the valve seat by a coil spring. The coil spring is only interposed in the de-energized state, but not braced or biased. If the solenoid valve is actuated or the magnetic coils are energized, the armature moves together with the disc spring against the one coil spring until the disc spring comes into operative contact with the pole core and from there also provides or generates a spring force.

Bevorzugt ist die dem Polkern zugewandte Stirnfläche des Ankers zumindest im Wesentlichen konvex und die dem Anker zugewandte Stirnfläche des Polkerns zumindest im Wesentlichen konkav ausgebildet. Dies hat zur Folge, dass die Scheibenfeder an dem Anker im Wesentlichen mittig anliegt, wodurch ein kurzer Kraftübertragungsweg auf die Schraubenfeder möglich ist. Darüber hinaus wird die Scheibenfeder bei Betätigung des Magnetventils mit ihrem Außenrandbereich von dem Außenrandbereich des Polkerns beaufschlagt, wodurch eine maximale Ausnutzung der Scheibenfeder von dem die Mitte des Ankers bildenden Druckstücks zu dem Außenrandbereich des Polkerns gewährleistet wird. Der Anker kann dabei mit seiner konvex ausgebildeten Stirnfläche zumindest bereichsweise in die konkav ausgebildete Stirnfläche des Polkerns, insbesondere bei Betätigung des Magnetventils, eintauchen. Zumindest die Stirnfläche des Ankers wird dabei durch die Axialaussparung des Ankers unterbrochen.Preferably, the end face of the armature facing the pole core is at least substantially convex and the end face of the pole core facing the armature is at least substantially concave. This has the consequence that the disc spring is applied to the armature substantially centrally, whereby a short power transmission path to the coil spring is possible. In addition, the disc spring is acted upon actuation of the solenoid valve with its outer edge region of the outer edge region of the pole core, whereby a maximum utilization of the disc spring is ensured by the middle of the armature forming pressure piece to the outer edge region of the pole core. The armature can dive with its convex end face at least partially into the concave end face of the pole core, in particular when the solenoid valve is actuated. At least the end face of the armature is interrupted by the axial recess of the armature.

Vorzugsweise ist in der Axialaussparung des Polkerns mindestens ein Federanschlagelement zum Einstellen der Federkraft der einen Schraubenfeder angeordnet. Das Federanschlagelement lässt sich bevorzugt an gewünschter Position in der Axialaussparung des Polkerns positionieren, um den polkernseitigen Anschlag beziehungsweise Anlagepunkt der einen Schraubenfeder und damit die minimale Vorspannkraft der einen Schraubenfeder zu bestimmen. Vorzugsweise ist das Federanschlagelement kraftschlüssig in der Axialaussparung angeordnet. So kann das Federanschlagelement bis zu einem gewünschten Punkt in die Aussparung eingepresst beziehungsweise eingetrieben werden. Hierdurch wird eine einfache Möglichkeit geboten, die Federkraft bei der Montage des Magnetventils zu bestimmen beziehungsweise einzustellen. Alternativ ist es auch denkbar, das Federanschlagelement form- und/oder stoffschlüssig in der Axialaussparung zu arretieren. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Federanschlagelement als Kugel, Zylinder oder als Hülse ausgebildet ist. Die Kugel, der Zylinder oder die Hülse weisen zweckmäßigerweise einen Durchmesser auf, der den Durchmesser der Axialaufnahme geringfügig übersteigt, sodass eine Presspassung erzeugt wird. Das Federanschlagelement wird dann, wie oben beschrieben, bis zu einer gewünschten Stelle in die Axialaussparung hineingepresst. Die Schraubenfeder wird dabei insbesondere aufgrund der Form der Kugel und des die Schraubenfeder bildenden Drahts, der vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, automatisch in der Axialaussparung zentriert.Preferably, at least one spring stop element for adjusting the spring force of a coil spring is arranged in the axial recess of the pole core. The spring stopper can be preferably positioned at the desired position in the axial recess of the pole core to determine the pole core side stop or contact point of a coil spring and thus the minimum biasing force of a coil spring. Preferably, the spring stop element is arranged non-positively in the axial recess. Thus, the spring stopper can be pressed or driven to a desired point in the recess. This provides a simple way to determine or adjust the spring force during assembly of the solenoid valve. Alternatively, it is also conceivable to lock the spring stop element positively and / or cohesively in the axial recess. In particular, it is provided that the spring stop element is designed as a ball, cylinder or sleeve. The ball, the cylinder or the sleeve expediently have a diameter which slightly exceeds the diameter of the axial receptacle, so that a press fit is produced. The spring stopper is then, as described above, pressed into a desired location in the axial recess. The helical spring is thereby automatically centered in the axial recess, in particular due to the shape of the ball and of the helical spring-forming wire, which preferably has a circular cross-section.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass in der Axialaussparung des Polkerns ein durch die eine Schraubenfeder geführter und mit dem Druckstück zusammenwirkender Stift angeordnet ist. Der Stift ist vorzugsweise kraftschlüssig in dem Polkern, insbesondere in einem verjüngten Bereich der Axialaussparung des Polkerns oder in einer Stiftaufnahme des Federanschlagelements gehalten. Die Federkraft der weiteren Schraubenfeder kann somit über das Druckstück und den Stift auf den Polkern übertragen werden, wodurch die eine Schraubenfeder umgangen und das Parallelschalten der Schraubenfedern gewährleistet wird.Furthermore, it is preferably provided that in the axial recess of the pole core a guided by a coil spring and cooperating with the pressure piece pin is arranged. The pin is preferably held non-positively in the pole core, in particular in a tapered region of the axial recess of the pole core or in a pin receiving the spring stop element. The spring force of the other coil spring can thus be transmitted via the pressure piece and the pin on the pole core, whereby the bypassed a coil spring and the parallel switching of the coil springs is ensured.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Axialaussparung des Ankers ein Axialanschlag für das durch die weitere Schraubenfeder beaufschlagte Druckstück vorgesehen ist. Das Druckstück ist somit zwischen der weiteren Schraubenfeder und dem Axialanschlag gehalten. Durch den Axialanschlag wird insbesondere verhindert, dass das Druckstück, beispielsweise bei der Montage, durch die Federkraft aus der Axialaussparung des Ankers herausgetrieben wird.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that in the axial recess of the armature, an axial stop is provided for the acted upon by the further coil spring pressure piece. The pressure piece is thus held between the other coil spring and the axial stop. By the axial stop is in particular prevented that the pressure piece, for example, during assembly, is driven out by the spring force from the axial recess of the armature.

Besonders bevorzugt ist zwischen dem Axialanschlag und der insbesondere geschlossenen und/oder ebenen Stirnfläche des Polkerns, die eine Schraubenfeder zumindest bereichsweise angeordnet. Hierbei ist also vorgesehen, dass die eine Schraubenfeder ebenfalls zumindest bereichsweise in der Axialaussparung des Ankers angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Polkern dazu mit einer geschlossenen Stirnfläche versehen, sodass die eine Schraubenfeder im Wesentlichen in der Axialaussparung des Ankers angeordnet ist und nur der den Arbeitsluftspalt überbrückende Bereich der Schraubenfeder von der Stirnfläche des Ankers vorsteht. Optional kann auch hier eine Scheibenfeder zwischen der einen Schraubenfeder und dem Polkern zwischengeschaltet werden. Gegebenenfalls ist es auch denkbar, die eine Schraubenfeder bereichsweise in der Axialaussparung des Ankers und in der oben beschriebenen Axialaussparung des Polkerns, insbesondere zu gleichen Teilen anzuordnen. Das Druckstück ist bevorzugt derart ausgebildet, dass es einen sich durch die eine Schraubenfeder erstreckenden Stift aufweist, der mit der Stirnfläche des Polkerns zusammenwirkt. Vorzugsweise ist der Stift einstückig mit dem Druckstück ausgebildet. Somit wird über das Druckstück die Kraft der weiteren Schraubenfeder bis zu dem Polkern parallel zu der einen Schraubenfeder übertragen.Particularly preferred is between the axial stop and the particular closed and / or flat end face of the pole core, which arranged a coil spring at least partially. In this case, it is thus provided that the one helical spring is likewise arranged at least partially in the axial recess of the armature. Preferably, the pole core is provided with a closed end face, so that the one coil spring is arranged substantially in the axial recess of the armature and only the working air gap bridging portion of the coil spring projects from the end face of the armature. Optionally, a disc spring between the one coil spring and the pole core can also be interposed. Optionally, it is also conceivable to arrange a coil spring partially in the axial recess of the armature and in the above-described axial recess of the pole core, in particular in equal parts. The pressure piece is preferably designed such that it has a pin extending through the one helical spring, which cooperates with the end face of the pole core. Preferably, the pin is formed integrally with the pressure piece. Thus, the force of the other coil spring is transmitted to the pole core parallel to the one coil spring on the pressure piece.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigenIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show this

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Magnetventils in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung, 1 A first embodiment of a solenoid valve in a simplified longitudinal sectional view,

2 einen Kennlinienverlauf des Magnetventils, 2 a characteristic curve of the solenoid valve,

3 ein zweites Ausführungsbeispiel des Magnetventils in einer Längsschnittdarstellung, 3 A second embodiment of the solenoid valve in a longitudinal sectional view,

4 ein drittes Ausführungsbeispiel des Magnetventils in einer Längsschnittdarstellung und 4 a third embodiment of the solenoid valve in a longitudinal sectional view and

5 ein viertes Ausführungsbeispiel des Magnetventils in einer Längsschnittdarstellung. 5 A fourth embodiment of the solenoid valve in a longitudinal sectional view.

1 zeigt in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung ein Magnetventil 1, wie es insbesondere für Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen beispielsweise für ABS- und/oder ESP-Bremsanlagen vorgesehen wird. Das Magnetventil 1 weist eine Ventilhülse 2 auf, in welche ein Polkern 3 eines hier nicht näher dargestellten Magnetaktors fest angeordnet ist. Weiterhin ist in der Ventilhülse 2 ein Anker 4 axial verlagerbar angeordnet. An dem dem Polkern 3 gegenüberliegenden Ende der Ventilhülse 2 ist ein Ventilkörper 5 gehalten, der einen eine Ventilöffnung umgebenden Ventilsitz 6 aufweist. Der Anker 4 ist mit einer durchgehenden Axialaussparung 7 versehen. An dem dem Polkern 3 gegenüberliegenden Ende ist in der Axialaussparung 7 ein Einpressteil 8 kraftschlüssig gehalten, wobei das Einpressteil 8 eine Ventilspitze 9 bildet, welche mit dem Ventilsitz 6 im unbestromten Zustand des Magnetventils 1 dichtend zusammenwirkt. 1 shows in a simplified longitudinal sectional view of a solenoid valve 1 , as provided in particular for brake systems in motor vehicles, for example for ABS and / or ESP brake systems. The solenoid valve 1 has a valve sleeve 2 into which a pole core 3 a magnetic actuator, not shown here is fixedly arranged. Furthermore, in the valve sleeve 2 an anchor 4 arranged axially displaceable. At the pole core 3 opposite end of the valve sleeve 2 is a valve body 5 held, which has a valve opening surrounding a valve seat 6 having. The anchor 4 is with a continuous axial recess 7 Mistake. At the pole core 3 opposite end is in the axial recess 7 a Einpressteil 8th frictionally held, wherein the Einpressteil 8th a valve tip 9 forms, which with the valve seat 6 in the de-energized state of the solenoid valve 1 cooperates sealingly.

Weiterhin weist das Magnetventil 1 eine Schraubenfeder 10 auf, die zwischen dem Polkern 3 und dem Anker 4 wirkt. Die Schraubenfeder 10 ist im Wesentlichen, also zum größten Teil, in einer Axialaussparung 11 des Polkerns 3 angeordnet, die die Schraubenfeder 10 führt und zumindest zu dem Anker 4 hin offen ausgebildet ist, sodass die Schraubenfeder 10 in Wirkeingriff mit dem Anker 4 steht beziehungsweise kommen kann. Um die Federkraft der Schraubenfeder 10 einzustellen, ist in der Axialaussparung 11 ein Federanschlagelement 12 kraftschlüssig gehalten. Das Federanschlagelement ist als Hülse 21 ausgebildet, deren Außendurchmesser geringfügig größer als der Innendurchmesser der Axialaussparung 11 ausgebildet ist, um eine Pressverbindung zum kraftschlüssigen Halten zu formen. In der Hülse 21 ist ein Stift 22 kraftschlüssig gehalten, der sich durch die Schraubenfeder 10 axial hindurch erstreckt. Auf die Funktion des Stifts 22 soll später näher eingegangen werden. Zum Einstellen der Federkraft kann beispielsweise bei der Montage ein Stößel durch den freien Innenraum der Schraubenfeder 10 geführt werden, mittels dessen die Hülse 21 in die Axialaussparung 11 eingeschoben beziehungsweise eingetrieben wird, wie durch einen Pfeil 14 angedeutet. Die dem Polkern 3 zugewandte Stirnfläche 16 des Ankers sowie die dem Anker 4 zugewandte Stirnfläche 17 des Polkerns 3 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel parallel zueinander verlaufend ausgebildet, wobei die Stirnfläche 16 konvex und die Stirnfläche 17 konkav ausgebildet sind. Alternativ können die Stirnflächen 16 und 17 aber auch eben ausgebildet sein. Die Schraubenfeder 10 steht zweckmäßigerweise über die Stirnfläche 17 zumindest im Bereich nahe zu der Axialaussparung 11 hervor, sodass der Anker 4 mit seiner Stirnfläche 16 in Wirkkontakt mit der Schraubenfeder 11 steht oder stehen kann.Furthermore, the solenoid valve 1 a coil spring 10 on that between the pole core 3 and the anchor 4 acts. The coil spring 10 is essentially, so for the most part, in an axial recess 11 of the pole core 3 arranged, which is the coil spring 10 leads and at least to the anchor 4 is open, so that the coil spring 10 in operative engagement with the anchor 4 stands or can come. To the spring force of the coil spring 10 is in the axial recess 11 a spring stopper 12 held strong. The spring stopper is as a sleeve 21 formed, whose outer diameter is slightly larger than the inner diameter of the axial recess 11 is formed to form a press connection for frictional holding. In the sleeve 21 is a pen 22 frictionally held by the coil spring 10 extends axially therethrough. On the function of the pen 22 will be discussed later. For adjusting the spring force, for example during assembly, a plunger through the free interior of the coil spring 10 be guided, by means of which the sleeve 21 in the axial recess 11 is inserted or driven, as by an arrow 14 indicated. The pole core 3 facing end face 16 the anchor as well as the anchor 4 facing end face 17 of the pole core 3 are formed parallel to each other in the present embodiment, wherein the end face 16 convex and the frontal area 17 are concave. Alternatively, the end faces 16 and 17 but also just be trained. The coil spring 10 is suitably over the end face 17 at least in the area close to the axial recess 11 so that the anchor 4 with his face 16 in operative contact with the coil spring 11 stands or can stand.

Weiterhin umfasst das Magnetventil 1 eine weitere Schraubenfeder 18, die in der Axialaussparung 7 des Ankers 4 angeordnet ist. Ebenfalls ist in der Axialaussparung 7 ein axial verlagerbares Druckstück 20 derart angeordnet, dass die Schraubenfeder 18 zwischen dem Druckstück 20 und dem Einpressteil 8 vorgespannt gehalten ist. Das Druckstück 20 durchdringt die Stirnfläche 16 des Ankers 4, steht also von der Stirnfläche 16 hervor und beaufschlagt das freie Ende des Stifts 22 mit der Vorspannkraft der Schraubenfeder 18.Furthermore, the solenoid valve includes 1 another coil spring 18 that are in the axial recess 7 of the anchor 4 is arranged. Also in the axial recess 7 an axially displaceable pressure piece 20 arranged such that the coil spring 18 between the pressure piece 20 and the press-fit part 8th is held biased. The pressure piece 20 penetrates the face 16 of the anchor 4 , so stands from the face 16 and apply the free end of the pen 22 with the biasing force of the coil spring 18 ,

Die Abstimmung der Federkräfte wird bevorzugt derart vorgenommen, dass circa die Hälfte des Hubs der Ventilspitze 9 über die Schraubenfeder 18 aufgenommen wird. Weiterhin werden die Schraubenfeder 10 und die weitere Schraubenfeder 18 derart mittels des Einpressteils und/oder der Hülse 21 eingestellt, dass im montierten Zustand des Magnetventils 1, wie in 1 dargestellt, ein Arbeitsluftspalt ALS zwischen dem Polkern 3 und dem Anker 4 gewährleistet ist.The tuning of the spring forces is preferably made such that approximately half of the stroke of the valve tip 9 over the coil spring 18 is recorded. Furthermore, the coil spring 10 and the other coil spring 18 such by means of the press-in part and / or the sleeve 21 adjusted that in the assembled state of the solenoid valve 1 , as in 1 represented, a working air gap ALS between the pole core 3 and the anchor 4 is guaranteed.

Bei der Einstellung der Federkraft wird die Stirnfläche 17 als Referenzfläche zur Federeinstellung berücksichtigt. Beim Einstellen des Magnetventils 1 wird die Federkraft am Ventilsitz 6 gemessen und der Polkern 3 so lange in den Ventilsitz 2 eingedrückt, bis die erforderliche Federkraft erreicht ist. Die Einstellkraft der Schraubenfeder 10 ist dabei vorzugsweise geringer als die Einstellkraft des gesamten Magnetventils 1. Dadurch wird erreicht, dass nach dem Einstellen des Magnetventils 1 die Schraubenfeder 18 entsprechend des Kraftunterschieds zwischen der eingestellten Federkraft der Schraubenfeder 10 und der Gesamtfederkraft des Magnetventils 1 immer vorgespannt ist. Der Arbeitsluftspalt ALS des Magnetventils 1 ergibt sich aus der Stellung von Anker 4 und Polkern 3 nach dem Einstellen des Magnetventils 1 und des dann noch möglichen Federwegs bis zum Anschlag des Ankers 4 in dem Polkern 3.When adjusting the spring force is the end face 17 considered as a reference surface for spring adjustment. When setting the solenoid valve 1 the spring force is at the valve seat 6 measured and the pole core 3 so long in the valve seat 2 pressed until the required spring force is reached. The adjustment force of the coil spring 10 is preferably less than the setting force of the entire solenoid valve 1 , This ensures that after adjusting the solenoid valve 1 the coil spring 18 according to the force difference between the set spring force of the coil spring 10 and the total spring force of the solenoid valve 1 is always biased. The working air gap ALS of the solenoid valve 1 results from the position of anchor 4 and polkernels 3 after adjusting the solenoid valve 1 and then still possible spring travel to the stop of the anchor 4 in the pole core 3 ,

Wird das Magnetventil 1 betätigt, also bestromt, so übt der Polkern 3 eine Magnetkraft auf den Anker 4 derart aus, dass der Anker in Richtung des Pfeils 14 gegen den Polkern 3 gezogen wird. Zunächst wird dabei bevorzugt nur die Schraubenfeder 18 elastisch verformt, bis die Schraubenfeder 10 zwischen der Hülse 21 und dem Anker 4 verspannt wird. Ab diesem Zeitpunkt wirken die Schraubenfeder 10 und die Schraubenfeder 18 parallel, wie mit Bezug auf 2 verdeutlicht.Will the solenoid valve 1 operated, so energized, so practices the Polkern 3 a magnetic force on the armature 4 such that the anchor is in the direction of the arrow 14 against the pole core 3 is pulled. At first, only the coil spring is preferred 18 elastically deformed until the coil spring 10 between the sleeve 21 and the anchor 4 is strained. From this point, the coil spring act 10 and the coil spring 18 parallel, as with respect to 2 clarified.

2 zeigt in einem Diagramm die Federkraft F in Abhängigkeit von der Größe des Arbeitsluftspalts ALS. In das Diagramm ist die Federkraft-Kennlinie K sowie die Magnetkraft-Kennlinie M eingezeichnet, die beide abhängig von dem Arbeitsluftspalt ALS sind. Es ist dabei ein deutlicher Unterschied der Federkennlinie zwischen dem ersten Kennlinienbereich I, in welchem lediglich die Schraubenfeder 18 wirkt, und dem zweiten Kennlinienbereich II, in welchem die Schraubenfeder 10 und die Schraubenfeder 18 parallel zusammenwirken, zu erkennen. 2 shows in a diagram the spring force F as a function of the size of the working air gap ALS. In the diagram, the spring force characteristic K and the magnetic force characteristic M is shown, both of which are dependent on the working air gap ALS. There is a clear difference between the spring characteristic curve between the first characteristic curve region I in which only the coil spring 18 acts, and the second characteristic area II in which the coil spring 10 and the coil spring 18 interact in parallel, to recognize.

Durch Vorsehen der parallel wirkenden Schraubenfedern 10 und 18 kann somit eine vorteilhafte Federkraft-Kennlinie K für das gesamte Magnetventil 1 eingestellt werden, die es ermöglicht, dass auch bei kleiner werdendem Arbeitsluftspalt ein genaues Betätigen des Magnetventils 1 erfolgt.By providing the parallel-acting coil springs 10 and 18 Thus, an advantageous spring force characteristic K for the entire solenoid valve 1 be set, which makes it possible that even with decreasing working air gap, an accurate actuation of the solenoid valve 1 he follows.

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Magnetventils 1, das sich dahingehend von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel unterscheidet, dass zwischen dem Druckstück 20 und der Schraubenfeder 10 eine Scheibenfeder 15 angeordnet beziehungsweise zwischengeschaltet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Stirnflächen 16 und 17 konvex beziehungsweise konkav ausgebildet, wie zuvor beschrieben. Vorzugsweise ist der Arbeitsluftspalt ALS derart groß gewählt, dass die Scheibenfeder 15 im nicht betätigten Zustand des Magnetventils 3, wie in 3 dargestellt, eben ausgerichtet ist. 3 shows a second embodiment of the solenoid valve 1 that differs from the previous embodiment in that between the pressure piece 20 and the coil spring 10 a disc spring 15 is arranged or interposed. According to this embodiment, the end faces 16 and 17 convex or concave, as previously described. Preferably, the working air gap ALS is chosen so large that the disc spring 15 in the non-actuated state of the solenoid valve 3 , as in 3 shown, is aligned.

Wird das Magnetventil 1 betätigt, wird zunächst nur die Schraubenfeder 18 elastisch verformt, bis die Scheibenfeder 15 durch das Druckstück 20 und/oder die Stirnfläche 16 des Ankers 4 belastet mit ihrem Außenrandbereich an den Außenrandbereich der Stirnfläche 17 des Polkerns 3 trifft. Ab diesem Zeitpunkt wirken die Schraubenfeder 18, die Schraubenfeder 10 und die Scheibenfeder 15 zusammen zwischen dem Anker 4 und dem Polkern 3.Will the solenoid valve 1 pressed, initially only the coil spring 18 elastically deformed until the disc spring 15 through the pressure piece 20 and / or the face 16 of the anchor 4 loaded with its outer edge region to the outer edge region of the end face 17 of the pole core 3 meets. From this point, the coil spring act 18 , the coil spring 10 and the disc spring 15 together between the anchor 4 and the pole core 3 ,

Weiterhin unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dahingehend, dass anstelle der Hülse 21 eine Kugel 13 als Federanschlagelement 12 vorgesehen ist. Die Kugel 13 ist ebenfalls kraftschlüssig in der Axialaufnahme 11 gehalten. Die Montage kann wie bei der Hülse 21 entsprechend erfolgen.Furthermore, the second embodiment differs from the previous embodiment in that instead of the sleeve 21 a ball 13 as a spring stop element 12 is provided. The ball 13 is also non-positive in the Axialaufnahme 11 held. The assembly can be like the sleeve 21 done accordingly.

Die Abstimmung der Federkräfte wird dabei vorzugsweise derart vorgenommen, dass circa die Hälfte des Hubs über die Schraubenfeder 18 aufgenommen wird. Da der C-Wert (Federsteifigkeit) des Federpakets aus Schraubenfeder 10 und Scheibenfeder 15 vorzugsweise größer ist als der C-Wert der Schraubenfeder 18, wird sich bei der Betätigung des Magnetventils 1 entsprechend der Aufteilung der Federsteifigkeiten auch das Federpaket aus Schraubenfeder 10 und Scheibenfeder 15 mitbewegen. Dadurch ergibt sich ein weicher Übergang zwischen dem linearen ersten Kennlinienbereich I und dem progressiven Kennlinienbereich II der Kennlinie K aus 2. Sobald die Schraubenfeder 18 überbrückt ist, wenn also der Anker 4 mit seiner Stirnfläche 16 direkt an der Scheibenfeder 15 anliegt, wirkt nur noch das progressive Federpaket aus Schraubenfeder 10 und Scheibenfeder 15. Somit ist es auch mit dem Magnetventil 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel möglich, ein stabil regelbares Magnetventil 1 zu gewährleisten.The vote of the spring forces is preferably made such that approximately half of the stroke on the coil spring 18 is recorded. Since the C value (spring stiffness) of the spring package of coil spring 10 and disc spring 15 is preferably greater than the C value of the coil spring 18 , will occur when the solenoid valve is actuated 1 according to the distribution of the spring stiffness and the spring assembly of coil spring 10 and disc spring 15 move with it. This results in a smooth transition between the linear first characteristic region I and the progressive characteristic area II the characteristic K off 2 , Once the coil spring 18 is bridged, so if the anchor 4 with his face 16 directly on the disc spring 15 is applied, only the progressive spring assembly of coil spring acts 10 and disc spring 15 , So it is with the solenoid valve 1 According to the second embodiment possible, a stably controllable solenoid valve 1 to ensure.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Magnetventils 1 in einer Längsschnittdarstellung, das sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 dahingehend unterscheidet, dass der Stift 22 direkt in dem Polkern 3 eingepresst ist. Dazu weist die Axialaussparung 11 einen verjüngten Bereich 23 auf, in welchem der Stift 22 kraftschlüssig gehalten ist. Durch den Wegfall des Federanschlagelements 12 lässt sich hierdurch eine besonders einfache und kostengünstige Variante des Magnetventils 1 realisieren. 4 shows a further embodiment of the solenoid valve 1 in a longitudinal sectional view, which differs from the embodiment according to 1 in that the pen differs 22 directly in the pole core 3 is pressed. For this purpose, the axial recess 11 a rejuvenated area 23 on, in which the pen 22 is held positively. By eliminating the spring stopper 12 This allows a particularly simple and inexpensive variant of the solenoid valve 1 realize.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Magnetventils 1 in einer Längsschnittdarstellung. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel weist der Polkern 3 eine geschlossene Stirnfläche 17 auf. Weiterhin ist die Schraubenfeder 10 in der Axialaussparung 7 des Ankers 4 angeordnet. Die Axialaussparung 7 weist den Axialanschlag 24 auf, gegen den das Druckstück 20 durch die Schraubenfeder 18 gedrängt wird. Während der Axialanschlag 24 in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen als Hinterschneidung der Stirnfläche 16 ausgebildet ist, ist der Axialanschlag 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel 5 als beabstandet zu der Stirnfläche 16 angeordneter, in die Axialaussparung 7 hineinragender Radialvorsprung 25 ausgebildet, sodass die Axialaussparung 7 in zwei Bereiche geteilt ist. In einem Bereich sind dabei die Schraubenfeder 18 sowie das Druckstück 20 zumindest im Wesentlichen angeordnet, während in dem anderen Bereich, also in dem dem Polkern 3 zugewandten Bereich der Axialaussparung 7 die Schraubenfeder 10 im Wesentlichen einliegt. Die Schraubenfeder 10 ist dabei direkt zwischen dem Anker 4 und dem Polkern 3 verspannt. Um die Federkraft der Schraubenfeder 18 auf dem Polkern 3 ebenfalls, insbesondere parallel zu der Kraft der Schraubenfeder 10 zu übertragen, weist das Druckstück 20 einen Stift 26 auf, der sich durch den Radialvorsprung 25 sowie die Schraubenfeder 10 axial hindurch erstreckt. Der Stift 26 ist dabei derart lang ausgebildet, dass er die Stirnfläche 16 überragt, wenn das Druckstück 20 in Anlage an dem Axialvorsprung 24 liegt. Somit wirken auch hier die Schraubenfedern 10 und 18 parallel zueinander. Die Vorspannkraft der Schraubenfeder 18 kann dabei durch die Einpresstiefe des Einpressteils 8 und die Vorspannkraft der Feder 10 durch die Einpresstiefe des Polkerns 3 in die Ventilhülse 2 bestimmt werden. 5 shows a further embodiment of the solenoid valve 1 in a longitudinal sectional view. In contrast to the previous embodiment, the pole core 3 a closed face 17 on. Furthermore, the coil spring 10 in the axial recess 7 of the anchor 4 arranged. The axial recess 7 indicates the axial stop 24 on, against the pressure piece 20 through the coil spring 18 is urged. During the axial stop 24 in the preceding embodiments as an undercut of the end face 16 is formed, is the axial stop 24 according to the embodiment 5 as spaced from the end face 16 arranged, in the axial recess 7 protruding radial projection 25 formed so that the axial recess 7 divided into two areas. In one area are the coil spring 18 as well as the pressure piece 20 at least substantially arranged while in the other area, ie in the pole core 3 facing area of the axial recess 7 the coil spring 10 essentially rests. The coil spring 10 is directly between the anchor 4 and the pole core 3 braced. To the spring force of the coil spring 18 on the pole core 3 also, in particular parallel to the force of the coil spring 10 to transfer, has the pressure piece 20 a pen 26 up, extending through the radial projection 25 as well as the coil spring 10 extends axially therethrough. The pencil 26 is designed so long that it is the end face 16 surmounted when the pressure piece 20 in contact with the axial projection 24 lies. Thus, here too the coil springs act 10 and 18 parallel to each other. The preload force of the coil spring 18 can by the Einpresstiefe of Einpressteil 8th and the biasing force of the spring 10 through the press-in depth of the pole core 3 in the valve sleeve 2 be determined.

Claims

Normally closed solenoid valve ( 1 ), with a valve sleeve ( 2 ), in which a Polkern ( 3 ) and a valve tip ( 9 ) anchor ( 4 ) are arranged axially displaceable, wherein between the pole core ( 3 ) and the anchor ( 4 ) a coil spring ( 10 . 18 ) acts to tighten the valve tip ( 9 ) in a valve seat ( 6 ), characterized in that to the coil spring ( 10 ) another coil spring ( 18 ) is connected in parallel.

Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the further helical spring ( 18 ) in one in the anchor ( 4 ) formed axial recess ( 7 ) is arranged.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the axial recess ( 7 ) of the anchor ( 4 ) one of the other coil spring ( 18 ) against the pole core ( 3 ) urged pad ( 20 ) is arranged axially displaceable.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the pole core ( 3 ) an axial recess ( 11 ), in which the one coil spring ( 10 ) is at least partially, in particular substantially arranged.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that between the pressure piece ( 20 ) and a coil spring ( 10 ) a disc spring ( 15 ) is interposed.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that a pole core ( 3 ) facing end face ( 16 ) of the anchor ( 4 ) at least substantially convex and the armature ( 4 ) facing end face ( 17 ) of the pole core ( 3 ) is at least substantially concave.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the axial recess ( 11 ) of the pole core ( 3 ) a spring stop element ( 12 ) for adjusting the spring force of a coil spring ( 10 ) is arranged in particular non-positively.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the axial recess ( 11 ) of the pole core ( 3 ) by a coil spring ( 10 ) guided and with the pressure piece ( 20 ) cooperating pen ( 22 ) is arranged.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the axial recess ( 7 ) of the anchor ( 4 ) an axial stop ( 24 ) for which by the further coil spring ( 18 ) acted upon pressure piece ( 20 ) is arranged.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that between the axial stop ( 24 ) of the anchor ( 4 ) and in particular the closed and / or flat end face ( 17 ) of the pole core ( 3 ) which is a helical spring ( 10 ) is at least partially, in particular substantially arranged.