DE102010055025A1

DE102010055025A1 - Elektromagnetventil

Info

Publication number: DE102010055025A1
Application number: DE102010055025A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Schnelker; Werner Buse; Christopf Sadowski; Rolf Lappan; Rolf Dohrmann
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-06-21
Also published as: US20130284961A1; EP2652375A1; WO2012079890A1; US9127780B2

Abstract

Elektromagnetventil mit einem Gehäuse (2), in dem eine auf einen Spulenträger (5) gewickelte Spule (6), ein Anker (4), ein Kern (3) und eine mehrteilige Rückschlussanordnung (7) mit Rückschlussdeckelabschnitten (11, 12), Rückschlussseitenabschnitten (17) und Rückschlussinnenabschnitten (9) angeordnet sind, die einen elektromagnetischen Kreis bilden, wobei der bewegliche Anker (6) über Lagermittel (20) in dem Spulenträger (5) gelagert ist und zumindest indirekt auf ein Ventilverschlussglied einwirkt, wobei zumindest die Rückschlussinnenabschnitte (9) im Spulenträger (5) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil mit einem Gehäuse, in dem eine auf ein Spulenträger gewickelte Spule, ein Anker, ein Kern und eine mehrteilige Rückschlussanordnung mit Rückschlussdeckelabschnitten, Rückschlussseitenabschnitten und Rückschlussinnenabschnitten angeordnet sind, die einen elektromagnetischen Kreis bilden, wobei der bewegliche Anker über Lagermittel in dem Spulenträger gelagert ist und zumindest indirekt auf einen Ventilverschluss einwirkt.
Für Elektromagnetventile sind viele unterschiedliche Anwendungsbereiche in Verbrennungskraftmaschinen bekannt. So werden Elektromagnetventile sowohl in pneumatischen als auch in hydraulischen Kreisen in Fahrzeugen eingesetzt, wie zum Beispiel in Bremsanlagen, Bremssystemen oder auch Einspritzanlagen. Des Weiteren können sie zur Regelung des Druckes bei pneumatischen Stellern verwendet werden oder beispielsweise als Schubumluftventile bei Turboladern. Je nach Einsatzbereich sind diese Elektromagnetventile entweder als Auf/-Zu-Ventile oder aber als Proportionalregelventile ausgeführt.
Ein derartiges, als Druckregelventil ausgeführtes Elektromagnetventil ist beispielsweise aus der DE 10 2006 046 825 A1 bekannt. Dabei offenbart diese Druckschrift eine besonders einfache und vermeintlich hohe Magnetkraftstreuungen vermeidende Ausführungsform einer Rückschlussanordnung. Insbesondere der Aufbau der für die Einstellung der Magnetkraft so wichtigen Rückschlussanordnung gestaltet sich jedoch immer noch sehr montageintensiv, da die Rückschlussanordnung aus mehreren Bauteilen erst bei der Endmontage des Elektromagnetventils fertiggestellt werden kann. Darüber hinaus stellt auch der koaxiale Versatz des Ankers im Magnetkreis ein großes Problem dar, da hierdurch radiale Kräfte erzeugt werden, die die gewünschten axialen Kräfte negativ beeinflussen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Elektromagnetventil bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch ein Elektromagnetventil gelöst, bei dem zumindest die Rückschlussinnenabschnitte im Spulenträger angeordnet sind. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Rückschlussinnenabschnitte einteilig ausgeführt, wobei es weiterhin vorteilhaft ist, wenn der Rückschlussinnenabschnitt und Teile der Rückschlussdeckelabschnitte einteilig ausgeführt sind. Des Weiteren ist es montagetechnisch vorteilhaft, wenn die Rückschlussseitenabschnitte ebenfalls einteilig ausgeführt sind.
Um ein hohes Maß an Koaxialität zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Lagermittel durch den Spulenträger gebildet sind. Hierzu kann der Spulenträger im Lagerbereich eine Gleitschicht aufweisen.
Der Vormontagegrad kann des Weiteren dadurch erhöht werden, dass im Spulenträger ein Endstörwiderstand angeordnet ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Spulenträger in einem Kunstoff-Spritzgussverfahren hergestellt ist. Dabei kann der Spulenträger aus einem form- und temperaturstabilen Werkstoff, beispielsweise Grivory HT2V 3HLV oder Grivory XE388 hergestellt sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Ein in der Zeichnung dargestelltes Elektromagnetventil 1 besteht aus einem Gehäuse 2, in dem ein Kern 3, ein Anker 4, ein Spulenträger 5, auf den eine Spule 6 gewickelt ist, und eine Rückschlussanordnung 7 angeordnet sind. Der Anker 4 ist im vorliegenden Fall mit einem nicht weiter dargestellten Ventilverschlussglied verbunden, das derart ausgebildet ist, dass das Elektromagnetventil 1 als Öldruckregelventil einsetzbar ist.
Ein derartiges, von der Funktionsweise her bekanntes Elektromagnetventil funktioniert wie folgt: Im nicht bestromten Zustand steht zwischen dem Anker 4 und dem Kern 3 ein Spalt 8, in den bei Bestromen der Spule 6 ein magnetisches Feld erzeugt wird, welches eine Axialbewegung des Ankers 4 zur Folge hat. Entsprechend wird auch das mit dem Anker 4 verbundene Ventilorgan bewegt. Vor diesem Hintergrund sollte deutlich sein, wie wichtig die koaxiale Anordnung des Ankers für eine optimale Funktion des Elektromagnetventiles ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Rückschlussinnenabschnitt 9, einteilig mit dem vom Kern 3 abgewandten Rückschlussdeckelabschnitt 12 ausgeführt und im Spulengehäuse 5 integriert angeordnet. Dabei wurden die Rückschlussinnen- und -deckelabschnitte 9, 12 bei der Herstellung des Spulenträgers 5 im Spritzgussverfahren mit eingegossen. Des Weiteren wurde bereits ein Endstörwiderstand 13 im Spulenträger 5 integriert vorgesehen. Auf diese Weise können wesentliche Bauteile während der Vormontage im Spulenträger 5 vorgesehen werden. Bei der Herstellung eines Standardspulenbauteiles muss dann lediglich die für die Ventilfunktion ausgewählte Wicklung 6 ausgewählt werden und auf den Spulenträger 5 aufgebracht werden. Nachdem der zweite Rückschlussdeckelabschnitt 11 angeordnet und der Rückschlussseienabschnitt 17 derart in eine Pressverbindung mit den Rückschlussdeckelabschnitten 11, 12, gebracht, dass ein elektromagnetischer Kreis herstellbar ist und die Kontaktierung mit einem Elektrostecker 19 vorgenommen wurde, wird das Elektromagnetventil 1 durch Umspritzung mit dem Außengehäuse 2 fertig gestellt. Hierbei wird zwischen dem Außengehäuse 2 und dem Spulenträger 5 eine Kontur vorgesehen, die eine Art labyrinthförmige Abdichtung 10 schafft, um die Dichtwirkung gegenüber der Atmosphäre zu erhöhen.
Im vorliegenden Fall wird das Elektromagnetventil dann durch das Anordnen von Kern 3, Anker 4 und den zugehörigen Bauteilen wie einer Feder 14, die im vorliegenden Fall den Anker 4 unter Vorspannung hält, sowie einem Anschlagstift 15, der einstellbar im Kern 3 angeordnet ist, fertiggestellt. Hierbei ist es für die Positionierung hilfreich, wenn sowohl ein vom Anker 4 entgegengesetzter Bereich des Kernes 3 einen größeren Durchmesser aufweist als ein dem Ventilverschlussglied 16 entgegengesetzter Bereich des Spulenträgers 5.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Lagermittel 20 für den Anker 4 durch den Spulenträger 5 gebildet, wobei der Lagerbereich 21 im Wesentlichen mit dem Bereich übereinstimmt, in dem der Rückschlussinnenabschnitt 9 vorgesehen sind. Diese Ausführungsform wir dadurch ermöglicht, dass ein erstes, zum Kern gerichtetes Teilstück 4a des Ankers 4 einen größeren Durchmesser aufweist, als der Innendurchmesser eines Teilbereiches 21 des Spulenträgers 5. Neben des großen Montagevorteils ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass der Lagerbereich 21 des Spulenträgers 5 durch das Einbringen des Rückschlussinnenabschnittes 9 zwangsläufig verstärkt ist. Durch das Aufbringen einer Gleitschicht im Lagerbereich 21 ist ein möglichst widerstandsfreies Gleiten des Ankers im Spulenträger gewährleistet. Die koaxiale Führung des Ankers 4 im Elektromagnetventil ist durch die Doppelfunktion des Spulenkörpers 5, der einerseits den Kern 3 aufnimmt und andererseits als Lagermittel für den Anker 6 fungiert, gewährleistet. Es ist natürlich auch möglich eine nicht weiter dargestellte Lagerbuchse im Bereich 21 vor zu sehen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Spulenträger 5 aus einem form- und temperaturstabilen Werkstoff, beispielsweise Grivory HT2V 3HLV, Grivory XE388, PPA oder PA 4.6, hergestellt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006046825 A1 [0003]

Claims

Elektromagnetventil mit einem Gehäuse (2), in dem eine auf einen Spulenträger (5) gewickelte Spule (6), ein Anker (4), ein Kern (3) und eine mehrteilige Rückschlussanordnung (7) mit Rückschlussdeckelabschnitten (11, 12), Rückschlussseitenabschnitten (17) und Rückschlussinnenabschnitten (9) angeordnet sind, die einen elektromagnetischen Kreis bilden, wobei der bewegliche Anker (6) über Lagermittel (20) in dem Spulenträger (5) gelagert ist und zumindest indirekt auf ein Ventilverschlussglied einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Rückschlussinnenabschnitte (9) im Spulenträger (5) angeordnet sind.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussinnenabschnitte (9) einteilig ausgeführt sind.
Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlussinnenabschnitt (9) und Teile der Rückschlussdeckelabschnitte (11, 12) einteilig ausgeführt sind.
Elektromagnetventil nach einem der Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussseitenabschnitte (17) einteilig ausgeführt sind.
Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermittel (20) mittels eines Lagerbereiches durch den Spulenträger (5) gebildet sind.
Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (5) im Lagerbereich (20) eine Gleitschicht aufweist.
Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Spulenträger (5) ein Endstörwiderstand (13) angeordnet ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (5) im Spritzgussverfahren hergestellt ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (5) aus einem form- und temperaturstabilen Werkstoff, beispielsweise Grivory HT2V-3H LF oder Grivory XE3881, hergestellt ist.