DE102015101478A1

DE102015101478A1 - Elektromagnetventil für den Kfz-Bereich

Info

Publication number: DE102015101478A1
Application number: DE102015101478.5A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Schnelker; Alvito Fernandes; Janusz Zurke
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2035-02-03
Also published as: DE102015101478B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil für den Kfz-Bereich mit einem Gehäuse (4), in dem ein elektromagnetischer Kreis (6) vorgesehen ist, der aus einer auf einen Spulenträger (8) gewickelten Spule (10), einem Anker (12), einem Kern (14) und einer Rückschlusseinrichtung (16) aufgebaut ist, wobei der Anker (12) und der Kern (14) in einem Ventilinnenraum (42) angeordnet sind und wobei sich dem Anker (12) eine Ventilstange (36) anschließt, die im Kern (14) über Lagermittel (40) beweglich gelagert ist, wobei der Anker mit einem Ventilverschlusskörper (32) wirkverbunden ist und wobei Federmittel (62) zur Vorspannung des Ankers (12) vorgesehen sind, wobei der Ventilverschlusskörper (32) und die Ventilstange (36) über kardanische Lagermittel (34) miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil für den Kfz-Bereich mit einem Gehäuse, in dem ein elektromagnetischer Kreis vorgesehen ist, der aus einer auf einen Spulenträger gewickelten Spule, einem Anker, einem Kern und einer Rückschlusseinrichtung aufgebaut ist, wobei der Anker und der Kern in einem Ventilinnenraum angeordnet sind und wobei sich dem Anker eine Ventilstange anschließt, die im Kern über Lagermittel beweglich gelagert ist, wobei der Anker mit einem Ventilverschlusskörper wirkverbunden ist und wobei Federmittel zur Vorspannung des Ankers vorgesehen sind.
Derartige Elektromagnetventile sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie werden beispielsweise als Schubumluftventile, Kühlmittelschaltventile, Ölventile oder aber auch als Ölmodulatoren eingesetzt. Vor dem Hintergrund einer sicheren Abdichtung des Ventilinnenraums gegenüber dem Spulenträger wird häufig eine Anordnung bevorzugt, bei dem der Kern zwischen dem Anker und dem Ventilverschlusskörper angeordnet ist. Hierbei ist der Anker über eine im Kern beweglich gelagerte Ventilstange mit dem Ventilverschlusskörper verbunden. Ein Beispiel für ein derartiges Elektromagnetventil findet sich in der DE 196 03 383 A1 . Ein Nachteil dieser Art von Elektromagnetventilen ist jedoch, dass schon kleinste Abweichungen hinsichtlich der Koaxialität von Anker, Ventilstange und Verschlusskörper in Bezug auf Kern oder Gehäuse zu Verkantungen im Kern oder Undichtigkeiten beim Anliegen des Verntilverschlusskörpers führen können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, auf einfache und kostengünstige Weise ein Elektromagnetventil der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, das den oben genannten Nachteil vermeidet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Ventilverschlusskörper und die Ventilstange über kardanische Lagermittel miteinander verbunden sind. Hierdurch ist eine einfache und sichere Kraftübertragung vom Anker auf den Ventilverschlusskörper möglich, wobei Koaxialfehler ausgeglichen werden können. Vorteilhafterweise bestehen die kardanischen Lagermittel daraus, dass die Ventilstange über Rast-Feder-Organe Unterspiel mit dem Ventilverschlusskörper verbunden ist. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Ventilstange hierbei am zum Ventilverschlusskörper gerichteten Ende kugelförmig ausgebildet, wobei dieses kugelförmige Ende in eine ballige Ausformungen des Ventilverschlusskörpers eingreift.
Dadurch, dass die Ventilstange über einseitige, in Axialrichtung wirkende Formschlussmittel mit dem Anker wirkverbunden ist, ist eine Entkopplung zwischen Anker und Ventilstange gewährleistet, wodurch zusätzliche Freiheitsgrade bereitgestellt werden. Hierbei können die Formschlussmittel aus einem Stiftorgan und einem Sackloch bestehen, wobei das Stiftorgan in der Ventilstange eingerastet ist und in das Sackloch des Ankers unter Spiel eingreift. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Federmittel aus einem Federorgan bestehen, das zwischen dem Kern und dem Stiftorgan angeordnet ist, derart, dass der Ventilverschlusskörper über die Ventilstange in Offen-Stellung vorgespannt ist.
In besonders vorteilhafterweise kann ein Hülsenkörper zur Abdichtung des Ventilinnenraumes vorgesehen sein, wobei der Hülsenkörper als Lagerorgan für den Anker ausgebildet ist.
Die Ventilstange kann in vorteilhafterweise über eine Gleitbohrung im Kern beweglich gelagert sein. Alternativ kann beispielsweise auch eine Gleitbuchse vorgesehen sein.
Um auf einfache Weise einen optimalen Druckausgleich zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn der Durchmesser d_S des Ventilsitzes gleich dem Durchmesser d_H der Ventilhülse im Bereich des Dichtorgans ist.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt die einzige Figur eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Elektromagnetventils.
Die Figur zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Elektromagnetventils 2. Dieses Elektromagnetventil 2 weist ein Gehäuse 4 auf, in dem ein elektromagnetischer Kreis 6 vorgesehen ist, der im Wesentlichen aus einer auf einem Spulenträger 8 gewickelten Spule 10, einem Anker 12, einem Kern 14 und einer Rückschlusseinrichtung 16 besteht. Die Spule 10 kann hierbei auf bekannte Weise über einen Elektrostecker 18 mit einer nicht weiter dargestellten Motorsteuerung verbunden sein. Die Rückschlusseinrichtung 16 besteht auf bekannte Weise aus einer Rückschlussblechanordnung 20 und einem Joch 22.
Das Elektromagnetventil 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kühlmittelschaltventil ausgeführt und besitzt hierzu einen Anschlusskörper 24 mit einem Kühlmitteleinlass 26 und einem Kühlmittelauslass 28. Der Kühlmitteleinlass 26 weist hierbei auf bekannte Weise einen Ventilsitz 30 auf, der auf bekannte Weise mit einem Ventilverschlusskörper 32 zusammenwirkt. Dieser Ventilverschlusskörper 32 ist über kardanische Lagermittel 34 mit einer Ventilstange 36 verbunden. Die Ventilstange 36 ist ihrerseits über einseitige, in Axialrichtung wirkende Formschlussmittel 38 mit dem Anker 12 wirkverbunden und über eine Gleitbohrung 40 beweglich im Kern 14 gelagert. Über hier nicht weiter dargestellte Druckausgleichsöffnungen ist ein Ventilinnenraum 42 fluidisch mit dem Kühlmitteleinlass 26 verbunden, so dass das Elektromagnetventil 2 vollständig druckausgeglichen arbeitet. Um nun den Spulenkörper gegenüber dem Ventilinnenraum und dem darin befindlichen Fluid sowie möglichen Verunreinigungen abzudichten, ist ein Hülsenkörper 44 vorgesehen, der mit dem Gehäuse 4 verrastet ist. Über ein erstes Dichtorgan 46 ist der Ventilverschlusskörper 32 beweglich in dem Hülsenkörper 44 gelagert, der zudem noch über ein zweites Dichtorgan 48 gegenüber dem Gehäuse 4 abgedichtet angeordnet ist. Der Durchmesser d_S des Ventilsitzes 30 ist hierbei gleich dem Durchmesser d_H der Ventilhülse 44 im Bereich des Dichtorgans 46 ist und gewährleistet auf diese Weise einen optimalen Druckausgleich.
Die kardanischen Lagermittel 34 bestehen im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus am Ventilverschlusskörper 32 angeordneten Rastorganen 50, die mit an der Ventilstange 36 angeordneten Federorganen 52 derart zusammenwirken, dass die Ventilstange 36 unter Spiel, federnd mit dem Ventilverschlusskörper 32 verbunden ist. Des Weiteren ist die Ventilstange 36 am zum Ventilverschlusskörper 32 gerichteten Ende 54 kugelförmig ausgebildet und greift in eine entsprechende ballige Ausformung 56 des Ventilverschlusskörpers 32 ein. Des Weiteren bestehen die Formschlussmittel 38 aus einem Stiftorgan 58 und einem Sackloch 60 in dem Anker, wobei das Stiftorgan 58 in der Ventilstange 38 eingerastet ist und in das Sackloch 60 unter Spiel eingreift. Zwischen Stift 58 und Kern 14 ist ein Federorgan 62 vorgesehen, wodurch die Ventilstange 36 und damit auch der Anker 12 im nicht bestromten Zustand in einer Offen-Stellung vorgespannt ist. Im Anker 12 ist desweiteren eine Bohrung 64 vorgesehen, durch die das Einrasten des Stiftorgans 58 mittels eines Werkzeuges während der Montage ermöglicht wird. Alternativ ist es auch möglich den Kern 14, die Ventilstange 36 sowie das Stiftorgan 58 und das Federorgan 62 als Vorbaugruppe bereit zu stellen. Desweiteren wird durch diese Bohrung 64 ein Druckausgleich gewährleistet.
Durch eine derartige Ausführungsform eines Elektromagnetventils ist zum einen eine Entkoppelung in der Verbindung zwischen Anker 12 und Ventilstange 36 gegeben und zum anderen eine kardanische Verbindung zwischen Ventilstange 36 und Ventilverschlusskörper 32, wodurch Koaxialfehler und Fertigungsungenauigkeiten auf einfache und kostengünstige Weise effizient ausgeglichen werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19603383 A1 [0002]

Claims

Elektromagnetventil für den Kfz-Bereich mit einem Gehäuse (4), in dem ein elektromagnetischer Kreis (6) vorgesehen ist, der aus einer auf einen Spulenträger (8) gewickelten Spule (10), einem Anker (12), einem Kern (14) und einer Rückschlusseinrichtung (16) aufgebaut ist, wobei der Anker (12) und der Kern (14) in einem Ventilinnenraum (42) angeordnet sind und wobei sich dem Anker (12) eine Ventilstange (36) anschließt, die im Kern (14) über Lagermittel (40) beweglich gelagert ist, wobei der Anker mit einem Ventilverschlusskörper (32) wirkverbunden ist und wobei Federmittel (62) zur Vorspannung des Ankers (12) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilverschlusskörper (32) und die Ventilstange (36) über kardanische Lagermittel (34) miteinander verbunden sind.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kardanischen (34) Lagermittel daraus bestehen, dass die Ventilstange über Rast-Feder-Organe (50, 52) unter Spiel mit dem Ventilverschlusskörper (32) verbunden ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstange (36) am zum Ventilverschlusskörper (32) gerichteten Ende (54) kugelförmig ausgebildet ist, wobei dieses kugelförmige Ende (54) in eine ballige Ausformung (56) des Ventilverschlusskörpers (32) eingreift.
Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstange (36) über einseitige, in Axialrichtung wirkende Formschlussmittel (38) mit dem Anker (12) wirkverbunden ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussmittel (38) aus einem Stiftorgan (58) und einem Sackloch (60) bestehen, wobei das Stiftorgan (58) in der Ventilstange (36) eingerastet ist und in das Sackloch (60) des Ankers (12) unter Spiel eingreift.
Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (62) aus einem Federorgan bestehen, dass zwischen dem Kern (14) und dem Stiftorgan (58) angeordnet ist, derart, dass der Ventilverschlusskörper (32) über die Ventilstange (36) in Offen-Stellung vorgespannt ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hülsenkörper (44) zur Abdichtung des Ventilinnenraumes (42) vorgesehen ist, wobei der Hülsenkörper (44) als Lagerorgan für den Anker (12) ausgebildet ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstange (36) über eine Gleitbohrung (40) im Kern (14) beweglich gelagert ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser d_S des Ventilsitzes (30) gleich dem Durchmesser d_H der Ventilhülse (44) im Bereich des Dichtorgans (46) ist.