DE102016124777A1 - Magnetaktuator für ein Zentralventil und Verfahren zur Montage eines Magnetaktuators - Google Patents

Magnetaktuator für ein Zentralventil und Verfahren zur Montage eines Magnetaktuators Download PDF

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André Selke
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Magnetaktuator für ein Zentralventil, insbesondere für ein Zentralventil (11) für einen Nockenwellensteller, wobei das Zentralventil (11) ein in einem Ventilgehäuse (38) axial bewegbaren Kolben (36) aufweist, welcher mit Hilfe eines Magnetaktuators (10) bewegbar ist, wobei der Magnetaktuator (10) ein entlang einer Aktuatorachse (66) axial bewegbares Aktuatorelement (32) aufweist, welches den mittelbar oder unmittelbar angrenzenden axial bewegbaren Kolben (36) bewegbar ausgeführt ist, und wobei ein Toleranzausgleichsystem (40) zur Reduktion und/oder Eliminierung des Einflusses von bauteilspezifischen Fertigungs- und Montagetoleranzen auf einen Hub des Aktuatorelementes (32) vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist das Toleranzausgleichsystem (40) aktuatorseitig ausgebildet. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Montage eines Magnetaktuators (10) angegeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Magnetaktuator für ein Zentralventils nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Magnetaktuators eines Zentralventils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.
  • Zentralventile, insbesondere Zentralventile von Nockenwellenversteller, sind bekannt. Die Zentralventile werden mit Hilfe von Aktuatoren, im Allgemeinen elektromagnetischen Aktuatoren geregelt, wobei ein in einem Ventilgehäuse des Zentralventils axial bewegbar aufgenommener Kolben mit Hilfe des Magnetaktuators positioniert wird.
  • So werden bspw. mit Hilfe von Zentralventilen betriebene Nockenwellenversteller über einen Ketten- oder Riementrieb von einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine angetrieben und dienen dazu, Öffnungs- und Schließzeiten von Gaswechselventilen der Verbrennungskraftmaschine zu verstellen. Mithilfe der Verstellung können Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile so eingestellt werden, dass die Verbrennungskraftmaschine hinsichtlich Verbrauch und Leistung optimiert betrieben werden kann. Dies ist insbesondere hinsichtlich von Umweltanforderungen ein wichtiges Kriterium, welches an moderne Kraftfahrzeuge gestellt wird.
  • Eine große Herausforderung stellt die Überwindung von Fertigungstoleranzen dar, da der Magnetaktuator nicht so exakt an das Zentralventil angebunden werden kann, dass der Magnetaktuator in seiner Grundposition spielfrei an dem Kolben des Zentralventils anliegt. Die Positionierung des Magnetaktuators unterliegt einer Toleranzkette, welche ausgehend vom Zentralventil über einem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine am Magnetaktuator selbst endet. Das bedeutet, dass die Toleranzkette eine Vielzahl von Einzelbauteilen umfasst, deren Fertigungsungenauigkeiten letztendlich aufsummiert die ungenaue Position des Magnetaktuators relativ zum Zentralventil ergibt.
  • Daher weisen die Aktuatoren für Zentralventile üblicherweise relativ große Magnethübe auf, um bauteil- und baugruppenspezifische Toleranzen auszugleichen. Dabei können Magnethübe erforderlich werden, die einen zur Einstellung des Zentralventils erforderlichen Hub um einen Größenfaktor 1,5 bis 2 überschreiten. Somit ist es notwendig ein Toleranzausgleichsystem für den Magnetaktuator des Zentralventils vorzusehen.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2013 209 859 A1 geht ein Toleranzausgleichsystem für einen Magnetaktuator eines Zentralventils hervor, wobei ein wesentliches Element des Toleranzausgleichsystem ein an einem Kolben des Zentralventils sich abstützendes Vorspannelement in Form einer Spiralfeder ist. Zusätzlich weist das Toleranzausgleichsystem ein Gleit- und/oder Verschleißelement zur Herbeiführung eines zwischen dem Zentralventil und dem Magnetaktuator auszubildenden Bewegungsspalts auf. Insbesondere Verschleißelemente sind zur Herbeiführung eines gesicherten Betriebs des mit dem Zentralventil und dem Magnetaktuator ausgestatteten Aggregates vor ihrer vollständigen Abnutzung kostenaufwendig auszutauschen.
  • Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Magnetaktuator für ein Zentralventil bereitzustellen. Die weitere Aufgabe ist die Angabe eines Verfahrens zur Montage eines Magnetaktuators.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Magnetaktuator für ein Zentralventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Montage eines Magnetaktuators mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
  • Das Zentralventil, welches insbesondere als ein Zentralventil für einen Nockenwellensteller ausgebildet ist, weist einen in einem Ventilgehäuse axial bewegbaren Kolben auf. Der Kolben ist mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Magnetaktuators bewegbar, wobei der Magnetaktuator ein entlang einer Aktuatorachse axial bewegbares Aktuatorelement besitzt, welches mittelbar oder unmittelbar an den axial bewegbaren Kolben angrenzt. Des Weiteren ist ein Toleranzausgleichsystem zur Reduktion und/oder Eliminierung des Einflusses von bauteilspezifischen Fertigungs- und Montagetoleranzen auf einen Hub des Aktuatorelementes vorgesehen. Erfindungsgemäß ist das Toleranzausgleichsystem aktuatorseitig ausgebildet. Der Vorteil der Anbringung des Toleranzausgleichsystems am Magnetaktuator ist darin zu sehen, dass am Zentralventil, insbesondere an seinem Ventilgehäuse selbst keine baulichen Veränderungen durchgeführt werden müssen. Das bedeutet, dass das bisherige Zentralventil unverändert eingesetzt werden kann. Konstruktive Maßnahmen sind lediglich am Magnetaktuator vorzunehmen, wodurch eine kostengünstige Herstellung des Zentralventils erfolgen kann.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetaktuators ist das Toleranzausgleichsystem ein Gehäuse des Magnetaktuator zumindest teilweise umfassend ausgebildet. Der Vorteil ist eine Vermeidung einer konstruktiven Veränderung im Inneren des Magnetaktuators, da das Toleranzausgleichsystem an einem Gehäuse des Magnetaktuators, dieses zumindest teilweise umfassend, angebracht werden kann.
  • Zur Herbeiführung eines effektiven Toleranzausgleichs weist das Toleranzausgleichsystem ein erstes Teilelement und ein zweites Teilelement auf, die unabhängig voneinander während einer Montage des Magnetaktuators bewegbar ausgebildet sind. Da die Teilelemente unabhängig voneinander bewegbar sind, können Relativbewegungen zwischen den Teilelementen und den den Teilelementen benachbarten Bauteilen herbeigeführt werden, die zu einem Ausgleich der vorliegenden Fertigungs- und Montagetoleranzen führen.
  • Zur gesicherten Fixierung des ersten Teilelementes an dem zweiten Teilelement ist das erste Teilelement in das zweite Teilelement eingreifend ausgebildet. Eine besonders sichere Fixierung ist dadurch realisiert, dass das erste Teilelement zumindest teilweise keilförmig ausgebildet ist, wobei aufgrund der Keilform ein Kraftschluss zwischen den Teilelementen ausgebildet werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetaktuators ist das zweite Teilelement eine Spreiz-Klemmeinrichtung aufweisend ausgebildet, wodurch sowohl zwischen dem ersten Teilelement als auch zwischen einem mit dem zweiten Teilelement verbindbaren Bauteil, insbesondere ein Befestigungsabschnitt einer Verbrennungskraftmaschine, eine gesicherte Klemmwirkung erzielbar ist.
  • Zur Vermeidung einer Steigerung eines Bauraumbedarfs des erfindungsgemäßen Magnetaktuators ist das Toleranzausgleichsystem ringförmig ausgebildet und kann somit an das üblicherweise und überwiegend zylindrisch ausgebildete Gehäuse des Magnetaktuators anliegend positioniert werden.
  • Vorteilhaft weist das Toleranzausgleichsystem einen Befestigungsflansch auf, zur Fixierung des Toleranzausgleichsystems insbesondere am Gehäuse des Magnetaktuators.
  • Kostengünstig ist das Toleranzausgleichsystem aus einem Kunststoff hergestellt.
  • Es ist ein Magnetaktuator geschaffen, welches eine einfache Möglichkeit bietet bauteilresultierende Fertigungs- und Montagetoleranzen bei der Anbindung des Magnetaktuators an das Zentralventil auszugleichen.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage bzw. zur Einstellung eines Magnetaktuators eines Zentralventils. Das Zentralventil umfasst den Magnetaktuator mit einem Gehäuse, einem Polrohr und einem Anker. Weiter weist das Zentralventil ein Ventilgehäuse mit einem im Ventilgehäuse axial bewegbaren Kolben auf, der mit Hilfe des Aktuatorelementes positioniert wird. Es ist ein Toleranzausgleichsystem zur Reduktion und/oder Eliminierung des Einflusses von bauteilspezifischen Fertigungs- und Montagetoleranzen auf einen Hub des Aktuatorelementes ausgebildet. Erfindungsgemäß wird in einem ersten Schritt
    • - das Toleranzausgleichsystem relativ zu einem Befestigungsabschnitt sowie relativ zum Magnetaktuator bewegt, und
    • - das Polrohr bis zum Anschlagen an das Ventilgehäuse im Gehäuse positioniert. In einem sich daran anschließenden zweiten Schritt wird
    • - das Toleranzausgleichsystem am Gehäuse fixiert, wobei das Polrohr weiterhin am Ventilgehäuse anschlägt.
  • In einem sich daran anschließenden dritten Schritt wird
    • - zwischen dem Polrohr und dem Ventilgehäuse ein definierter Bewegungsspalt herbeigeführt.
  • Der definierte Bewegungsspalt wird vorteilhaft mit Hilfe einer rotatorischen Bewegung des Polrohres eingestellt und dient als Ausgleich einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung der verschiedenen Bauteile.
  • Vorteilhaft wird die rotatorische Bewegung mit Hilfe eines am Polrohr ausgebildeten Einstellkopfes und einem komplementär dazu ausgebildeten Montagewerkzeug herbeigeführt.
  • Eine weitere Reduktion des Einflusses der Toleranzen auf den Hub des Stellelementes ergibt sich durch eine an einem Gehäuseanschlag anschlagende Positionierung des Toleranzausgleichsystems im ersten Schritt, da dadurch bereits zu Beginn des Verfahrens eine herstellungsbedingte Toleranz des Gehäuses bei der Positionierung des Toleranzausgleichsystems genutzt wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im ersten Schritt zur verbesserten Abdichtung zwischen dem Befestigungsabschnitt, dem Gehäuse und dem Toleranzausgleichsystem ein weiteres Dichtelement angeordnet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Verdrehsicherung des Polrohres ein Abschlusselement in eine Aufnahmeöffnung des Magnetaktuators eingeführt, wobei das Abschlusselement zumindest teilweise formschlüssig mit dem Polrohr ausgebildet ist.
  • Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Anbindung eines Magnetaktuators an ein Zentralventil derart, dass Hübe des Stellelementes, welches üblicherweise mit einem axialen bewegbaren Anker des Magnetaktuators verbunden ist, minimal reduziert ausgebildet werden können. Dies hat Auswirkungen auf einen notwendigen Bauraumbedarf des Zentralventils, insbesondere des Magnetaktuators. Das heißt mit anderen Worten, dass ein notwendiger Bauraum des Magnetaktuators wesentlich reduziert werden kann. Dadurch wird vorteilhaft ebenso der Einsatz der notwendigen Materialien, wie bspw. Kupferlackdraht oder Eisenkreis erheblich reduziert.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist es möglich, dass die Elemente nicht in allen Figuren mit ihrem Bezugszeichen versehen sind, ohne jedoch ihre Zuordnung zu verlieren. Es zeigen:
    • 1 in einem Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Magnetaktuator für ein Zentralventil,
    • 2 in einer Detailansicht II ein erfindungsgemäßes Toleranzausgleichsystem,
    • 3 in einem Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung ein zweites Teilelement des Toleranzausgleichsystems gem. 2,
    • 4 in einer Explosionsdarstellung den Magnetaktuator gem. 1,
    • 5 in einem Längsschnitt den erfindungsgemäßen Magnetaktuator mit einem Zentralventil in einem ersten Verfahrensschritt,
    • 6 in einer Detailansicht VI den Magnetaktuator gem. 5,
    • 7 in einer Detailansicht VII den Magnetaktuator und das Zentralventil gem. 5,
    • 8 in einem Längsschnitt den erfindungsgemäßen Magnetaktuator mit einem Zentralventil in einem zweiten Verfahrensschritt,
    • 9 in einer Detailansicht IX den Magnetaktuator gem. 8,
    • 10 in einer Detailansicht X den Magnetaktuator und das Zentralventil gem. 8,
    • 11 in einem Längsschnitt den erfindungsgemäßen Magnetaktuator mit einem Zentralventil in einem letzten Verfahrensschritt,
    • 12 in einer Detailansicht XII den Magnetaktuator gem. 11, und
    • 13 in einer Detailansicht XIII den Magnetaktuator und das Zentralventil gem. 11.
  • 1 zeigt in einem Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Magnetaktuator 10. Der Magnetaktuator 10, der insbesondere für ein Zentralventil 11 eines Nockenwellenverstellers geeignet ist, umfasst ein Polrohr 12, das innerhalb einer zylinderförmig ausgebildeten, ein Magnetfeld erzeugenden Spule 14 angeordnet ist, sowie eine als Gehäuse 16 dienende Kunststoffumspritzung, welches den Magnetaktuator 10 umschließt. Die Kunststoffumspritzung ist vorteilhaft in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt, so dass es in kostengünstiger Weise möglich ist, den Magnetaktuator 10 zu fertigen und gleichzeitig verschiedenen Komponenten eines Poljochs 18 beim Spritzgussverfahren einzulegen, die den geschlossenen Magnetfluss gewährleisten.
  • Weiter umfasst der Magnetaktuator 10 ein Abschlusselement 20, welches eine Aufnahmeöffnung 22 des Gehäuses 16 an ihrem ersten Ende 23 abschließt. Das Abschlusselement 20 weist über seinem Umfang ein Dichtelement 24 auf zur Abdichtung der Aufnahmeöffnung 22.
  • Das Polrohr 12 ist zur Positionierung im Gehäuse 16 mit einem Gewinde 26 an seinem Mantel 28 versehen, welchen es zumindest teilweise umfasst und ist durch Drehung axial bewegbar. Das heißt mit anderen Worten, dass das Polrohr 12 im Gehäuse 16 und damit zu weiteren Bauteilen, insbesondere bezogen auf das Zentralventil 11, relativ verstellbar ist. Die Drehung des Polrohres 12 ist mit Hilfe eines drehfest mit dem Polrohr 12 verbundenen Einstellkopfes 30 des Polrohres 12, welcher dem Abschlusselement 20 zugewandt ausgebildet ist, initiierbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Einstellkopf 30 in Form eines Sechskantkopfes ausgebildet, so dass mit Hilfe eines komplementär dazu ausgebildeten Werkzeuges, welches den Einstellkopf 30 zumindest teilweise aufnehmend ausgebildet ist, das Polrohr 12 auf einfache Weise rotatorisch bewegt werden kann.
  • Ein als Aktuatorelement 32 ausgebildeter Stößel, welcher im Polrohr 12 axial bewegbar und ein vom ersten Ende 23 abgewandt ausgebildetes zweites Ende 34 der Aufnahmeöffnung 22 überragbar aufgenommen ist, ist zur Verschiebung eines Kolben 36 des Zentralventils 11 ausgebildet. An dieser Stelle sei angeführt, dass das Polrohr 12 ebenfalls über das zweite Ende 34 hinaus ragend positioniert werden kann. Der Stößel 32 ist an den Kolben 36 unmittelbar angrenzend und diesen kontaktierbar ausgeführt. Mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Ankers des Magnetaktuators 10 wird der Stößel 32 axial bewegt und initiiert aufgrund seiner Bewegung die Verschiebung des Kolbens 36 in einem üblicherweise hohlzylindrisch ausgebildeten Ventilgehäuse 38 des Zentralventils 11.
  • Zur zumindest einer Reduktion von bauteilspezifischen Fertigungs- und Montagetoleranzen, d.h. mit anderen Worten zur Vermeidung des Einflusses der Fertigungstoleranzen auf einen Magnethub des Magnetaktuators 10, welcher einem Hub des Stößels 32 entspricht, weist der Magnetaktuator 10 ein Toleranzausgleichsystem 40 auf, das in einer Detailansicht II in 2 dargestellt ist.
  • Das Toleranzausgleichsystem 40 ist am Magnetaktuator 10, diesen bzw. dessen Gehäuse 16 vollständig umfassend, ausgebildet und weist ein erstes Teilelement 42 und eine zweites Teilelement 44 auf, die vor ihrer Fügung unabhängig voneinander während eines Montagevorgangs bewegbar sind.
  • Das erste Teilelement 42 ist in das zweite Teilelement 44 eingreifend ausgebildet. Das zweite Teilelement 44 ist in Form eines Klemm-Spreizelements ausgestaltet, sodass es bei der Fügung mit dem ersten Teilelement 42 eine feste Verbindung des Magnetaktuators 10 an einem Befestigungsabschnitt 46 der Verbrennungskraftmaschine 48, s. 5 bis 13, welcher üblicherweise ein Steuergehäuse, bzw. ein Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine ist, herbeiführen kann.
  • Das zweite Teilelement 44, welches 3 in einem Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung zeigt, weist einen u-formartigen Querschnitt auf, in den das erste Teilelement 42 mit seinem dem zweiten Teilelement 44 zugewandt ausgeführten keilförmigen ersten Elementabschnitt 50 einführbar ist. Ein zweiter Elementabschnitt 52 des ersten Teilelementes 42 ist einen rechteckigen Querschnitt aufweisend ausgeführt, derart, dass ein Anschlag 54 für das zweite Teilelement 44 ausgebildet ist.
  • Zur Herbeiführung einer besonderen Klemm- und Spreizwirkung ist eine Innenwandung 56 des zweiten Teilelementes 44 abschnittsweise ausgebildet. D.h. mit anderen Worten, dass die Innenwandung 56 voneinander durch jeweils einen Spalt 58 getrennte Wandabschnitte 60 aufweist, die unabhängig voneinander in radialer Richtung bewegbar sind.
  • In 4 ist der erfindungsgemäße Magnetaktuator 10 in einer Explosionsdarstellung abgebildet. Zur Fixierung des Magnetaktuators 10 an dem Befestigungsabschnitt 46 ist am Gehäuse 16 ein Gehäuseflansch 62 ausgebildet, welcher zwei symmetrisch über einen Umfang des Gehäuses 16 angeordnete Flanschabschnitte 64 aufweist. Mit Hilfe nicht näher dargestellte Fixierelemente, die üblicherweise in Form von Schrauben ausgebildet sind, wird der Magnetaktuator 10 über den Gehäuseflansch 62 am Befestigungsabschnitt 46 unbewegbar angeordnet.
  • Das Toleranzausgleichsystem 40 ist zu Beginn der Anbindung, d.h. der Montage und der Einstellung des Magnetaktuators 10 am Zentralventil 11 lose, d.h. axial entlang einer Aktuatorachse 66 bewegbar ausgebildet. Die beiden ringförmigen Teilelemente 42, 44 werden seriell über das Gehäuse 16 geschoben, wobei das erste Teilelement 42 bis zu einem Gehäuseanschlag 68, welcher in diesem Ausführungsbeispiel in Form eines zur Energieversorgung vorgesehenen Steckanschlusses ausgeführt ist, auf dem Gehäuse 16 angeordnet wird. Der erste Elementabschnitt 50 ist dabei vom Gehäuseanschlag 68 abgewandt positioniert.
  • Nach der Positionierung des ersten Teilelementes 42 wird das zweite Teilelement 44 das Gehäuse 16 umfassend soweit axial in Richtung des ersten Teilelementes 42 geschoben, bis der erste Elementabschnitt 50 in das zweite Teilelement 44 eingreift. Zur gesicherten Abdichtung des Magnetaktuators 10 gegenüber dem Befestigungsabschnitt 46 ist ein weiteres Dichtelement 70 vorgesehen, welches an das zweite Teilelement 44 angrenzend, vom ersten Teilelement 42 abgewandt angeordnet ist. Schließlich wird der Magnetaktuator 10 mit dem Toleranzausgleichsystem 40 und dem weiteren Dichtelement 70 am Befestigungsabschnitt 46 bewegbar angeordnet.
  • In den 5 bis 7 ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage, welches insbesondere der Anbindung des Magnetaktuators 10 an dem Zentralventil 11 dient, in einem ersten Schritt dargestellt.
  • Das erste Teilelement 42 ist noch am Gehäuseanschlag 68 anliegend positioniert und zwischen dem ersten Teilelement 42 und dem zweiten Teilelement 44 ist ein Bewegungsspalt 72 ausgebildet. Ebenso liegt ein weiterer Spalt 74 zwischen dem zweiten Teilelement 44 bzw. dem weiteren Dichtelement 70 und dem Befestigungsabschnitt 46 vor.
  • Der Magnetaktuator 10 ist an das Zentralventil 11 anschlagend positioniert, wobei der Stößel 32 den Kolben 36 ebenfalls berührt und das Polrohr 12 an dem, den Kolben 36 aufnehmenden, Ventilgehäuse 38 anliegt.
  • In einem zweiten Schritt, welcher in den 8 bis 10 dargestellt ist, wird das erste Teilelement 42, welches einen in 4 gezeigten Befestigungsflansch 76 aufweist, der bevorzugt komplementär zum Gehäuseflansch 62 ausgebildet ist, am Gehäuseflansch 62 befestigt, wobei das zweite Teilelement 44 aufgrund des nun vollständig und bis einem Kontakt des Anschlags 54 mit dem zweiten Teilelement 44 eingeführten ersten Elementabschnitts 50 aufgeweitet wird.
  • Insgesamt erfolgen in diesem zweiten Schritt eine Relativbewegung des Befestigungsabschnitts 46 und des zweiten Teilelements 44, d.h. des Toleranzausgleichsystems 40 und eine Relativbewegung der beiden Teilelemente 42, 44 sowie eine Relativbewegung des Toleranzausgleichsystems 40 bezogen auf das Gehäuse 16. Unabhängig von diesen Relativbewegungen liegt das Polrohr 12 weiterhin am Ventilgehäuse 38 an. Die Relativbewegungen sind insbesondere zur Eliminierung und/oder Reduzierung der bauteilspezifischen Fertigungs- und Montagetoleranzen erforderlich, da diese Relativbewegungen eine jeweilige Endposition der entsprechenden Bauteile ermöglichen.
  • In einem dritten Schritt des Verfahrens, welcher in den 11 bis 13 abgebildet ist, wird das Polrohr 12 mit Hilfe seines Einstellkopfes 30 soweit verdreht, bis ein definierter weiterer Bewegungsspalt 78 zwischen dem Magnetaktuator 10 und dem Zentralventil 11 vorliegt. Dieser definierte Bewegungsspalt 78 dient einer reibungsfreien Positionsänderung des Ventilgehäuses 38, welche beispielsweise durch eine unterschiedliche Wärmeausdehnung der verschiedenen Bauteile entstehen kann.
  • Ein Drehwinkel für das Polrohr 12 ist aufgrund eines Formschlusses vorgegeben. Schließlich wird das Abschlusselement 20 auf des erste Ende 23 der Aufnahmeöffnung 22 aufgebracht, wobei neben einer Abdichtung der Aufnahmeöffnung 22 eine Verdrehsicherung des Polrohrs 12 gegen weitere Verdrehungen ausgebildet wird, da der Einstellkopf 30 formschlüssig mit dem Abschlusselement 20 ausgestaltet ist.
  • 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 102013209859 A1 [0006]

Claims (17)

  1. Magnetaktuator für ein Zentralventil, insbesondere für ein Zentralventil (11) für einen Nockenwellensteller, wobei das Zentralventil (11) ein in einem Ventilgehäuse (38) axial bewegbaren Kolben (36) aufweist, welcher mit Hilfe eines Magnetaktuators (10) bewegbar ist, wobei der Magnetaktuator (10) ein entlang einer Aktuatorachse (66) axial bewegbares Aktuatorelement (32) aufweist, welches den mittelbar oder unmittelbar angrenzenden axial bewegbaren Kolben (36) bewegbar ausgeführt ist, und wobei ein Toleranzausgleichsystem (40) zur Reduktion und/oder Eliminierung des Einflusses von bauteilspezifischen Fertigungs- und Montagetoleranzen auf einen Hub des Aktuatorelementes (32) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Toleranzausgleichsystem (40) aktuatorseitig ausgebildet ist.
  2. Magnetaktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Toleranzausgleichsystem (40) ein Gehäuse (16) des Magnetaktuators (10) zumindest teilweise umfassend ausgebildet ist.
  3. Magnetaktuator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Toleranzausgleichsystem (40) ein erstes Teilelement (42) und ein zweites Teilelement (44) aufweist, die unabhängig voneinander während einer Montage des Zentralventils (11) bewegbar ausgebildet sind.
  4. Magnetaktuator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilelement (42) in das zweite Teilelement (44) eingreifend ausgebildet ist.
  5. Magnetaktuator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilelement (42) zumindest teilweise keilförmig ausgebildet ist.
  6. Magnetaktuator nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilelement (44) eine Spreiz-Klemmeinrichtung aufweist.
  7. Magnetaktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Toleranzausgleichsystem (40) ringförmig ausgebildet ist.
  8. Magnetaktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Toleranzausgleichsystem (40) einen Befestigungsflansch (76) aufweist.
  9. Magnetaktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Toleranzausgleichsystem (40) aus einem Kunststoff hergestellt ist.
  10. Zentralventil für einen Nockenwellenversteller mit einem Magnetaktuator nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
  11. Verfahren zur Montage eines Magnetaktuators (10) eines Zentralventils (11), wobei der Magnetaktuator (10) ein Gehäuse (16), ein Polrohr (12) und ein bewegbares Aktuatorelement (32) umfasst, und wobei das Zentralventil (11) ein Ventilgehäuse (38) mit einem im Ventilgehäuse (38) axial bewegbaren Kolben (36) aufweist, und wobei das Aktuatorelement (32) zur Positionierung des Kolbens (36) vorgesehen ist, und wobei ein Toleranzausgleichsystem (40) zur Reduktion und/oder Eliminierung des Einflusses von bauteilspezifischen Fertigungs- und Montagetoleranzen auf einen Hub des Aktuatorelementes (32) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt - das Toleranzausgleichsystem (40) relativ zu einem Befestigungsabschnitt (46) sowie relativ zum Magnetaktuator (10) bewegt wird, und - das Polrohr (12) bis zum Anschlagen an das Ventilgehäuse (38) im Gehäuse (16) positioniert wird, in einem zweiten Schritt - das Toleranzausgleichsystem (40) am Gehäuse (16) fixiert wird, wobei das Polrohr (12) weiterhin am Ventilgehäuse (38) anschlägt, in einem dritten Schritt - zwischen dem Polrohr (12) und dem Ventilgehäuse (38) ein definierter Bewegungsspalt (78) herbeigeführt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Bewegungsspalt (78) mit Hilfe einer rotatorischen Bewegung des Polrohres (12) eingestellt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorische Bewegung mit Hilfe eines am Polrohr (12) ausgebildeten Einstellkopfes (30) und einem komplementär dazu ausgebildeten Montagewerkzeug herbeigeführt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Toleranzausgleichsystem (40) ein erstes Teilelement (42) und ein zweites Teilelement (44) aufweist, die relativ zueinander bewegbar sind.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Toleranzausgleichsystem (40) im ersten Schritt an einem Gehäuseanschlag (68) anschlagend positioniert wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur verbesserten Abdichtung zwischen dem Befestigungsabschnitt (46), dem Gehäuse (16) und dem Toleranzausgleichsystem (40) ein weiteres Dichtelement (70) im ersten Schritt angeordnet wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschlusselement (20) in eine Aufnahmeöffnung (22) des Magnetaktuators (10) eingeführt wird, wobei das Abschlusselement (20) zumindest teilweise formschlüssig mit dem Polrohr (12) ausgebildet ist.
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