DE102016205128A1 - Solenoid valve assembly - Google Patents

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Frank Mertin
Lars Olems
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Magnetventilanordnung (2) mit einem Elektromagneten (4), der mit einem Magnetanker (8) zusammenwirkt, wobei der Magnetanker (8) unter der Kraft des Elektromagneten (4) in einer Längsrichtung bewegbar ist zwischen einer Schließstellung, in der der Magnetanker (8) weiter vom Elektromagneten (4) entfernt ist, und einer Öffnungsstellung, in der der Magnetanker (8) näher am Elektromagneten ist. Zwischen dem Magnetanker (8) und dem Elektromagneten (4) ist eine Restluftspaltscheibe (10) angeordnet, wobei die Restluftspaltscheibe (10) in Bewegungsrichtung des Magnetankers (8) elastisch verformbar ist und so geformt ist, dass die Restluftspaltscheibe (10) in Öffnungsstellung des Magnetankers (8) sowohl den Elektromagneten (4) als auch den Magnetanker (8) berührt.Solenoid valve arrangement (2) having an electromagnet (4) which cooperates with a magnet armature (8), wherein the magnet armature (8) is movable under the force of the electromagnet (4) in a longitudinal direction between a closed position in which the magnet armature (8) is further away from the electromagnet (4), and an open position in which the armature (8) is closer to the electromagnet. Between the magnet armature (8) and the electromagnet (4) a residual air gap disc (10) is arranged, wherein the residual air gap disc (10) in the direction of movement of the magnet armature (8) is elastically deformable and shaped so that the residual air gap disc (10) in the open position of Magnetic armature (8) touches both the electromagnet (4) and the armature (8).

Description

Die Erfindung geht von einer Magnetventilanordnung aus, wie sie beispielsweise in Kraftstoffeinspritzventilen für Brennkraftmaschinen Verwendung findet. The invention is based on a solenoid valve arrangement, as used for example in fuel injection valves for internal combustion engines.

Stand der Technik State of the art

Die Erfindung betrifft eine Magnetventilanordnung, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2013 212 504 A1 bekannt ist. Eine solche Magnetventilanordnung weist einen Elektromagneten auf, der eine Magnetspule und einen Magnetkern umfasst, die mit einem beweglichen Magnetanker zusammenwirken. Der Magnetanker bewegt sich dabei entlang einer Längsachse und ist als Flachanker ausgeführt, der zwischen einer Schließstellung, in der der Magnetanker eine Ablauföffnung verschließt, und einer Öffnungsstellung, in der er die Ablauföffnung öffnet, hin- und herbewegt werden kann. Dabei bewegt sich der Magnetanker entgegen der Kraft einer Schließfeder und so, dass er bei eingeschaltetem Elektromagneten durch diesen angezogen wird und entgegen der Kraft der Schließfeder in seine Öffnungsstellung bewegt wird. Wird der Elektromagnet hingegen ausgeschaltet, drückt die Schließfeder den Magnetanker zurück in seine Schließstellung. The invention relates to a solenoid valve assembly, as for example from the DE 10 2013 212 504 A1 is known. Such a solenoid valve assembly includes an electromagnet that includes a solenoid and a magnetic core that cooperate with a movable armature. The armature moves along a longitudinal axis and is designed as a flat armature, which can be moved back and forth between a closed position in which the magnet armature closes a drain opening, and an open position in which it opens the drain opening. In this case, the armature moves against the force of a closing spring and so that it is energized by the electromagnet and is moved against the force of the closing spring in its open position. On the other hand, if the electromagnet is switched off, the closing spring pushes the magnet armature back into its closed position.

Zwischen dem Magnetanker und dem Elektromagneten ist eine Restluftspaltscheibe angeordnet. Die Restluftspaltscheibe hat dort im Wesentlichen zwei Funktionen. Zum einen soll die Restluftspaltscheibe den gewünschten Restluftspalt zwischen Anker und Magnetkern sicherstellen, damit die gewünschte Magnetkraft durch den Elektromagneten auf den Anker ausgeübt wird. Zum anderen soll die Restluftspaltscheibe ein definiertes und reproduzierbares Ablöseverhalten des Ankers vom Magnetkern sicherstellen, insbesondere das sogenannte magnetische Kleben verhindern, was zu einem verzögerten Schließen des Magnetventils führen könnte und damit, insbesondere beim Einsatz in einem Kraftstoffeinspritzventil, zu einer nicht gewünschten Mengenänderung bei der Einspritzung von Kraftstoff. Between the magnet armature and the electromagnet a residual air gap disc is arranged. The residual air gap disk has essentially two functions there. On the one hand, the residual air gap disk should ensure the desired residual air gap between the armature and the magnetic core, so that the desired magnetic force is exerted by the electromagnet on the armature. On the other hand, the residual air gap disc to ensure a defined and reproducible separation behavior of the armature of the magnetic core, in particular the so-called magnetic sticking prevent, which could lead to a delayed closing of the solenoid valve and thus, especially when used in a fuel injection valve, to an undesirable change in the amount of injection of fuel.

Durch Verschleißeffekte während der Laufzeit ändern sich die Rauigkeitseigenschaften der Oberflächen von Magnetkern und Restluftspaltscheibe sowie dem Anker und damit auch die zwischen diesen Kontaktpartnern herrschenden Adhäsionskräfte. Dies wiederum führt zu einer Änderung des Ablöseverhaltens des Magnetankers bei der Schließbewegung und damit zu einer Änderung der Schaltzeit des Magnetventils, was die Funktion des Kraftstoffinjektors beeinträchtigen kann. Wear effects during runtime change the roughness properties of the surfaces of the magnetic core and the residual air gap disk as well as of the armature and thus also the adhesion forces prevailing between these contact partners. This in turn leads to a change in the separation behavior of the armature during the closing movement and thus to a change in the switching time of the solenoid valve, which may affect the function of the fuel injector.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Magnetventilanordnung weist demgegenüber den Vorteil auf, dass die Ventilschaltzeit über die gesamte Lebensdauer der Magnetventilanordnung sichergestellt ist, indem ein gleichmäßiges Ablöseverhalten des Magnetankers am Elektromagneten sichergestellt ist. Dies führt beim Einsatz in einem Kraftstoffinjektor zu stabilen Einspritzmengen und zu einer reduzierten Streuung von Exemplar zu Exemplar und von Hub zu Hub. Darüber hinaus ergibt sich ein reduzierter Verschleiß durch die definierte Lage der Anlagepunkte der Restluftspaltscheibe auf dem Magnetkern. Dazu weist die Magnetventilanordnung einen Elektromagneten auf, der mit einem Magnetanker zusammenwirkt, wobei der Magnetanker durch der Kraft des Elektromagneten in einer Längsrichtung bewegbar ist zwischen einer Schließstellung, in der der Magnetanker weiter vom Elektromagneten entfernt ist, und einer Öffnungsstellung, in der der Magnetanker näher am Elektromagneten ist, wobei zwischen dem Magnetanker und dem Elektromagneten eine Restluftspaltscheibe angeordnet ist. Die Restluftspaltscheibe ist in Bewegungsrichtung des Magnetankers elastisch verformbar und dabei so geformt, dass sie in Öffnungsstellung des Magnetankers sowohl den Elektromagneten als auch den Magnetanker berührt. The solenoid valve assembly according to the invention has the advantage that the valve switching over the entire life of the solenoid valve assembly is ensured by a uniform separation behavior of the armature is secured to the electromagnet. When used in a fuel injector, this leads to stable injection quantities and to a reduced variation from copy to copy and from stroke to stroke. In addition, a reduced wear results from the defined position of the contact points of the residual air gap disk on the magnetic core. For this purpose, the solenoid valve assembly comprises an electromagnet, which cooperates with a magnet armature, wherein the armature is movable by the force of the electromagnet in a longitudinal direction between a closed position in which the armature is further removed from the electromagnet, and an open position in which the armature closer is on the electromagnet, wherein between the armature and the electromagnet, a residual air gap disc is arranged. The residual air gap disc is elastically deformable in the direction of movement of the armature and thereby shaped so that it touches both the electromagnet and the armature in the open position of the magnet armature.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Restluftspaltscheibe ergibt sich eine definierte Position der Restluftspaltscheibe zwischen dem Magnetanker und dem Elektromagneten und damit definierte Auflagepunkte der Restluftspaltscheibe an diesen beiden Bauteilen. Verschleißeffekte an den betroffenen Oberflächen werden dadurch minimiert und das Einspritzverhalten stabilisiert, da sich der Magnet immer in gleicher Art und Weise vom Magnetkern löst, wenn der Magnet nicht mehr bestromt wird. The inventive design of the residual air gap disc results in a defined position of the residual air gap disc between the magnet armature and the electromagnet and thus defined contact points of the residual air gap disc on these two components. Wear effects on the affected surfaces are thereby minimized and the injection behavior stabilized, since the magnet always dissolves in the same way from the magnetic core when the magnet is no longer energized.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung wird die Restluftspaltscheibe in Öffnungsstellung des Magnetankers zwischen dem Magnetanker und dem Elektromagneten geklemmt. In vorteilhafter Weise ist sie in dieser Stellung flach zwischen dem Magnetanker und dem Elektromagneten angeordnet, sodass sie einen definierten Abstand zwischen dem Elektromagneten und dem Magnetanker definiert. In a first advantageous embodiment of the object of the invention, the residual air gap disc is clamped in the open position of the armature between the armature and the electromagnet. Advantageously, it is arranged in this position flat between the armature and the electromagnet so that it defines a defined distance between the electromagnet and the armature.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Elektromagnet eine Magnetspule und einen Magnetkern, wobei die Restluftspaltscheibe in Öffnungsstellung des Magnetankers zwischen dem Magnetkern und dem Magnetanker geklemmt ist. Da der Magnetkern aus einem Weicheisen oder einem ähnlichen Material gefertigt ist, das leicht magnetisierbar ist, lässt sich mit geringem Aufwand eine definierte Anlagefläche herstellen, die mit dem Magnetanker zusammenwirkt. Dabei ist der Magnetanker in vorteilhafter Weise als Flachanker ausgeführt, sodass er in seiner Öffnungsstellung flächig am Magnetkern anliegt. In a further advantageous embodiment, the electromagnet comprises a magnetic coil and a magnetic core, wherein the residual air gap disc is clamped in the open position of the magnet armature between the magnetic core and the armature. Since the magnetic core is made of a soft iron or a similar material that is easily magnetized, can be produced with little effort, a defined contact surface, which cooperates with the magnet armature. It is the Magnet armature advantageously designed as a flat armature, so that it rests flat in its open position on the magnetic core.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Restluftspaltscheibe in Form eines welligen Rings ausgeformt, der dadurch eine Wellfeder bildet. Dabei ist die Welligkeit so bemessen, dass die Restluftspaltscheibe in Schließstellung des Magnetankers, also wenn sich dieser in seiner maximalen Entfernungsposition vom Elektromagneten befindet, sowohl den Magnetkern als auch den Magnetanker berührt und dadurch in einer definierten Position gehalten wird. In a further advantageous embodiment, the residual air gap disk is formed in the form of a wavy ring, which thereby forms a corrugated spring. In this case, the ripple is dimensioned so that the residual air gap disc in the closed position of the armature, so when it is in its maximum removal position from the electromagnet, both the magnetic core and the armature touched and thereby held in a defined position.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Restluftspaltscheibe in Form eines Ring geformt, an dem mehrere, von dem Ring nach innen weisende und elastisch biegbare Federzungen ausgebildet sind, wobei die Federzungen in vorteilhafter Weise in Schließstellung des Magnetankers am Magnetanker anliegen, während der Ring am Elektromagneten anliegt. Durch die elastisch biegbaren Federzungen wird die notwendige Elastizität hergestellt, sodass wiederum definierte Auflagepunkte für die Restluftspaltscheibe sowohl am Magnetanker als auch am Elektromagneten definiert werden. In a further advantageous embodiment, the residual air gap disc is shaped in the form of a ring on which a plurality of, from the ring inwardly pointing and elastically bendable spring tongues are formed, wherein the spring tongues lie in an advantageous manner in the closed position of the armature on the armature, while the ring on the electromagnet is applied. By the elastically bendable spring tongues the necessary elasticity is produced, so that in turn defined support points for the residual air gap disc are defined both on the armature and on the electromagnet.

In vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäße Magnetventilanordnung in einem Kraftstoffinjektor vorgesehen, wobei die Magnetventilanordnung eine Verbindung eines Steuerraums, über den eine hydraulische Schließkraft auf eine Düsennadel ausgeübt wird, und eines Niederdruckraums im Kraftstoffinjektor herstellt. Advantageously, the solenoid valve assembly according to the invention is provided in a fuel injector, wherein the solenoid valve assembly establishes a connection of a control chamber, via which a hydraulic closing force is exerted on a nozzle needle, and a low-pressure chamber in the fuel injector.

Zeichnungdrawing

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Magnetventilanordnung dargestellt. Dazu zeigt In the drawing, various embodiments of the solenoid valve assembly according to the invention are shown. In addition shows

1 in schematischer Darstellung einen Kraftstoffinjektor mit einer Magnetventilanordnung und 1 in a schematic representation of a fuel injector with a solenoid valve assembly and

2 eine Magnetventilanordnung mit ihren wesentlichen Komponenten, 2 a solenoid valve assembly with its essential components,

3 eine Restluftspaltscheibe, 3 a residual air gap disc,

4 und 5 eine erfindungsgemäße Magnetventilanordnung in verschiedenen Schaltpositionen und 4 and 5 a solenoid valve assembly according to the invention in different switching positions and

6 und 7 weitere Ausführungsformen der Restluftspaltscheibe. 6 and 7 further embodiments of the residual air gap disk.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist ein erfindungsgemäßer Kraftstoffinjektor mit einer erfindungsgemäßen Magnetventilanordnung schematisch dargestellt. Der Kraftstoffinjektor 1 weist eine Magnetventilanordnung 2 auf, die einen Elektromagneten 4 umfasst, der in einem Ventilgehäuse 7 angeordnet ist, das einen Teil des Gehäuses des Kraftstoffinjektors 1 bildet. Der Elektromagnet 4 umfasst dabei eine Magnetspule 5 und einen Magnetkern 6, wobei die Magnetspule 5 innerhalb des Magnetkerns 6 angeordnet ist. Dem Elektromagneten 4 gegenüber ist ein Magnetanker 8 entgegen der Kraft einer Schließfeder 9 längsbewegbar gelagert, wobei die Schließfeder 9 innerhalb des Magnetkerns 6 angeordnet. Zwischen dem Elektromagneten 4 und dem Magnetanker 8 ist eine Restluftspaltscheibe 10 angeordnet, wobei im Magnetkern 6 ein Absatz 11 ausgebildet ist, der eine Aufnahme für die Restluftspaltscheibe 10 bildet. In der Abbildung 1a ist dazu der mit A bezeichnete Ausschnitt der 1 nochmals vergrößert dargestellt.In 1 a fuel injector according to the invention with a solenoid valve arrangement according to the invention is shown schematically. The fuel injector 1 has a solenoid valve arrangement 2 on, which is an electromagnet 4 includes, in a valve housing 7 is arranged, which is a part of the housing of the fuel injector 1 forms. The electromagnet 4 includes a magnetic coil 5 and a magnetic core 6 , where the magnetic coil 5 within the magnetic core 6 is arranged. The electromagnet 4 opposite is a magnet armature 8th against the force of a closing spring 9 mounted longitudinally movable, wherein the closing spring 9 within the magnetic core 6 arranged. Between the electromagnet 4 and the armature 8th is a residual air gap disk 10 arranged, being in the magnetic core 6 a paragraph 11 is formed, which is a receptacle for the residual air gap disc 10 forms. In the picture 1a is to the designated A section of the 1 shown enlarged again.

An einem Ventilstück 15, das Teil des Gehäuses des Kraftstoffinjektors bildet, ist ein Ventilsitz 12 ausgebildet, an dem der Magnetanker 8 mit einer Dichtfläche 13 zusammenwirkt. Das Ventilstück 15 nimmt dabei das brennraumabgewandte Ende einer Düsennadel 22 auf, sodass im Ventilstück 15 – begrenzt durch die brennraumabgewandte Stirnseite der Düsennadel 22 – ein Steuerraum 20 gebildet wird. Im Ventilstück 15 ist darüber hinaus eine Ablaufdrossel 16 vorgesehen, über die der Steuerraum 20 mit einem Niederdruckraum 26 verbindbar ist, wobei die Ablaufdrossel 16 durch den Magnetanker 8 und die am Magnetanker 8 ausgebildete Dichtfläche 13 verschlossen werden kann, wenn der Magnetanker 8 in einer Schließstellung in Anlage am Ventilsitz 12 ist. Die Düsennadel 22 weist an ihrem brennraumseitigen Ende einen im Wesentlichen konischen Düsennadelsitz 23 auf, mit dem die Düsennadel 22 mit einem in einem Düsenkörper 28 ausgebildeten Körpersitz 30 zusammenwirkt, welcher ebenfalls einen Teil des Gehäuses des Kraftstoffinjektors bildet. Innerhalb des Düsenkörpers 28 ist ein Druckraum 25 ausgebildet, in dem die Düsennadel 22 angeordnet ist und welcher mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar ist, sodass die Düsennadel 22 vom Kraftstoffhochdruck im Druckraum 25 umgeben ist. Vom Körpersitz 30 geht ein Sackloch 32 aus und von diesem eine oder mehrere Einspritzöffnungen 34, über die Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingebracht werden kann. Liegt die Düsennadel 22 mit ihrem Düsennadelsitz 23 auf dem Körpersitz 30 auf, so wird der Druckraum 25 vom Sackloch 32 getrennt, während dann, wenn die Düsennadel 22 vom Körpersitz 30 abgehoben hat, Kraftstoff aus dem Druckraum 25 in das Sackloch 32 strömen kann und von dort weiter in die Einspritzöffnungen 34. On a valve piece 15 , which forms part of the housing of the fuel injector, is a valve seat 12 formed, on which the magnet armature 8th with a sealing surface 13 interacts. The valve piece 15 takes the combustion chamber facing away from a nozzle needle 22 on, so in the valve piece 15 - Limited by the combustion chamber facing away from the end of the nozzle needle 22 - a control room 20 is formed. In the valve piece 15 is also an outlet throttle 16 provided over which the control room 20 with a low-pressure room 26 is connectable, wherein the outlet throttle 16 through the magnet armature 8th and the magnet armature 8th trained sealing surface 13 can be closed when the magnet armature 8th in a closed position in contact with the valve seat 12 is. The nozzle needle 22 has at its combustion chamber end a substantially conical nozzle needle seat 23 on, with the nozzle needle 22 with one in a nozzle body 28 trained body seat 30 cooperates, which also forms a part of the housing of the fuel injector. Inside the nozzle body 28 is a pressure room 25 formed in which the nozzle needle 22 is arranged and which can be filled with fuel under high pressure, so that the nozzle needle 22 from the fuel high pressure in the pressure chamber 25 is surrounded. From the body seat 30 go a blind hole 32 from and from this one or more injection ports 34 via which fuel can be introduced into a combustion chamber of an internal combustion engine. Is the nozzle needle 22 with her jet needle seat 23 on the body seat 30 on, so the pressure chamber 25 from the blind hole 32 disconnected while then when the nozzle needle 22 from the body seat 30 has lifted fuel from the pressure chamber 25 in the blind hole 32 can flow and from there into the injection openings 34 ,

Die Steuerung der Düsennadel 22 erfolgt durch Regulierung des Kraftstoffdrucks im Steuerraum 20. Ist die Ablaufdrossel 16 verschlossen, so ist der Steuerraum mit Kraftstoff unter hohem Druck über eine Zulaufdrossel 21 befüllt, die im Ventilstück 20 ausgebildet ist und die eine Verbindung zum Druckraum 25 herstellt. Wird die Ablaufdrossel 16 freigegeben, so fließt über die Ablaufdrossel 16 Kraftstoff in einen Niederdruckraum 26, und der Druck im Steuerraum 20 sinkt. The control of the nozzle needle 22 is done by regulating the fuel pressure in the control room 20 , Is the outlet throttle 16 closed, so is the control room with fuel under high pressure via an inlet throttle 21 filled in the valve piece 20 is formed and connected to the pressure chamber 25 manufactures. Will the drain throttle 16 released, so flows over the outlet throttle 16 Fuel in a low-pressure room 26 , and the pressure in the control room 20 sinks.

Um die Ablaufdrossel 16 zu öffnen, wird der Magnetanker 8 aus seiner anfänglichen Schließstellung in Anlage am Ventilsitz 12, in der der Magnetanker 8 seine maximale Entfernung vom Elektromagneten 4 einnimmt, durch Bestromung des Elektromagneten 4 entgegen der Kraft der Schließfeder 9 vom Ventilsitz 12 weggezogen. Dadurch wird ein Abflussquerschnitt zwischen dem Ventilsitz 12 und der Dichtfläche 13 freigegeben, sodass Kraftstoff über die Ablaufdrossel 16 aus dem Steuerraum 20 abströmt und der Kraftstoffdruck im Steuerraum 20 absinkt. Entsprechend erniedrigt sich die hydraulische Schließkraft auf die Düsennadel 22 und sie hebt – angetrieben durch den hydraulischen Druck innerhalb des Druckraums 25 – vom Körpersitz 30 ab, was einen Durchflussquerschnitt aus dem Druckraum 25 zum Sackloch 32 freigibt. Wird die Bestromung des Elektromagneten 4 hingegen beendet, so drückt die Schließfeder 9 den Magnetanker 8 zurück in seine Schließstellung in Anlage an den Ventilsitz 12 und verschließt die Ablauföffnung 16 erneut, sodass der sich der hohe Kraftstoffdruck im Steuerraum 20 wieder aufbaut und die Düsennadel 22 in ihre Schließstellung drückt. Around the outlet throttle 16 to open, the magnet armature 8th from its initial closed position in contact with the valve seat 12 in which the magnet armature 8th its maximum distance from the electromagnet 4 occupies, by energizing the electromagnet 4 against the force of the closing spring 9 from the valve seat 12 pulled away. This will create a flow area between the valve seat 12 and the sealing surface 13 released, allowing fuel through the drain throttle 16 from the control room 20 flows out and the fuel pressure in the control room 20 decreases. Accordingly, the hydraulic closing force on the nozzle needle lowers 22 and it lifts - powered by the hydraulic pressure inside the pressure chamber 25 - from the body seat 30 from what a flow area from the pressure chamber 25 to the blind hole 32 releases. Will the energization of the electromagnet 4 on the other hand ends, the closing spring presses 9 the magnet armature 8th back to its closed position in contact with the valve seat 12 and closes the drain hole 16 again, so that the high fuel pressure in the control room 20 builds up again and the nozzle needle 22 in its closed position presses.

In 2 ist eine vergrößerte Darstellung der Magnetventilanordnung dargestellt, wobei nur der Elektromagnet 4, der Magnetanker 8 und die Restluftspaltscheibe 10 gezeigt sind; die übrigen Komponenten sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Die Restluftspaltscheibe 10 ist als Wellfeder ausgebildet, wobei der Magnetanker 8 in der Darstellung der 2 in seiner Schließstellung ist, also in maximaler Entfernung vom Elektromagneten 4. Die Restluftspaltscheibe 10 berührt bedingt durch ihre Form in Schließstellung des Magnetankers 8 sowohl den Elektromagneten 4 als auch den Magnetanker 8. Dazu zeigt 3 eine perspektivische Darstellung der Restluftspaltscheibe 10, sodass ihre Ringform und ihre wellige Ausgestaltung besser zu sehen sind. In 2 an enlarged view of the solenoid valve assembly is shown, with only the solenoid 4 , the magnet armature 8th and the residual air gap disk 10 are shown; the other components are omitted for clarity. The residual air gap disk 10 is designed as a wave spring, wherein the armature 8th in the presentation of the 2 in its closed position, ie at maximum distance from the electromagnet 4 , The residual air gap disk 10 touched due to their shape in the closed position of the armature 8th both the electromagnet 4 as well as the magnet armature 8th , In addition shows 3 a perspective view of the residual air gap disc 10 so that their ring shape and wavy shape can be better seen.

In Schließstellung des Magnetankers 8 berührt also die Restluftspaltscheibe 10 sowohl den Elektromagneten 4 als auch den Magnetanker 8 an definierten Stellen und bewirkt dadurch auch eine leichte Kraft auf den Magnetanker 8 in Richtung seiner Schließstellung. Wird der Elektromagnet 4 jetzt bestromt, so bewegt sich der Magnetanker 8 auf den Elektromagneten 4 zu, wie dies in 4 gezeigt ist. In seiner Öffnungsstellung klemmt der Magnetanker 8 die Restluftspaltscheibe 10 zwischen dem Magnetanker 8 und dem Elektromagneten 4 ein und verformt dadurch die Restluftspaltscheibe 10 elastisch, bis diese flach sowohl am Magnetanker 8 als auch am Elektromagneten 4 anliegt. Durch die Dicke der Restluftspaltscheibe 10 wird damit der minimale Abstand zwischen dem Elektromagneten 4 und dem Magnetanker 8 definiert und damit auch die maximale magnetische Kraft, die über den Elektromagneten 4 auf den Magnetanker 8 ausgeübt wird. Wird die Bestromung des Elektromagneten 4 wieder beendet, so verformt sich die Restluftspaltscheibe 10 zurück in ihre Ausgangsform, wie in 2 bzw. 3 dargestellt, sodass es zu einem definierten Ablösen des Magnetankers 8 von Magnetkern 6 kommt. In the closed position of the magnet armature 8th thus touches the residual air gap disc 10 both the electromagnet 4 as well as the magnet armature 8th at defined points and thereby also causes a slight force on the armature 8th towards its closed position. Will the electromagnet 4 energized, the magnet armature moves 8th on the electromagnet 4 too, like this in 4 is shown. In its open position, the magnet armature jams 8th the residual air gap disc 10 between the armature 8th and the electromagnet 4 and thereby deforms the residual air gap disc 10 elastic until this flat both on the armature 8th as well as the electromagnet 4 is applied. Due to the thickness of the residual air gap disc 10 thus becomes the minimum distance between the electromagnet 4 and the armature 8th defines and thus also the maximum magnetic force, which over the electromagnet 4 on the magnet armature 8th is exercised. Will the energization of the electromagnet 4 closed again, so deforms the residual air gap disc 10 back to their original form, as in 2 respectively. 3 so that it leads to a defined detachment of the magnet armature 8th from magnetic core 6 comes.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Restluftspaltscheibe 10, wobei die Restluftspaltscheibe 10 die in 6 oder 7 gezeigte Form hat. Wie in 6 gezeigt weist diese Restluftspaltscheibe 10 einen Ring 110 auf, der den äußeren Rand der Restluftspaltscheibe 10 definiert. Vom Ring 110 gehen in diesem Ausführungsbeispiel sechs nach innen weisende, elastisch biegsame Federzungen 210 aus, die die innere Struktur der Restluftspaltscheibe 10 bilden und die im Querschnitt betrachtet die in 5 gezeigte Form aufweisen. Die Federzungen 210 liegen dabei am Magnetanker 8 auf, während der Ring 110 am Elektromagneten 4 anliegt. Wird in dieser Anordnung der Elektromagnet 4 bestromt, so wird wiederum die Restluftspaltscheibe 10 soweit flach zusammengedrückt, dass durch die Dicke des Blechs, aus dem die Restluftspaltscheibe 10 gefertigt ist, der minimale Abstand zwischen dem Elektromagneten und dem Magnetanker 8 gegeben ist, sodass sich grundsätzlich die gleiche Form, wie in 4 dargestellt, ergibt. Alternativ kann die Restluftspaltscheibe 10 auch gemäß der 7 ausgebildet sein, bei der der Ring 110 die innere Struktur bildet und mehrere, hier sechs, elastisch biegsame Federzungen 210' nach außen ragen. 5 shows a further embodiment of the residual air gap disc according to the invention 10 , wherein the residual air gap disc 10 in the 6 or 7 has shown shape. As in 6 shown has this residual air gap disk 10 a ring 110 on top of the outer edge of the residual air gap disk 10 Are defined. From the ring 110 go in this embodiment, six inwardly facing, elastically flexible spring tongues 210 made out the inner structure of the residual air gap disk 10 form and in cross section the in 5 have shown shape. The spring tongues 210 lie on the armature 8th on, while the ring 110 at the electromagnet 4 is applied. Will in this arrangement the solenoid 4 energized, then again the residual air gap disc 10 as far as flat compressed, that by the thickness of the sheet, from which the residual air disc 10 is made, the minimum distance between the electromagnet and the armature 8th is given, so basically the same shape as in 4 shown, results. Alternatively, the residual air gap disc 10 also according to the 7 be formed, in which the ring 110 the inner structure forms and several, here six, elastically flexible spring tongues 210 ' protrude outward.

Die Federzungen 210, 210' sind so ausgestaltet, dass sie elastisch zurück in ihre ursprüngliche Form zurückfedern, sobald sich der Magnetanker 8 vom Elektromagneten 4 wieder wegbewegt. Auch bei diesen Ausführungsformen ergeben sich definierte Auflagepunkte der Restluftspaltscheibe 10 sowohl auf dem Magnetanker 8 als auch auf dem Elektromagneten 4, was den Verschleiß an diesen Flächen minimiert.The spring tongues 210 . 210 ' are designed so that they elastically spring back to their original shape as soon as the magnet armature 8th from the electromagnet 4 moved away again. Also in these embodiments, defined contact points of the residual air gap disc arise 10 both on the magnet armature 8th as well as on the electromagnet 4 , which minimizes the wear on these surfaces.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013212504 A1 [0002] DE 102013212504 A1 [0002]

Claims (10)

Magnetventilanordnung (2) mit einem Elektromagneten (4), der mit einem Magnetanker (8) zusammenwirkt, wobei der Magnetanker (8) unter der Kraft des Elektromagneten (4) in einer Längsrichtung bewegbar ist zwischen einer Schließstellung, in der der Magnetanker (8) weiter vom Elektromagneten (4) entfernt ist, und einer Öffnungsstellung, in der der Magnetanker (8) näher am Elektromagneten ist, wobei zwischen dem Magnetanker (8) und dem Elektromagneten (4) eine Restluftspaltscheibe (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Restluftspaltscheibe (10) in Bewegungsrichtung des Magnetankers (8) elastisch verformbar ist und so geformt ist, dass die Restluftspaltscheibe (10) in Öffnungsstellung des Magnetankers (8) sowohl den Elektromagneten (4) als auch den Magnetanker (8) berührt.Solenoid valve arrangement ( 2 ) with an electromagnet ( 4 ), which is equipped with a magnet armature ( 8th ), wherein the magnet armature ( 8th ) under the force of the electromagnet ( 4 ) is movable in a longitudinal direction between a closed position in which the magnet armature ( 8th ) further from the electromagnet ( 4 ) is removed, and an opening position in which the armature ( 8th ) is closer to the electromagnet, wherein between the magnet armature ( 8th ) and the electromagnet ( 4 ) a residual air disc ( 10 ), characterized in that the residual air gap disc ( 10 ) in the direction of movement of the magnet armature ( 8th ) is elastically deformable and shaped so that the residual air gap disc ( 10 ) in opening position of the magnet armature ( 8th ) both the electromagnet ( 4 ) as well as the magnet armature ( 8th ) touched. Magnetventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Restluftspaltscheibe (10) in Öffnungsstellung des Magnetankers (8) zwischen dem Magnetanker (8) und dem Elektromagneten (4) geklemmt ist.Solenoid valve arrangement according to claim 1, characterized in that the residual air gap disc ( 10 ) in opening position of the magnet armature ( 8th ) between the armature ( 8th ) and the electromagnet ( 4 ) is clamped. Magnetventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Restluftspaltscheibe (10) in Öffnungsstellung des Magnetankers (8) flach zwischen dem Magnetanker (89 und dem Elektromagneten (4) anliegt.Solenoid valve arrangement according to claim 2, characterized in that the residual air gap disc ( 10 ) in opening position of the magnet armature ( 8th ) flat between the armature ( 89 and the electromagnet ( 4 ) is present. Magnetventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (4) eine Magnetspule (5) und einen Magnetkern (6) umfasst, wobei die Restluftspaltscheibe (10) in Öffnungsstellung des Magnetankers (8) zwischen dem Magnetkern (6) und dem Magnetanker (8) geklemmt ist.Solenoid valve arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the electromagnet ( 4 ) a magnetic coil ( 5 ) and a magnetic core ( 6 ), wherein the residual air disc ( 10 ) in opening position of the magnet armature ( 8th ) between the magnetic core ( 6 ) and the magnet armature ( 8th ) is clamped. Magnetventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (8) als Flachanker ausgeführt ist. Solenoid valve arrangement according to claim 1, characterized in that the magnet armature ( 8th ) is designed as a flat anchor. Magnetventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Restluftspaltscheibe (10) die Form eines Rings aufweist, der wellig geformt ist und dadurch eine Wellfeder bildet.Solenoid valve arrangement according to claim 1, characterized in that the residual air gap disc ( 10 ) has the shape of a ring which is wavy shaped and thereby forms a corrugated spring. Magnetventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Restluftspaltscheibe (10) einen Ring (110) aufweist und mehrere, von dem Ring (110) nach innen weisende elastisch biegbare Federzungen (210).Solenoid valve arrangement according to claim 1, characterized in that the residual air gap disc ( 10 ) a ring ( 110 ) and several, of the ring ( 110 ) inwardly facing elastically bendable spring tongues ( 210 ). Magnetventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Restluftspaltscheibe (10) einen Ring (110) aufweist und mehrere, von dem Ring (110) nach außen weisende elastisch biegbare Federzungen (210').Solenoid valve arrangement according to claim 1, characterized in that the residual air gap disc ( 10 ) a ring ( 110 ) and several, of the ring ( 110 ) outwardly facing elastically bendable spring tongues ( 210 ' ). Magnetventilanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (210) in Schließstellung des Magnetankers (8) am Magnetanker (8) anliegen, während der Ring am Elektromagneten (4) anliegt.Solenoid valve arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the spring tongues ( 210 ) in the closed position of the magnet armature ( 8th ) on the magnet armature ( 8th ) while the ring on the electromagnet ( 4 ) is present. Kraftstoffinjektor zur Einspritzung von Kraftstoff vorzugsweise in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einer hubbeweglich gelagerten Düsennadel (22), die einen Einspritzquerschnitt (34) durch ihre Längsbewegung freigibt oder verschließt, und mit einem Steuerraum (20), in dem ein wechselnder Druck einstellbar ist und durch dessen Druck eine Schließkraft auf die Düsennadel (22) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (20) mit einem Niederdruckraum (26) verbindbar ist, wobei die Verbindung durch eine Magnetventilanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 herstellbar ist.Fuel injector for injecting fuel preferably into the combustion chamber of an internal combustion engine with a liftably mounted nozzle needle ( 22 ), which has an injection cross-section ( 34 ) by its longitudinal movement releases or closes, and with a control room ( 20 ), in which an alternating pressure is adjustable and by the pressure of a closing force on the nozzle needle ( 22 ), characterized in that the control room ( 20 ) with a low pressure space ( 26 ) is connectable, wherein the connection through a solenoid valve arrangement ( 2 ) can be produced according to one of claims 1 to 9.
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