DE102017004603A1 - Regeleinrichtung, bestehend aus einem Elektromagneten und einem rotierenden Ventil - Google Patents

Regeleinrichtung, bestehend aus einem Elektromagneten und einem rotierenden Ventil Download PDF

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Abstract

KurzfassungAufgabe: Der Elektromagnet der Regeleinrichtung soll vor Verschmutzungen geschützt werden, die aus dem benachbarten Getriebe auf den Spalt zwischen dem Elektromagneten und dem Ventil einwirken. Lösung: Eine Schutzhülse (11) ist an dem Magnetpol (4) oder an dem Gehäuse (5) des Elektromagneten befestigt, wobei die Schutzhülse (11) den Spalt (12) zwischen dem Magnetpol (4) und der Ventilhülse (10) teilweise abdeckt, aber von der Ventilhülse (10) beabstandet ist.Anwendung: Ist beispielsweise in einer Nockenwellenverstelleinrichtung für Verbrennungsmotoren eingesetzt, kann aber auch überall dort vorteilhaft verwendet werden, wo ein rotierendes Ventil von einem feststehenden Elektromagneten betätigt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung mit einem Elektromagneten und einem rotierenden Ventil entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.
  • Stand der Technik:
  • Regeleinrichtungen, die aus einem Elektromagneten und einem Ventil bestehen, sind wohlbekannt und verbreitet.
  • Auch solche Regeleinrichtungen, die ein rotierendes Ventil enthalten, sind schon lange bekannt, vorzugsweise aus Nockenwellenverstelleinrichtungen, bei denen das Ventil zur Steuerung des Drucköls für den Verstellmotor in der umlaufenden Nockenwelle angeordnet ist, damit der ebenfalls mit der Nockenwelle umlaufende Verstellmotor ohne Drehdurchführungen für das Drucköl angesteuert werden kann. Der Verstellmotor muss dabei umlaufen, weil er ein Nacheilen oder Voreilen der Nockenwelle relativ zum Antriebskettenrad bewirken soll.
  • Der Elektromagnet solcher Regeleinrichtungen rotiert nicht, die Drehbewegung zwischen dem Ventil und dem Elektromagneten wird aufgenommen, indem ein Stößel des Elektromagneten mit einer Kugel oder einer Kugelkalotte versehen ist, die auf den Ventilschieber des Ventils drückt.
  • Die Druckschrift DE 102 38 840 A1 beschreibt beispielsweise einen Elektromagneten für eine solche Regeleinrichtung.
  • Wegen der unvermeidlchen räumlichen Nähe des Elektromagneten zu dem Antriebskettenrad für die Nockenwelle kommt verschmutztes Öl oder Fett von der Antriebskette in den Spalt zwischen dem Elektromagneten und dem Ventil. Die Schmutzpartikel gelangen an den Stößel und über die Stößellagerung in den Elektromagneten, und dort erzeugen sie unerwünschte Reibung.
  • Aufgabe:
  • Der Elektromagnet soll vor Verschmutzungen geschützt werden, die aus dem benachbarten Getriebe auf den Spalt zwischen dem Elektromagneten und dem Ventil einwirken.
  • Lösung:
  • Die Aufgaben werden durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben.
  • Die Regeleinrichtung besteht aus einem Elektromagneten und einem rotierenden Ventil, das beispielsweise in eine Nockenwelle eines Verbrennungsmotors eingebaut ist. Der nicht rotierende Elektromagnet besteht mindestens aus einer Magnetspule, einem Magnetpol, einem Gehäuse, einem Joch und einem Anker. Dabei drückt der Anker des Elektromagneten mittels eines Stößels auf einen Ventilschieber des rotierenden Ventils. Der Ventilschieber ist Teil des genannten Ventils und ist in einer Ventilhülse gleitend aufgenommen.
  • An dem Magnetpol oder an dem Gehäuse des Elektromagneten ist eine Schutzhülse konzentrisch befestigt, die den Spalt zwischen dem Magnetpol und der Ventilhülse teilweise abdeckt, aber die Ventilhülse nicht berührt.
  • Diese Schutzhülse schützt den Elektromagneten vor Verschmutzungen, die zusammen mit abtropfendem Öl oder Fett eines benachbarten Getriebes auf den Stößel und die Lagerung des Stößels in dem Magnetpol einwirken könnten.
  • Die Schutzhülse ist vorzugsweise an dem Magnetpol oder dem Gehäuse des Elektromagneten befestigt, indem mit einem zylindrischen Teil der Schutzhülse stofflich verbundene Laschen in eine Nut des Magnetpols oder des Gehäuses eingreifen, wobei das Fügen der Schutzhülse zu dem Magnetpol oder zu dem Gehäuse ermöglicht wird, weil die Laschen radial oder axial federnd ausgeführt sind.
  • Die Laschen sind so zueinander verschränkt, dass sie die Nut spielfrei ausfüllen.
  • Alternativ kann die Schutzhülse auch mit einem geeigneten Verfahren stoffschlüssig mit dem Gehäuse oder mit dem Magnetpol verbunden werden.
  • Aus dem Ventil tritt im Betrieb gefiltertes, sauberes Öl aus und wird von der Schutzhülse in der Umgebung des Magnetpols gehalten.
  • Die Ventilhülse enthält eine Schulter, die einen größeren Durchmesser aufweist als der zylindrische Teil der Schutzhülse. Diese Schulter rotiert und schleudert aus dem Ventil austretendes und von außen auftropfendes Öl oder Fett weg von dem Spalt zwischen dem Elektromagneten und dem Ventil.
  • Der beschriebene Schutz des Spalts zwischen dem Elektromagneten und dem Ventil kann dadurch verbessert werden, dass die Schutzhülse einen Bund aufweist, der der Schulter der Ventilhülse benachbart angeordnet ist, ohne die Schulter zu berühren.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist die Schutzhülse durch Tiefziehen aus einem Stahlblech hergestellt.
  • In einer anderen Ausführung ist die Schutzhülse durch formgebundenes Spritzgießen aus einem Leichtmetall oder aus Kunststoff hergestellt.
  • Anwendung:
  • Die beschriebene Regeleinrichtung wird beispielsweise in einer Nockenwellenverstelleinrichtung für Verbrennungsmotoren eingesetzt, kann aber auch überall dort vorteilhaft verwendet werden, wo ein rotierendes Ventil von einem feststehenden Elektromagneten betätigt wird.
  • Bild und beispielhafte Ausführung:
  • 1 zeigt die aus einem Elektromagneten (1) und einem rotierenden Ventil (2), bestehende Regeleinrichtung. Dabei besteht der Elektromagnet (1) mindestens aus einer Magnetspule (3), einem Magnetpol (4), einem Gehäuse (5), einem Joch (6) und einem Anker (7). Der Anker (7) drückt mittels eines Stößels (8) auf einen Ventilschieber (9) des rotierenden Ventils (2). Der Ventilschieber (9) ist in einer Ventilhülse (10) gleitend aufgenommen.
  • An dem Magnetpol (4) oder an dem Gehäuse (5) ist eine Schutzhülse (11) befestigt, die den Spalt (12) zwischen dem Magnetpol (4) und der Ventilhülse (10) teilweise abdeckt, aber von der Ventilhülse (10) beabstandet ist.
  • Die in 1 und 2 dargestellte Schutzhülse (11) ist konzentrisch an dem Magnetpol (4) befestigt, indem mit einem zylindrischen Teil (15) der Schutzhülse (11) stofflich verbundene Laschen (17) in eine Nut (13) des Magnetpols (4) eingreifen, wobei das Fügen der Schutzhülse (11) zu dem Magnetpol (4) ermöglicht wird, weil die Laschen (17) federnd ausgeführt sind. Die Laschen (17) sind zueinander verschränkt, damit sie die Nut (13) spielfrei ausfüllen.
  • Die in 1 dargestellte Ventilhülse (10) enthält eine Schulter (14), die einen größeren Durchmesser aufweist als der zylindrische Teil (15) der Schutzhülse (11).
  • Die Schutzhülse (11) weist einen Bund (16) auf, der der Schulter (14) der Ventilhülse (10) benachbart angeordnet ist, ohne die Schulter (14) zu berühren.
  • Bezugszeichenliste
  • 1.
    Elektromagnet
    2.
    Ventil
    3.
    Magnetspule
    4.
    Magnetpol
    5.
    Gehäuse
    6.
    Joch
    7.
    Anker
    8.
    Stößel
    9.
    Ventilschieber
    10.
    Ventilhülse
    11.
    Schutzhülse
    12.
    Spalt
    13.
    Nut
    14.
    Schulter
    15.
    Zylindrischer Teil
    16.
    Bund
    17.
    Lasche.
  • 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 10238840 A1 [0005]

Claims (8)

  1. Regeleinrichtung, bestehend aus einem Elektromagneten (1) und einem rotierenden Ventil (2), wobei der Elektromagnet (1) mindestens aus einer Magnetspule (3), einem Magnetpol (4), einem Gehäuse (5), einem Joch (6) und einem Anker (7) besteht, und wobei der Anker (7) mittels eines Stößels (8) auf einen Ventilschieber (9) des rotierenden Ventils (2) drückt, und wobei der Ventilschieber (9) in einer Ventilhülse (10) gleitend aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzhülse (11) an dem Magnetpol (4) oder an dem Gehäuse (5) befestigt ist und den Spalt (12) zwischen dem Magnetpol (4) und der Ventilhülse (10) teilweise abdeckt, aber von der Ventilhülse (10) beabstandet ist.
  2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (11) konzentrisch an dem Magnetpol (4) befestigt ist, indem mit einem zylindrischen Teil (15) der Schutzhülse (11) stofflich verbundene Laschen (17) in eine Nut (13) des Magnetpols (4) eingreifen, wobei das Fügen der Schutzhülse (11) zu dem Magnetpol (4) ermöglicht wird, weil die Laschen (17) radial oder axial federnd ausgeführt sind.
  3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (11) konzentrisch an dem Gehäuse (5) befestigt ist, indem mit einem zylindrischen Teil (15) der Schutzhülse (11) stofflich verbundene Laschen (17) in eine Nut (13) des Gehäuses (5) eingreifen, wobei das Fügen der Schutzhülse (11) zu dem Gehäuse (5) ermöglicht wird, weil die Laschen (17) radial oder axial federnd ausgeführt sind.
  4. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (17) so zueinander verschränkt sind, dass sie die Nut (13) axial spielfrei ausfüllen.
  5. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhülse (10) eine Schulter (14) enthält, die einen größeren Durchmesser aufweist als der zylindrische Teil (15) der Schutzhülse (11).
  6. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (11) einen Bund (16) aufweist, der der Schulter (14) der Ventilhülse (10) benachbart angeordnet ist, ohne die Schulter (14) zu berühren.
  7. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (11) durch Tiefziehen aus einem Stahlblech hergestellt ist.
  8. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (11) durch formgebundenes Spritzgießen aus einem Leichtmetall oder aus Kunststoff hergestellt ist.
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