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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikeinheit für ein hydraulisches Bremssystem mit einem Hydraulikblock und wenigstens einer Ventileinrichtung, wobei die Ventileinrichtung die folgenden Elemente umfasst: eine Hydraulikpatrone mit einem Ventilsitz und mit einem verlagerbaren Schließkörper zur Versperrung und Freigabe des Ventilsitzes und eine Magnetbaugruppe mit einer Magnetspule zur Erzeugung einer Magnetkraft zur Verlagerung des Schließkörpers wobei die Hydraulikeinheit dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbaugruppe in den Hydraulikblock integriert ist und die Ventileinrichtung einen Permanentmagneten aufweist, um die Verlagerung des Schließkörpers mittels Magnetkraft zu unterstützen.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Patentanmeldung
DE 101 04 875 A1 bekannt. Diese Schrift betrifft ein Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat für schlupfgeregelte Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit einem Ventilblock mit Aufnahmebohrungen für je einen hydraulischen Teil elektromagnetisch betätigter Ventile, welche je einen magnetisch wirksame Elemente wie Anker und Magnetkern des hydraulischen Teils enthaltenden Ventildom beinhalten und je einen elektrischen Teil, der auf den Ventildom aufgesteckt ist und eine diesen umschließe, elektrische Spule, ein Spulengehäuse sowie eine im Spulengehäuse auf der dem hydraulischen Teil zugewandten Seite wenigstens mittelbar aufgenommene Ringscheibe aufweist.
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Aus der
DE 33 05 833 A1 ist ein bistabiles Magnetventil bekannt, welches eine Erregerspule und einen darin eintauchenden Anker aufweist, der aus permanentmagnetischem Material besteht, in seiner Bewegungsrichtung polarisiert ist und ein Ventilteil bildet. Ein Magnetfeldleitkörper ragt wie ein Kern in die Erregerspule hinein und füllt einen Teil der Länge der Erregerspule aus.
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Ein weiterer Magnetfeldleitkörper ist neben demjenigen Ende der Erregerspule angeordnet, in welches der Anker eintaucht, und in Form einer Ringscheibe ausgebildet, welche den Anker mit einem Abstand umgibt. Bei stromloser Erregerspule wirken zwischen diesen Magnetfeldleitkörpern und dem Anker Kräfte, die den Anker in Raststellungen bewegen oder zumindest dort festhalten, und so für stabile Schaltstellungen des Magnetventils sorgen. In diesem Magnetventil besteht keine Notwendigkeit für eine Feder, die das Ventilteil in eine vorbestimmte Raststellung bringen kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteilhaft ermöglicht hingegen die erfindungsgemäße Hydraulikeinheit ein sehr geringes Bauvolumen bei Erfüllung der hydraulischen Anforderungen für ESP und Assistenzfunktionen.
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Ermöglicht wird dies gemäß der Erfindung durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Hydraulikeinheit für ein hydraulisches Bremssystem mit einem Hydraulikblock und wenigstens einer Ventileinrichtung, wobei die Ventileinrichtung die folgenden Elemente umfasst: eine Hydraulikpatrone mit einem Ventilsitz und mit einem verlagerbaren Schließkörper zur Versperrung und Freigabe des Ventilsitzes und eine Magnetbaugruppe mit einer Magnetspule zur Erzeugung einer Magnetkraft zur Verlagerung des Schließköpers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbaugruppe in den Hydraulikblock integriert ist und die Ventileinrichtung einen Permanentmagneten aufweist, um die Verlagerung des Schließkörpers mittels Magnetkraft zu unterstützen.
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Hierunter wird verstanden, dass die Hydraulikeinheit zumindest die beiden Baueinheiten Hydraulikblock und Ventileinrichtung umfasst. Die Ventileinrichtung (auch Ventil oder Magnetventil bezeichnet) besteht dabei aus den Komponentengruppen Magnetbaugruppe und Hydraulikpatrone. Hierbei ist zumindest die Magnetbaugruppe in den Hydraulikblock integriert. Dies bedeutet, dass der Hydraulikblock eine Öffnung aufweist, in welche diese Komponentengruppe aufgenommen und integriert werden kann. Hierzu ist nicht nötig, dass der Hydraulikblock die Komponentengruppe vollständig umschließt. Als Integration ist vielmehr zu verstehen, dass die Komponentengruppe sich dabei räumlich innerhalb des durch die Seitenflächen des Hydraulikblocks dargestellten Volumenblocks befindet. Bspw. kann die Ventileinrichtung oberflächenbündig in eine Aussparung des Hydraulikblocks eingebaut als in diesen integriert angesehen werden. Zusätzlich zur räumlichen Integration kann auch eine funktionelle Integration vorliegen. Eine funktionelle Integration zeichnet sich bspw. durch funktionelle Wirkzusammenhänge aus, wie bspw. Wärmeübertragung oder Ermöglichung von Fluidflüssen zwischen den Komponenten. Selbstverständlich kann die Integration auch eine entsprechende kraftschlüssige oder/und formschlüssige Verbindung umfassen.
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Die Integration von Ventileinrichtungen in den Hydraulikblock führt jedoch in der Regel zu einer ausgeprägten Reduzierung der zur Verfügung stehenden Magnetkraft. Dies hat zum einen den Grund, dass die Integration ein geringes Bauvolumen der Ventile voraussetzt. Hiervon ist auch die Spulengröße betroffen, welche einen direkten Einfluss auf die erzeugbare Magnetkraft aufweist. Darüber hinaus kann durch die Integration der Spulen in ein metallisches Gehäuse wie den Hydraulikblock auch ein erheblicher Einfluss durch eine Schwächung und/oder Störung des erzeugten magnetischen Felds entstehen. Diese Effekte haben einen derart negativen Einfluss auf die zur Schaltung des Ventils zur Verfügung stehenden Leistung, bspw. deren Schnelligkeit, so dass hydraulische Anforderungen für ESP-Systeme und Fahrerassistenzsystem nicht mehr gewährleistet werden können.
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Durch einen an geeigneter Stelle positionierten und eingebauten Permanentmagnet kann jedoch der bei einer in den Hydraulikblock integrierten Ventileinrichtung entstehende Kraftverlust kompensiert werden. Bspw. kann der Permanentmagnet fest mit dem Magnetanker verbunden werden, um die Bewegung des Magnetankers zu unterstützen. Hierfür kann der Permanentmagnet in eine Aussparung an der dem Polkern zugewandten Stirnfläche des Ankers eingebracht sein und/oder angespritzt oder eingegossen werden. Selbstverständlich ist dabei der Permanentmagnet auch hinsichtlich seiner Größe und Art an die jeweilige Ventileinrichtung anzupassen. Bspw. kann der Permanentmagnet scheibenförmig ausgestaltet sein.
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Das hydraulische Bremssystem ist bspw. ein hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen oder ein Motorrad.
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Vorteilhaft kann hierdurch, wie bereits angedeutet, ein magnetischer Kraftverlust vermieden werden und damit die Anforderungen für einen Einsatz in einer ESP- und Assistenzfunktion weiterhin erfüllt. Somit wird der Einsatz dieses Ventildesigns in zukünftigen Systemen ermöglicht. Durch die Integration eines Permanentmagneten bspw. in den Anker kann ein kleinbauendes Magnetventil ermöglicht werden. Auch die Integration der Ventileinrichtung in den Hydraulikblock weist neben dem kompakteren Bauvolumen der Hydraulikeinheit zahlreiche weitere Vorteile auf: Bspw. ermöglicht das Gehäuse (d.h. der Hydraulikblock) eine gute Wärmeabfuhr für die Ventileinrichtung (insbesondere für die Magnetbaugruppe). Die Wärmeabfuhr ins Gehäuse (d.h. in den Hydraulikblock hat einen weiteren Vorteil: Im Winter wird die Bremsflüssigkeit an der Pumpe vorgewärmt, dies führt zu einer bessere Dynamik des Ventils durch einen schnellen Druckaufbau im Winter. Weiterhin kann hierdurch eine vereinfachte Montage der Hydraulikeinheit ermöglicht werden. Dies führt zu Kosteneinsparungen. Ebenfalls wird durch nur eine Baugruppe vorteilhaft eine Kalibrierung / Abgleich von Hydraulik- und Magnetkrafttoleranzen erzielt. Dies führt zu einer Steigerung der Funktionsgenauigkeit und Reproduzierbarkeit und damit Funktionsverbesserung. Auch im peripheren und direkten Umfeld ergeben sich weitreichende Vorteile. So wird bspw. durch eine Integration der Ventileinrichtung in den Hydraulikblock eine Vereinfachung des Aufbaus des Steuergeräts möglich. Auch dies ist mit Kosteneinsparungen verbunden. Darüber hinaus kann durch dieses Design ein Entfall von Thermikmaßnahmen im Steuergerät zur Abführung der Wärme (und damit auch Kosteneinsparungen) erzielt werden
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Hydraulikeinheit dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig in den Hydraulikblock integriert ist.
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Wie bereits ausgeführt, umfasst die Ventileinrichtung die Komponentengruppen Magnetbaugruppe und Hydraulikpatrone. Entsprechend ist zu verstehen, dass eine der beiden Komponentengruppen oder beide teilweise in den Hydraulikblock integriert sind. Vorteilhaft ist alternativ vorgesehen, dass beide Komponentengruppen vollständig in dem Hydraulikblock integriert sind. Durch die Integration der Hydraulikpatrone kann insbesondere eine einfache funktionelle Anbindung an die Fluidkanäle des Hydraulikblocks und/oder an eine in den Hydraulikblock wirkende Pumpengruppe ermöglicht werden. Die Vorteile der Integration der Magnetbaugruppe in den Hydraulikblocks ist -wie bereits ausgeführt - bspw. die Wärmeabfuhr und bspw. die dadurch optimierte Dynamik des Ventils bei kalten Temperaturen.
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In einer möglichen Ausgestaltung ist die Hydraulikeinheit dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbaugruppe durch direkte Mittel, insbesondere Verstemmung, im Hydraulikblock gehalten wird.
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Hierunter wird verstanden, dass eine direkte Verbindung zwischen der Magnetbaugruppe und dem Hydraulikblock ausbildbar ist, bzw. ausgebildet ist. Es erfolgt bspw. eine direkte Verstemmung der baulichen Einheit der Magnetbaugruppe mit dem Hydraulikblock. Mittels dieser Verbindung kann die gesamte Ventileinrichtung am Hydraulikblock verankert werden. Vorteilhaft kann eine vereinfachte Montage der Komponenten erfolgen.
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In einer bevorzugten Ausführung ist die Hydraulikeinheit dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpatrone mittels der Magnetbaugruppe im Hydraulikblock gehalten wird.
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Hierunter wird verstanden, dass eine Verbindung zwischen den Komponentengruppen der Ventileinrichtung Hydraulikpatrone und der Magnetbaugruppe besteht. Weiterhin wird die Ventileinrichtung mittels der Magnetbaugruppe in dem Hydraulikblock fixiert. Damit wir auch die Hydraulikpatrone über die Magnetbaugruppe im Hydraulikblock fixiert. Selbstverständlich können weitere Mittel dafür sorgen, die Hydraulikpatrone bspw. genau zu positionieren oder ihr auch Halt zu geben, wie bspw. Vorsprüche und/oder Anlageflächen im Hydraulikblock bis hin zur Einpressung. Jedoch kann die sonst häufig eingesetzte Verstemmung der Hydraulikpatrone mit dem Hydraulikblock zur Befestigung der Ventileinrichtung in diesem Design entfallen. Vorteilhaft kann hierdurch ein vereinfachter Aufbau und eine optimierte Montage ermöglicht werden.
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In einer alternativen Weiterbildung ist die Hydraulikeinheit dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbaugruppe derart in den Hydraulikblock integriert ist, dass eine flächige Wärmeübertragung von der Magnetbaugruppe an den Hydraulikblock ermöglicht ist.
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Hierunter wird verstanden, dass bspw. zylinderförmige Aussparung in dem Hydraulikblock vorgesehen ist in welche eine zylinderförmige Magnetbaugruppe integriert werden kann. Hierdurch kann eine optimierte Wärmeübertragung ermöglicht werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Hydraulikeinheit dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbaugruppe im Wesentlichen spaltfreie an dem Hydraulikblock anliegt.
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Hierunter wird verstanden, dass die Aussparung im Hydraulikblock sowie die Form und Dimension der Magnetbaugruppe derart aufeinander abgestimmt ist, dass im eingebauten Zustand eine definierte Passung vorliegt. Die Passung ermöglicht bspw. ein flächiges aneinander Anliegen der zylinderförmigen Magnetbaugruppe und der zylinderförmigen Aussparung. Diese spaltfreie Passungsausbildung erweist sich dabei als einfache konstruktive Maßnahme zur Umsetzung einer optimierten Wärmeübertragung
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In einer möglichen Ausführung ist die Hydraulikeinheit dadurch gekennzeichnet, dass ein thermischer Übergang zwischen der Magnetbaugruppe und dem Hydraulikblock mittels zwei definierter thermisch leitender Materialien, insbesondere Metallen, ausgebildet ist.
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Hierunter wird verstanden, dass bspw. der Hydraulikblock sowie ein Außengehäuseteil der Magnetbaugruppe aus Metall besteht und damit einen Wärmeübergang verbessert. Durch die Integration der Magnetspule in den Hydraulikblock kann durch den metallischen Übergang eine gute Wärmeleitung ermöglicht werden. Dies ermöglicht eine Funktionsverbesserung der Hydraulikeinheit, insbesondere bei kalten Temperaturen.
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In einer bevorzugten Ausführung ist die Hydraulikeinheit dadurch gekennzeichnet, dass ein wärmeleitfähigkeitsoptimierendes Medium zwischen der Magnetbaugruppe und dem Hydraulikblock eingebracht ist.
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Hierunter wird verstanden, dass bspw. eine Wärmeleitpaste einen Zwischenraum zwischen der Magnetbaugruppe und dem Hydraulikblock ausfüllt. Hierfür kann bspw. die Wärmeleitpaste auf die Innenseite der Aussparung des Hydraulikblocks und/oder die Außenseite der Magnetbaugruppe vor der Montage aufgebracht sein. In einer alternativen Ausführung kann auch nach Montage ein Ausspritzen des Zwischenraums erfolgen. Vorteilhaft kann durch diese Maßnahme mit nur geringem Mehraufwand eine positive Rückwirkung auf die Wärmeübertragung erzielt werden.
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In einer möglichen Weiterbildung ist die Ventileinrichtung für eine Hydraulikeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung als vormontierbare Baugruppe ausgestaltet ist.
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Hierunter wird verstanden, dass Komponenten und Komponentengruppen der Ventileinheit so ausgestaltet sind, dass hieraus eine separat handhabbare Baugruppe („Ventileinheit“) montiert werden kann. Ein Zusammenfügen der Komponentengruppen wird daher nicht erst bei der Endmontage durchgeführt, sondern kann bereits zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen. Man kann diese Ausgestaltung der Erfindung daher auch so verstehen, dass eine Hydraulikeinheit mit einer Ventileinrichtung vorgesehen ist, wobei die Ventileinrichtung als vormontierbare Baugruppe ausgebildet ist. Vorteilhaft kann hierdurch die Komplexität der Montage vereinfacht werden. Ebenfalls ist eine Separierung mehrere Montageschritte zu zusammenhängenden Einheiten möglich. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine Kostenreduktion ermöglicht werden.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Steuergerät für eine Hydraulikeinheit vorgesehen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Steuergerät eine Ansteuerung für die Magnetbaugruppe umfasst.
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Hierunter wird verstanden, dass das Steuergerät ausgestaltet ist eine Ansteuerung der Magnetbaugruppe zu ermöglichen. Als Magnetbaugruppe ist dabei insbesondere die Magnetspule zu verstehen. Die Hydraulikeinheit umfasst in diesem Sinne ein Steuergerät, wobei das Steuergerät eine Ansteuerung der Ventilreinrichtung - insbesondere des Magnetbaugruppe - ermöglicht. Vorteilhaft ergibt sich hierdurch eine Funktionsintegration der Ansteuerung direkt in das Steuergerät Vorteilhaft ergibt sich aber auch eine Funktionsseparierung zwischen den verschiedenen Baueinheiten. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise der Hydraulikeinheit sowie eine einfache Montage dieser.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist das Steuergerät für eine Hydraulikeinheit dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät direkt an den Hydraulikblock angeschlossen ist, insbesondere ohne die Magnetbaugruppe räumlich aufzunehmen oder die Magnetbaugruppe zu umfassen.
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Hierunter wird verstanden, dass die Hydraulikeinheit sowohl den Hydraulikblock als auch ein Steuergerät umfasst. Diese beiden Baueinheiten sind räumlich direkt aneinander angefügt. Hierdurch ergibt sich vorteilhaft eine Reduktion des Bauvolumens. Weiterhin ist hervorzuheben, dass das Steuergerät so ausgestaltet ist, dass dieses die Magnetbaugruppe, insbesondere die Magnetspule nicht aufnimmt. Das Steuergerät hält also bspw. keine Aussparungen vor, in welche die Magnetspulen eingeführt werden müssen oder können. Die Magnetbaugruppe, bzw. Magnetspulen sind also nur in den Hydraulikblock integriert. Das Steuergerät deckt die Magnetspulen aber evtl. durch das Anliegen an den Hydraulikblock ab. Vorteilhaft ergeben sich hierdurch ein schmales Steuergerät und eine Reduktion des gesamten Bauvolumens der Hydraulikeinheit.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Steuergerät für eine Hydraulikeinheit dadurch gekennzeichnet, dass eine an den Hydraulikblock anliegende Seite des Steuergeräts im Wesentlichen eben ist, und insbesondere keine Aussparungen zur Aufnahme der Magnetbaugruppe aufweist.
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Hierunter wird verstanden, dass das Steuergerät keine Öffnungen enthält, in welche die Magnetbaugruppe, insbesondere die Magnetspule integriert wird, bzw. integriert ist. Die Hydraulikeinheit enthält also ein Steuergerät, wobei eine an den Hydraulikblock anliegende Seite des Steuergeräts im Wesentlichen eben ist, und insbesondere keine Aussparungen zur Aufnahme der Magnetbaugruppe, aufweist. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch ein einfacher Aufbau des Steuergeräts. Weiterhin ist aufgrund des Entfalls des Wärmeeintrags durch die Magnetspule keine Entwärmungsmaßnahmen (und/oder Thermikmaßnahmen) im Steuergerät zur Abführung der Wärme notwendig. Dadurch ergibt sich ein kostengünstigeres Steuergerät. Ebenfalls ergeben sich durch die Vereinfachung des Aufbaus des Steuergeräts weiter Kosteneinsparungen
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Ausführungsformen
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeit der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren.
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Von den Figuren zeigt:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Ventileinrichtung der erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit; und
- 2 eine semitransparente Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit aus zwei Blickrichtungen.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ventileinrichtung 101 für eine Hydraulikeinheit 100 für ein Fahrzeug. Die Ventileinrichtung 101 - in der dargestellten Ausführung auch als Magnetventil bezeichnet - umfasst dabei die beiden Komponentengruppen Magnetbaugruppe 1 und Hydraulikpatrone 2. Die Ventileinrichtung 101 weist ein Gehäuse auf, in welchem sie positioniert ist und gehalten wird. Dieses Gehäuse wird von dem Hydraulikblock 102 gebildet. Die Ventileinrichtung 101 ist dabei vollständig in den Hydraulikblock 102 integriert, welcher eine Aufnahmeöffnung 3 in der Art einer Stufenbohrung aufweist. Die in die Aufnahmeöffnung 3 eingesetzte Ventileinrichtung 101 weist dabei eine erste Ventilhülse 4 auf, in der ein Polkern 5 fest und ein Magnetanker 6 axial verlagerbar angeordnet sind. Dabei ist zwischen dem Polkern 5 und dem Magnetanker 6 eine Druckfeder 7, vorliegend in der Art einer Schraubenfeder, vorgesehen, die den Magnetanker 6 in Richtung einer zweiten Ventilhülse 8 drängt. Die zweite Ventilhülse 8 ist im Wesentlichen becherförmig ausgebildet, mit einer Seitenwand 9 und einem Boden 10. In dem Boden 10 ist eine Durchströmungsöffnung 11 ausgebildet, der ein Ventilsitz 12 zugeordnet ist. Der Magnetanker 6 trägt an seinem der Ventilhülse 8 zugewandten Ende einen Schließkörper 13, der vorliegend als Dichtkugel ausgebildet ist. Durch die Druckfeder 7 wird über den Magnetanker 6 der Schließkörper 13 in den Ventilsitz 12 gedrängt, sodass der Durchströmungsquerschnitt 11 verschlossen ist.
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Das dem Boden 10 gegenüberliegende Ende der zweiten Ventilhülse 8 ist von dem Magnetanker 6 abgewandt und in der ersten Ventilhülse 4 geführt. Diese weist einen verjüngten Axialabschnitt 14 auf, in welchem die zweite Ventilhülse 8 radial dicht anliegend kraftschlüssig gehalten ist. Gegebenenfalls kann in dem Axialabschnitt 14 auch eine Schweißverbindung zwischen der ersten und der zweiten Ventilhülse vorgesehen sein. Zwischen dem Axialabschnitt 14 und dem Boden 10 weist die erste Ventilhülse 4 einen Bereich auf, der radial beabstandet zu der Ventilhülse 8 verläuft, wobei in diesem Bereich in der Ventilhülse 4 mehrere Abströmöffnungen 15 über den Umfang der Ventilhülse 4 verteilt angeordnet sind. Durch den radialen Abstand der Ventilhülse 4 in dem Bereich der Abströmöffnungen 15 sind diese in fluidtechnischer Verbindung mit der Durchströmungsöffnung 11, sofern der Schließkörper 13 durch Verlagern des Magnetankers 6 entgegen der Federkraft der Druckfeder 7 gezogen wurde.
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Hierzu weist die Ventileinrichtung 101 eine Magnetbaugruppe 1 auf, die ebenfalls in der Aufnahme 3 angeordnet ist. Die Magnetbaugruppe 1 umfasst eine Magnetspule 17, die koaxial zu der Ventilhülse 4 und insbesondere an dieser anliegend angeordnet ist. Die Magnetspule 17 erstreckt sich dabei über das freie Ende der Ventilhülse 4 hinaus, wobei sich wiederum insbesondere der Polkern über die Magnetspule 17 hinaus vorsteht. Der Magnetbaugruppe 1 ist ein Gehäuseteil 18 zugeordnet, das die Magnetspule 17 umfasst. Dabei ist ein radial innenliegender Abschnitt des Gehäuseteils 18 als Anschlag 19 ausgebildet, der die Ventilhülse 4 an ihrem freien Ende axial beaufschlägt. Dadurch wird über das Gehäuseteil 18 die Ventilhülse 4 in das Gehäuse 2 gedrängt und darin gehalten.
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Weiterhin ist ein Permanentmagnet 16 vorgesehen, welcher mit dem Magnetanker 6 verbunden ist. Hierfür weist der Magnetanker 6 an seiner dem Polkern 5 zugewandten Stirnseite eine Magnetaufnahme auf, welche den Permanentmagneten 16 aufnimmt. Der Permanentmagnet 16 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als kreisrunde Lochscheibe ausgeführt, welche die Druckfeder 7 durchgreift. Alternativ kann der Permanentmagnet 16 als eckige Lochplatte ausgeführt werden. Der Permanentmagnet 16 ermöglicht einen Ausgleich für einen magnetischen Kraftverlust, welcher bei in den Hydraulikblock integrierten kleinen Magnetventilen entsteht. Zum Öffnen des Ventils wird die Magnetbaugruppe 1 im Rahmen einer Öffnungsverfahrens mit einer ersten Stromrichtung bestromt, welche ein Magnetfeld erzeugt. Das bewirkt, dass sich der Polkern 5 und der Magnetanker 6 mit dem Permanentmagneten 16 anziehen, so dass sich der Luftspalt zwischen dem Magnetanker 6 und dem Polkern 5 verkleinert und der Schließkörper 13 aus dem Ventilsitz 12 gehoben wird.
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Alternativ ist natürlich auch denkbar, dass die Magnetkraft des Permanentmagneten 16 so vorgegeben ist, dass zum Öffnen der Ventileinrichtung 101 der Permanentmagnet 16 während der Öffnungsbewegung den Magnetanker 6 in Richtung des Polkerns 5 bewegt, wenn der in der Ventileinrichtung 101 eingesperrte Druck unter einen vorgebbaren Grenzwert sinkt, so dass der Schließkörper 13 aus dem Ventilsitz 12 gehoben wird.
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Durch die Verwendung des Permanentmagneten 16 kann auch ein bistabiles Magnetventil geschaffen werden. Hierbei unterstützt der Permanentmagnet 16 nicht nur bei einer ersten Bestromung der Magnetbaugruppe 1 entgegen der Federkraft der Feder 7 die Öffnung der Ventileinrichtung 101 mittels seiner magnetischen Anziehung auf den Polkern 5. Im geöffneten Zustand wird der Anker 6 weiterhin über den Permanentmagneten 16 an dem Polkern 5 gehalten. Eine entgegengesetzte Bestromung der Magnetbaugruppe 1 führt im Anschluss zu einem erneuten Schließen des Ventils durch eine Abstoßung des Magnetankers 6 mit dem Permanentmagneten 16 von dem Polkern 5. Die Druckfeder 7 (sowie der eingesperrte Druck) halten im Anschluss nach Wegnahme der Bestromung das Ventil geschlossen.
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In einer weiteren nicht dargestellten Alternative, ist die Ventileinrichtung 101 auch ohne Druckfeder 7 ausführbar.
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Weiterhin weist vorzugsweise die Ventilhülse 4 in einem Bereich 20 auf der dem Axialabschnitt 14 gegenüberliegenden Seite der Abströmöffnungen 15 einen Durchmesser auf, der zusammen mit dem Innendurchmesser der Aufnahme 3 eine Presspassung bildet, sodass die Ventilhülse 4 in dem Gehäuse 2 in dem Bereich 20 verpresst gehalten ist, wodurch einerseits eine sichere Fixierung und andererseits eine Dichtung durch den Pressverband gewährleistet wird. Gleichzeitig sorgt die radial auf die Ventilhülse 4 einwirkende Kraft der Pressverbindung dazu, dass der Axialabschnitt 14 gegen die Ventilhülse 8 beziehungsweise deren Mantelwand 9 sicher gepresst wird.
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Zur Arretierung der Magnetbaugruppe 1 in der Aufnahme 3 ist vorgesehen, dass der Hydraulikblock 102 am Rand der Aufnahme 3 zur formschlüssigen Arretierung der Magnetbaugruppe 1 und damit der gesamten Ventileinrichtung verstemmt ist. Durch die Verstemmung 21a, bzw. 21b wird somit die Magnetbaugruppe 1 in die Aufnahme 3 gedrängt, wodurch mittels des Gehäuseteils 18 und des Anschlags 19 die Ventilhülse 4 in den Hydraulikbock 102 gepresst wird. Hierbei zeigt 2 zwei Alternativen: auf der linken Hälfe eine rollierende Verstemmung 21a sowie auf der rechten Hälfte eine kräftereduzierende Taumelverstemmung 21b. Im Bereich der Abströmöffnungen 15 weist der Hydraulikblock 102 wenigstens einen ersten Fluidanschluss 22 auf, der fluidtechnisch mit den Abströmöffnungen 15 in Verbindung steht, sodass Hydraulikmedium entsprechend durch die Abströmöffnung in den oder die Fluidanschlüsse gelangt. Weiterhin weist der Hydraulikblock 102 einen weiteren Fluidanschluss 23 in der Verlängerung der Ventilhülsen 4 und 8 auf, der direkt fluidtechnisch mit der Durchströmungsöffnung 11 in Verbindung steht. Bei Betätigung des Ventils kann dann beispielsweise ein Fluid in Richtung des Pfeils 24 von dem Fluidanschluss 23, durch die Durchströmungsöffnung 11, in die Abströmöffnungen 15, zu dem Fluidanschluss 22 gelangen.
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In 2 ist eine semitransparente Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit 100 aus zwei Blickrichtungen gezeigt. Die Hydraulikeinheit 100 besteht dabei aus dem Komponentengruppen Ventileinrichtung 101, Hydraulikblock 102, Steuergerät 103 und Pumpengruppe 104. Der Hydraulikblock 102 ist hierbei transparent dargestellt und verdeutlicht, dass die Ventileinrichtungen 101 vollständig baulich in diesen integriert sind. Es ist sichtbar, das sowohl die Magnetbaugruppe 1 als auch die Hydraulikpatrone 2 innerhalb des Hydraulikblocks 102 liegen. Auch wird deutlich dass alle Ventileinrichtungen 101 in den Hydraulikblock 101 integriert sind. Weiterhin zeigt die rechte Darstellung vier Radanschlüsse 25.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10104875 A1 [0002]
- DE 3305833 A1 [0003]
