DE102018208622A1

DE102018208622A1 - Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE102018208622A1
Application number: DE102018208622.2A
Authority: DE
Inventors: Christoph Voss; Christian Courth; Anne Seidel
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2019-12-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, das mit einem in einem hülsenförmigen Ventilgehäuse (1) axial beweglich angeordneten Ventilstößel (4), der einen Ventildurchlass zu öffnen oder zu verschließen vermag, welcher in einem Ventilsitzkörper (2) ausgebildet ist, sowie mit einem zur Betätigung des Ventilstößels (4) vorgesehenen Magnetanker (8), der von einer Rückstellfeder (3) beaufschlagt ist, die in einer Durchgangsbohrung (11) des Ventilgehäuses (1) angeordnet ist, wobei der Magnetanker (8) mit seiner von der Rückstellfeder (3) abgewandten Stirnfläche in der vom Ventilsitzkörper (2) abgehobenen Stellung des Ventilstößels (4) an einem geschlossenen Endabschnitt (5) des Ventilgehäuses (1) verharrt.Zur effektiven Anschlagdämpfung ist zwischen dem geschlossenen Endabschnitt (5) des Ventilgehäuses (1) und dem Magentanker (8) ein metallisches Federelement (9) angeordnet, das innerhalb einer Durchgangsbohrung (11) des Magnetankers (8) als auch mit dem Ventilstößel (4) kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 10 2014 219 117 A1 ist bereits ein Elektromagnetventil bekannt geworden, bestehend aus einem Magnetanker zur Betätigung eines entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder betätigbaren Ventilstößels in einem rohrförmigen Ventilgehäuse, das einen Druckmitteldurchlass in einem Ventilsitzkörper aufweist, welcher mittels des Ventilstößels verschließbar ist, wobei sich der Ventilstößel abschnittsweise in die schraubenförmige Rückstellfeder erstreckt.
Die Konstruktion hat jedoch den Nachteil, dass zur Vermeidung eines akustisch vernehmbaren Anschlaggeräuschs zwischen dem Magnetanker und dem geschlossenen Endabschnitt des Ventilgehäuses am Ventilstößel ein elastisch verformbares Polsterelement vorgesehen ist, das aufgrund seiner Beschaffenheit nicht zu einer dauerhaft effektiven Dämpfung des Anschlaggeräuschs geeignet ist.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil der eingangs genannten Art zu schaffen, dass den vorgenannten Nachteil nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird für ein Elektromagnetventil der angegebenen Art erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand mehrerer Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:

1 einen Längsschnitt durch ein Elektromagnetventil in Verbindung mit den erfindungswesentlichen Merkmalen,
2 in einer Perspektivansicht den Gesamtaufbau eines im Elektromagnetventil installierten Federelements, das zur dauerhaft effektiven Anschlaggeräuschdämpfung beiträgt.

Die 1 zeigt in einer erheblich vergrößerten Ansicht ein Elektromagnetventil im Längsschnitt, das bevorzugt für schlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen verwendet wird.
Das Elektromagnetventil weist zur Betätigung eines Ventilstößel 4 in einem Ventilgehäuse 1 einen entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 3 wirksamen Magnetanker 8 auf, der innerhalb eines am Ventilgehäuse 1 fixierten Endabschnitts 5 geführt ist, wobei sich der Magnetanker 8 bei elektromagnetischer Erregung den Ventilstößel 4 in Richtung eines im Ventilgehäuse 1 ausgebildeten Ventilsitzkörper 2 bewegt, um den darin vorgesehenen Druckmitteldurchlass zu verschließen.
Der Ventilstößel 4 erstreckt sich hierzu mittels seines Stö-ßelabschnitts innerhalb einem dickwandigen, rohrförmigen Abschnitt des Ventilgehäuses 1 durch eine schraubenförmige Rückstellfeder 3 in Richtung des im Ventilgehäuse 1 reibschlüssig fixierten Ventilsitzkörpers 2. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stützt sich die Rückstellfeder 3 mit ihrem ersten Federende an einem im rohrförmigen Bereich des Ventilgehäuses 1 vorgesehenen Absatz ab, der durch eine Bohrungsstufe 12 gebildet ist, während das vom Absatz abgewandte Ende der Rückstellfeder 3 sich in die mittig angeordnete Durchgangsbohrung 11 des Magnetankers 8 erstreckt.
Abbildungsgemäß ist der Magnetanker 8 somit innerhalb des austenitischen, kappen- sowie hülsenförmig gestalteten Endabschnitts 5 aufgenommen, der mit dem dickwandigen, rohrförmigen Ventilgehäuse 1 verschweißt ist, das die sichere Befestigung in einer Ventilaufnahmebohrung eines blockförmigen Ventilaufnahmekörpers gewährleistet.
Der Endabschnitt 5 ist bevorzugt durch Tiefziehen von Dünnblech hergestellt, während die Kontur des rohrförmigen Ventilgehäuses 1 durch Kaltschlagen oder Kaltfließpressen aus einem Stahlrohling gefertigt ist, der zur Darstellung des Magnetkreises ein ferritisches Werkstoffgefüge aufweist.
Beiderseits des Ventilsitzkörpers 2 mündet in das Ventilgehäuse 1 jeweils ein Anschlusskanal 13 ein, der oberhalb des Ventilsitzkörpers 2 als Querkanal und unterhalb des Ventilsitzkörpers 2 als Vertikalkanal ausgeführt ist, wobei der Rohrabschnitt des Ventilgehäuses 1 beispielhaft im Bereich des Querkanals einen Ringfilter 6 sowie im Bereich des Vertikalkanals einen Topffilter 7 aufnimmt.
In der abgebildeten, elektromagnetisch nicht erregten Ventilgrundstellung verharrt der Ventilstößel 4 gegenüber dem Ventilsitzkörper 2 in einem den Druckmitteldurchlass freigebenden Abstand, sodass eine ungehinderte hydraulische Verbindung zwischen dem jeweils oberhalb und unterhalb des Ventilsitzkörpers 2 in das Ventilgehäuse 1 einmündenden Anschlusskanal 13 gewährleistet ist.
Hingegen verschließt der Ventilstößel 4 in der elektromagnetisch erregten Ventilstellung den Druckmitteldurchlass im Ventilsitzkörper 2, wobei sichergestellt sein muss, dass der Ventilsitzkörper 2 unverändert in seiner Einpressposition im Ventilgehäuse 1 verharrt.
Um nach Abschluss der elektromagnetischen Erregung den Magnetanker 8 unter der Wirkung der Rückstellfeder 3 möglichst geräuschlos an den Endabschnitt 5 anzulegen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen dem geschlossenen Endabschnitt 5 des Ventilgehäuses 1 und dem Magentanker 8 ein metallisches Federelement 9 angeordnet ist, das sowohl innerhalb der Durchgangsbohrung 11 des Magnetankers 8 als auch mit dem Ventilstößel 4 kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist.
In einer baulich besonders zweckmäßigen Ausführung stützt sich die Rückstellfeder 3 innerhalb der Durchgangsbohrung 11 des Magnetankers 8 an einem Stufenabschnitt 15 des Federelements 9 ab, der zwischen einem mit dem Ventilstößel 4 verbundenen Fortsatz 14 des Federelements 9 und einem am Fortsatz 14 vorgesehenen Hülsenabschnitt 10 ausgebildet ist.
Bevorzugt ist das Federelement 9 mit dem Ventilstößel 4 zu einer eigenständig handhabbaren Baugruppe zusammengefasst, die in die Durchgangsbohrung 11 des Magnetankers 8 eingepresst ist.
Zwecks einfacher Montage am Magnetanker 8 weist das Federelement 9 den in der Durchgangsbohrung 11 des Magnetankers 8 reibschlüssig fixierten Hülsenabschnitt 10 auf, an den sich der auf den Ventilstößel 4 gerichteter Fortsatz 14 anschließt, der mit dem Ventilstößel 4 kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist. Auch der Fortsatz 14 weist eine Hülsenkontur auf, in den der Ventilstößel 4 mit seinem zapfenförmig abgesetzten Ende bevorzugt eingepresst ist.
Zur möglichst effektiven dauerhaften Anschlagdämpfung ist das metallische Federelement 9 mit mehreren gleichförmig über den Umfang verteilten Schenkel 16 versehen, die elastisch verformbar am geschlossenen Endabschnitt 5 des Ventilgehäuses 1 anlegbar sind, sobald der Ventilstößel 4 unter der Wirkung der kraftvollen Rückstellfeder 3 mit dem Erreichen des maximalen Stößelhubs vom Ventilsitzkörper 2 abgehoben ist.
Die elastisch verformbaren Schenkel 16 stehen an dem vom Fortsatz 14 abgewandten Bereich des Hülsenabschnitts 10 aus der Durchgangsbohrung 11 des Magnetankers 8 hervor, sodass entsprechend der 1 in der elektromagnetisch nicht erregten Schaltstellung des Magnetankers 8 die Schenkel 16 infolge der Wirkung der Rückstellfeder 3 am geschlossenen Endabschnitt 5 des Ventilgehäuses 1 permanent anliegen.
Um bei hydraulischer Beaufschlagung einen möglichst einfachen, ungehinderten Volumenausgleich beiderseits der Stirnseiten des Magnetankers 8 in dem mit dem hülsenförmigen Endabschnitt 5 versehenen Ventilgehäuses 1 zu gewährleisten, ist das Federelement 9 unterhalb des Hülsenabschnitts 10 im Fortsatz 14 von einer großzügig bemessenen Bohrung 17 durchdrungen, die abbildungsgemäß oberhalb des zapfenförmig abgesetzten Endes des Ventilstößels 4 angeordnet ist.
Zur Vermeidung einer unerwünschten Magnetisierung ist sowohl das Federelement 9 als auch der domförmig geschlossene hülsenförmige Endabschnitt 5 des Ventilgehäuses 1 aus einem austenitischen Stahl hergestellt, wobei sich mittels eines geeigneten Tiefziehverfahrens die gewünschte Teilekontur kostengünstig realisieren lässt.
Die 2 verdeutlicht anhand einer Perspektivansicht die speziell gestaltete Kontur des Federelements 9, dessen gleichförmig über den Umfang radial nach außen gerichteten Schenkel 16 an die domförmig gewölbte Innenkontur des geschlossenen Endabschnitts 5 des Ventilgehäuses 1 angepasst sind, sodass sich alle Schenkel 16 mit ihren Kontaktflächen an der gewölbten Innenkontur des Endabschnitts 5 abstützen können, wie bereits aus 1 ersichtlich ist. Die Schenkel 16 sind hierbei ein homogener Bestandteil des in den Magnetanker 8 eingepressten Hülsenabschnitt 10, dessen als verjüngter Fortsatz 14 gestalteter Übergang sowohl eine kompakte Verbindung mit dem Ventilstößel 4 als auch eine kompakte Abstützung der Rückstellfeder 3 an dem zwischen dem Fortsatz 14 und dem Hülsenabschnitt 10 als Übergang vorgesehenen Stufenabschnitt 15 ermöglicht.
Da der Volumenausgleich über die Bohrung 17 im Fortsatz 14 erfolgt, entfällt die bisher erforderliche komplexe Anordnung von Volumenausgleichsnuten am Mantel des Magnetankers 8 als auch die hierfür bisher erforderliche Konturanpassung der oberen Ankerstirnfläche.
Bezugszeichenliste

1: Ventilgehäuse
2: Ventilsitzkörper
3: Rückstellfeder
4: Ventilstößel
5: Endabschnitt
6: Ringfilter
7: Topffilter
8: Magnetanker
9: Federelement
10: Hülsenabschnitt
11: Durchgangsbohrung
12: Bohrungsstufe
13: Anschlusskanal
14: Fortsatz
15: Stufenabschnitt
16: Schenkel
17: Bohrung

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 102014219117 A1 [0002]

Claims

Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem in einem Ventilgehäuse axial beweglich angeordneten Ventilstößel, der einen Ventildurchlass zu öffnen oder zu verschließen vermag, welcher in einem Ventilsitzkörper ausgebildet ist, sowie mit einem zur Betätigung des Ventilstößels vorgesehenen Magnetanker, der von einer Rückstellfeder beaufschlagt ist, die in einer Durchgangsbohrung des Ventilgehäuses angeordnet ist, wobei der Magnetanker in seiner elektromagnetisch nicht erregten Stellung mittels der Rückstellfeder in der vom Ventilsitzkörper abgehobenen Stellung des Ventilstößels verharrt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem geschlossenen Endabschnitt (5) des Ventilgehäuses (1) und dem Magentanker (8) ein Federelement (9) angeordnet ist, das abschnittsweise innerhalb einer Durchgangsbohrung (11) des Magnetankers (8) sowohl mit dem Ventilstößel (4) als auch mit dem Magnetanker (8) kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (9) mit dem Ventilstößel (4) zu einer eigenständig handhabbaren Vormontage-Baugruppe zusammengefasst ist, die in die Durchgangsbohrung (11) des Magnetankers (8) eingepresst ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (9) einen in der Durchgangsbohrung (11) des Magnetankers (8) reibschlüssig fixierten Hülsenabschnitt (10) aufweist, an den sich ein auf den Ventilstößel (4) gerichteter Fortsatz (14) anschließt, der mit dem Ventilstößel (4) kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rückstellfeder (3) innerhalb der Durchgangsbohrung (11) des Magnetankers (8) an einem Stufenabschnitt (15) des Federelements (9) abstützt, der zwischen einem mit dem Ventilstößel (4) verbundenen Fortsatz (14) des Federelements (9) und einem am Fortsatz (14) vorgesehenen Hülsenabschnitt (10) ausgebildet ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (9) mit mehreren gleichförmig über den Umfang verteilte Schenkel (16) versehen ist, die elastisch verformbar am geschlossenen Endabschnitt (5) des Ventilgehäuses (1) anlegbar sind.
Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (10) an seinem vom Fortsatz (14) abgewandten Bereich aus der Durchgangsbohrung (11) des Magnetankers (8) mit mehreren elastisch verformbaren Schenkel (16) hervorsteht, die in der elektromagnetisch nicht erregten Schaltstellung des Magnetankers (8) infolge der Wirkung der Rückstellfeder (3) am geschlossenen Endabschnitt (5) des Ventilgehäuses (1) anliegen.
Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (9) zwischen dem Hülsenabschnitt (10) und dem Fortsatz (14) von einer Bohrung (17) durchdrungen ist, die bei hydraulischer Beaufschlagung innerhalb des Ventilgehäuses (1) einen Volumenausgleich beiderseits des Magnetankers (8) gewährleistet.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (9) aus einem austenitischen Stahl hergestellt ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (5) des Ventilgehäuses (1) aus einem austenitischen Stahl hergestellt ist, der aus einer im Tief ziehverfahren hergestellten, domförmig geschlossenen Hülse besteht.