DE10203325A1

DE10203325A1 - Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Bremsanlagen mit Schlupfregelung

Info

Publication number: DE10203325A1
Application number: DE10203325A
Authority: DE
Inventors: Axel Hinz; Hans-Dieter Reinartz; Marco Mueller
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2003-03-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, mit einem unterhalb eines Ringfiltergehäuses (24) angeordneten Plattenfilter (5), der entweder in einem Ventilaufnahmekörper (7) oder im Ringfiltergehäuse (24) oder alternativ dazu in einer Blechhülse (21) integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Bremsanlagen mit Schlupfregelung, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige konventionelle, hinreichend bekannte Ventile zur Durchflußsteuerung von Fluiden bei schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlagen finden vielfältige praktische Verwendung.

Es sind bereits Elektromagnetventile des in Grundstellung geschlossenen Typs bekannt geworden, wozu beispielhaft auf die DE 199 36 711 A1 verwiesen wird. Darin sind Elektromagnetventile der eingangs genannten Art beschrieben, die außen am Ventilsitz-Aufnahmekörper lediglich einen Ringfilter aufnehmen, so daß Verunreinigungen der Flüssigkeit beim Abheben des Ventilschließgliedes von seinem Ventilsitz in den Innenraum des Elektromagnetventils eindringen können.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Elektromagnetventil der in Grundstellung geschlossenen Ausführungsform dahingehend zu verbessern, daß unter Einhaltung eines relativ einfachen, miniaturisierten Aufbaus eine Verunreinigung des Elektromagnetventils vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe für ein Elektromagnetventil der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1, 6 und 10 gelöst.

Durch die in den Unteransprüchen aufgezeigten Maßnahmen sind zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung angegeben, die im Zusammenhang mit den weiteren Merkmalen und Vorteilen der Erfindung nachfolgend anhand mehrerer Zeichnungen näher dargestellt und erläutert werden.

Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht für ein in Grundstellung geschlossenes Elektromagnetventils gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2-7 zweckmäßige Ausführungsformen des Elektromagnetventils nach Fig. 1 ergänzt um die Merkmale der Erfindung.
Nachfolgend wird zunächst ein in Grundstellung normalerweise geschlossenes Elektromagnetventil nach Fig. 1 explizit erläutert, das in den Fig. 2-7 um die wesentlichen Merkmale zur Anordnung eines Plattenfilters ergänzt ist.
Das Elektromagnetventil nach Fig. 1 zeigt einen als Kaltfließpreßteil gefertigten Magnetanker 13, einen aus einem Kaltfließpreßteil gefertigten Magnetkern 25 und einen topfförmigen Ventilaufnahmekörper 7, der am Ventilgehäuse 3 befestigt ist. Soweit dünnwandige Hülsenteile zur Anwendung gelangen, werden sie zweckmäßigerweise als Tiefziehteile oder ggf. auch als Rundknetteile ausgeführt. Im einzelnen zeigt hierzu die Fig. 1 ein hülsenförmiges, als Tiefziehteil ausgebildetes Ventilgehäuse 3, dessen beide Endabschnitte Führungsflächen 3a, 3b bilden, die auf der einen Seite von dem Magnetkern 25 und auf der anderen Seite von dem topfförmigen Ventilaufnahmekörper 7 begrenzt werden. Beide am hülsenförmigen Ventilgehäuse 3 angebrachten Teile 25, 7 sind vorzugsweise mittels einer Schweißverbindung 19 dauerhaft sowie flüssigkeitsdicht befestigt. Innerhalb dieser vorbeschriebenen Teile befindet sich der Magnetanker 13, der an seiner Wandung entweder mit Druckausgleichsnuten oder abbildungsgemäß mit einem Kantprofil versehen ist, um einen ungehinderten hydraulischen Druckausgleich im Ventil zu gewährleisten. Der Magnetanker 13 als auch der Magnetkern 25 sind als Kaltfließpreßteile ausgeführt, wozu sich insbesondere ein Werkstoff mit der Kennzeichnung X8Cr17 oder alternativ dazu ein Werkstoff gemäß der Kennzeichnung X6Cr17 eignet. Das hülsenförmige Ventilgehäuse 3 besteht vorzugsweise aus austenitischem Stahl gemäß der Klassifikation 1.43.03. Gleicher Werkstoff gelangt zur Anwendung für den topfförmigen Ventilaufnahmekörper 7. Der Magnetkern 25 ist in Form eines Stopfens in den offenen Bereich des hülsenförmigen Ventilgehäuses 3 eingepreßt und nach den erforderlichen Einstellmaßnahmen mittels einer Schweißnaht 19 dauerhaft fixiert. Durch entsprechende Vorsprünge 11 zwischen dem Magnetkern 25 und dem Magnetanker 13, die sich entweder am einen oder am anderen vorgenannten Teil 13, 25 befinden können, wird das sog. Magnetankerkleben verhindert. Zur platzsparenden Aufnahme und Führung der Rückstellfeder 8 ist entsprechend der Abbildung der Magnetanker 13 mit einer Längsbohrung versehen. Alle beschriebenen Teile befinden sich in einer koaxialen Lage.
Das Elektromagnetventil ist unmittelbar am Rand 20 des topfförmigen Ventilaufnahmekörpers 7 mittels einer Außenverstemmung im Ventilträger 6 befestigt. Der Topf des Ventilaufnahmekörpers 7 weist zumindest eine radial als auch axial verlaufende Öffnung 26 auf, wobei die in Ventillängsachse angeordnete Ventilsitzöffnung 1 mittels eines Prägeverfahrens den eigentlichen Kegeldichtsitz für das Ventilschließglied 9 bildet, während die quer dazu den Ventilaufnahmekörper 7 durchdringende Öffnung 26 in der Regel als Blendenbohrung ausgeführt ist, um in der offenen Ventilschaltstellung eine Druckmittelverbindung zwischen den unterhalb und oberhalb des Ventilschließgliedes 9 gelegenen Kanälen 2, 14 im Ventilträger 6 herzustellen. Als Ventilschließglied 9 wird vorzugsweise eine im Magnetanker 13 verstemmt befestigte Kugel verwendet, die unter Wirkung einer zwischen dem Magnetanker 13 und dem Magnetkern 25 befindliche Rückstellfeder 8 auf die Ventilsitzfläche des Ventilschließkörpers 9 gepreßt ist. Die Abdichtung des topfförmigen Ventilaufnahmekörpers 7 in einer Stufenbohrung des Ventilträgers 6 geschieht mittels eines O-Rings 15, der zwischen dem Ventilaufnahmekörper 7 und einer Stufenbohrung des Ventilträgers 6 eingespannt ist. Das Elektromagnetventil ist nach außen hin lediglich über eine einfache Außenverstemmung im Ventilträger 6 abgedichtet und befestigt, während die durch den O-Ring 15 vorgegebene untere Abdichtung des Ventilaufnahmekörpers 7 im Ventilträger 6 einen Kurzschlußstrom zwischen dem unterhalb des Ventilschließgliedes 9 in den Ventilträger 6 einmündenden Kanal 2 und dem auf Höhe des Ringfilters 23 gelegenen Querkanals 14 verhindert.
Die erfindungswesentlichen Merkmale werden nachfolgend anhand den Ausführungsvarianten des Elektromagnetventils nach Fig. 1 unter Bezugnahme auf die Fig. 2-7 erläutert.
Die Fig. 2 zeigt einen in einer Blechhülse 21 eingefaßten Kunststofftopf 10, in dem ein Plattenfilter 5 eingespritzt ist. Die Blechhülse 21 ist auf den Ventilaufnahmekörper 7 aufgeschoben und bildet mit diesem eine Preßverbindung. Am Außenmantel der Blechhülse 21 befindet sich ein Dichtring 27 der die Abdichtung der Blechhülse 21 in der gestuften Aufnahmebohrung 18 gewährleistet. Oberhalb des Dichtrings 27 ist das Ringfiltergehäuse 24 angeordnet, das mit dem einen Ende am Außenmantel der Blechhülse 21 und mit dem anderen Ende kurz vor dem Rand 20 mit der Außenkontur des Ventilaufnahmekörpers 7 eine Schiebesitz- bzw. Preßverbindung bildet. Soweit nicht alle abbildungsgenäßen Merkmale beschrieben sind, entsprechen diese dem bereit erläuterten Elektromagnetventil nach Fig. 1.
Die Fig. 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Ringfiltergehäuses 24 mit dem Gehäuse des Plattenfilters 5 einstückig zu einer Filterbaugruppe 12 zusammengefaßt ist, wobei im horizontalen Übergangsbereich zwischen den Wänden des Ringfiltergehäuses 24 und dem Plattenfilter 5 beiderseits des horizontalen Übergangsbereich eine Ringdichtung 28 eingesetzt ist, die zwischen dem Stufenabschnitt des hülsenförmigen Ventilgehäuses 3 und dem unteren Stufenabschnitt der Aufnahmebohrung 18 infolge der Verstemmung 17 am Rand 20 axial vorgespannt ist. Zur Aufnahme der Ringdichtung 28 weist der horizontale Übergangsbereich des Ringfiltergehäuses 24 wenigstens einen Durchbruch 29 auf. Auf den Durchbruch 29 und die Ringdichtung 28 kann verzichtet werden, wenn der für die einteilige Filterbaugruppe 12 verwendete Kunststoff entsprechende Dichteigenschaften aufweist, die unmittelbar durch den horizontalen Bereich der Ringfiltergehäuses 24 realisiert werden können. Abweichend von den vorangegangenen Erläuterungen zu den Fig. 1, 2 weist das Elektromagnetventil eine einteilige Ventilhülse 3 auf, die durch ein Tief- oder vergleichbares Umformverfahren am unteren abgestuften Hülsenende den vorzugsweise in einem Prägeverfahren präzise hergestellten Ventilsitz 30 mit der Ventilsitzöffnung 1 aufweist. Diese Ausführung reduziert die Herstellunggenauigkeiten für das Ventilgehäuse 3. Ein Schiefstellen der Ventilhülse 3 nach der Montage wird verhindert, was im Betrieb des Ventils zu einem geringeren Verschleiß am Ventilsitz 30 führt. Gleichzeitig kann durch den größeren Freiraum in der Ventilhülse 3 vorteilhaft der Magnetanker 13 bzw. der Ventilstößel 4 zum Zweck einer verbesserten Zentrierung und Führung verlängert werden. Der Rand 20 des mit der Ventilhülse 3 verschweißten scheibenförmigen Ventilaufnahmekörpers 7 als auch der Ventilaufnahmekörper 7 selbst, sind dann lediglich für die Aufnahme der Verstemmkraft und die Schweißeignung der Schweißverbindung 19 ausgelegt. Soweit nicht alle abbildungsgenäßen Merkmale beschrieben sind, entsprechen diese dem bereit erläuterten Elektromagnetventilen nach den Fig. 1 und 2.
Das Elektromagnetventil nach Fig. 4 unterscheidet sich vom Gegenstand nach Fig. 3 lediglich durch die Verwendung von O-Ringen 15, 22, die als Losteile in entsprechend tief in dem horizontalen Wandabschnitt eingeformte Ringnuten der Filterbaugruppe 12 sicher fixiert sind.
Das Elektromagnetventil nach Fig. 5 zeigt abweichend vom Gegenstand nach Fig. 3 eine einstückige Ventilhülse 3, die zur Ausbildung des Rands 20 zusammengefaltet ist und vorzugsweise im Bereich des zusammengefalteten Hülsenblechs mittels Laser verschweißt ist, um dem hohen Betriebsdruck formtreu zu widerstehen.
In der Fig. 6 wird abweichend von den vorangegangenen Ausführungsformen zum Elektromagnetventil der Plattenfilter 5 unmittelbar im Topfboden des metallischen Ventilaufnahmekörpers 7 ausgebildet, der sich über den unteren Abschnitt der einteiligen Ventilhülse 3 hinaus bis kurz vor den Boden der Aufnahmebohrung 18 erstreckt. Der Ventilaufnahmekörper 7 ist hierzu im Prägeverfahren hergestellt und vor seinen beiden Gehäuseenden mit der Ventilhülse 3 verschweißt. Die feinen Öffnungen des Plattenfilters 5 sind entweder durch Laserstrahl- oder Wasserstrahlschneiden im Topfboden des Ventilaufnahmekörpers 7 hergestellt. Die Abdichtung zwischen dem Ventilaufnahmekörper 7 und der Ventilhülse 3 ist durch die Schweißverbindung 19 sichergestellt. Die Abdichtung zwischen der Aufnahmebohrung 18 und dem Ventilträger 7 übernimmt ein O-Ring 15.
Abweichend von der Fig. 6 zeigt die Fig. 7 einen separat in den Topfboden des Ventilaufnahmekörpers 7 eingesetzten Ventilsitzkörper 16, so daß sich die Länge der Ventilhülse 3 auf den Überlappungsbereich mit dem Ventilaufnahmekörper 7 beschränkt, um eine entsprechende Schweißverbindung 19 herzustellen. Ansonsten entspricht der Aufbau des Elektromagnetventils der Ausführungsform nach Fig. 1. Der Aufbau des Plattenfilters 5 entspricht dem Plattenfilter nach Fig. 6. Bei Verwendung eines Kunststoffs mit einer besonders ausgeprägten Dichtoberfläche im Bereich der zwischen dem Ventilgehäuse 3 und dem Ventilträger 6 gelegenen Kontaktstellen der Filterbaugruppe 12 kann gegebenenfalls auch auf die in den Fig. 3, 4, 5 abgebildete Ringdichtung 28 und den Durchbruch 29 sowie auf die O-Ringe 15, 22 verzichtet werden. Bezugszeichenliste 1 Ventilsitzöffnung
2 Kanal
3 Ventilgehäuse
4 Ventilstößel
5 Plattenfilter
6 Ventilträger
7 Ventilaufnahmekörper
8 Rückstellfeder
9 Ventilschließglied
10 Kunststofftopf
11 Vorsprung
12 Filterbaugruppe
13 Magnetanker
14 Querkanal
15 O-Ring
16 Ventilsitzkörper
17 Verstemmung
18 Aufnahmebohrung
19 Schweißverbindung
20 Rand
21 Blechhülse
22 O-Ring
23 Ringfilter
24 Ringfiltergehäuse
25 Magnetkern
26 Öffnung
27 Dichtring
28 Ringdichtung
29 Durchbruch
30 Ventilsitz

Claims

1. Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Radbremsen, mit einem in einer Aufnahmebohrung (18) eines Ventilträgers (6) befestigten Ventilgehäuse (3), in dem ein Ventilstößel (4) geführt ist, der ein Ventilschließglied (9) aufweist, sowie mit einem den Ventilstößel (4) betätigenden Magnetanker (13), der mittels einer am Ventilgehäuse (3) angeordneten Ventilspule elektromagnetisch betätigbar ist, mit einem einen Ringfilter (23) tragenden Ringfiltergehäuse (24) und einer Ringdichtung, die am Ringfiltergehäuse (24) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum Ringfiltergehäuses (24) ein Plattenfilter (5) in der Aufnahmebohrung (18) des Ventilträgers (6) angeordnet ist, das mit dem Ringfiltergehäuse (24) eine einstückig ausgeführte, eigenständig handhabbare Filterbaugruppe (12) bildet, die einen horizontalen Übergangsbereich zwischen den Wänden des Ringfiltergehäuses (24) und dem Plattenfilter (5) aufweist, der das Elektromagnetventil in der Aufnahmebohrung (18) abdichtet.

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Übergangsbereich wenigstens einen Durchbruch (29) zur Fixierung einer Ringdichtung (28) aufweist, die das Elektromagnetventil in der Aufnahmebohrung (18) abdichtet.

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am horizontalen Übergangsbereich der Filterbaugruppe (12) O-Ringe (15, 22) angeordnet sind, die einander gegenüberliegend beiderseits der Wandung der Filterbaugruppe (12) das Elektromagnetventil in der Aufnahmebohrung (18) abdichten.

4. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung des Elektromagnetventils in der Aufnahmebohrung (18) mittels einer am horizontalen Übergangsbereich der Filterbaugruppe (12) auf die Ringdichtung (28) oder die O-Ringe (15, 22) wirksamen axialen Vorspannkraft erfolgt, die durch die Verstemmung (17) eines Rands (20) am Ventilgehäuse (3) dauerhaft hergestellt ist.

5. Elektromagnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Stufenabschnitt des hülsenförmigen Ventilgehäuses (3) und einem Stufenabschnitt der Aufnahmebohrung (18) der horizontale Übergangsbereich der Filterbaugruppe (12) und die Ringdichtung (28) oder die O-Ringe (14, 22) angeordnet sind.

6. Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Radbremsen, mit einem in einer Aufnahmebohrung (18) eines Ventilträgers (6) befestigten Ventilgehäuse (3), in dem ein Ventilstößel (4) geführt ist, der ein Ventilschließglied (9) aufweist, mit einem dem Ventilschließglied (9) zugewandten Ventilaufnahmekörper (7), der mit dem Ventilgehäuse. (3) eine eigenständig handhabbare Unterbaugruppe bildet, sowie mit einem den Ventilstößel (4) betätigenden Magnetanker (13), der mittels einer am Ventilgehäuse (3) angeordneten Ventilspule elektromagnetisch betätigbar ist, mit einem einen Ringfilter (23) tragenden Ringfiltergehäuse (24) und einer Ringdichtung, die am Ringfiltergehäuse (24) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum Ringfiltergehäuses (24) ein Plattenfilter (5) in der Aufnahmebohrung (18) des Ventilträgers (6) angeordnet ist, der in einer Blechhülse (21) aufgenommen ist, die kraft- und/oder stoffschlüssig am Ende des Ventilaufnahmekörpers (7) befestigt ist.

7. Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenfilter in einem Kunststofftopf (10) eingespritzt ist, der am Umfang von der Blechhülse (21) umfaßt ist.

8. Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenmantel der Blechhülse (21) ein Dichtring (27) angeordnet ist, der die Abdichtung der Blechhülse (21) in der gestuften Aufnahmebohrung (18) vollzieht.

9. Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringfiltergehäuse (24) mit seinem einen Ende am Außenmantel der Blechhülse (21) anliegt und mit dem anderen Ende kurz vor einem Rand (20) des Ventilgehäuses (3) mit der Außenkontur des Ventilaufnahmekörpers (7) eine Preßverbindung bildet.

10. Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Radbremsen, mit einem in einer Aufnahmebohrung (18) eines Ventilträgers (6) befestigten Ventilgehäuse (3), in dem ein Ventilstößel (4) geführt ist, der ein Ventilschließglied (9) aufweist, mit einem dem Ventilschließglied (9) zugewandten Ventilaufnahmekörper (7), der mit dem Ventilgehäuse (3) eine eigenständig handhabbare Unterbaugruppe bildet, sowie mit einem den Ventilstößel (4) betätigenden Magnetanker (13), der mittels einer am Ventilgehäuse (3) angeordneten Ventilspule elektromagnetisch betätigbar ist, mit einem einen Ringfilter (23) tragenden Ringfiltergehäuse (24) und einer Ringdichtung, die am Ringfiltergehäuse (24) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenfilter (5) unmittelbar im Topfboden des metallischen Ventilaufnahmekörpers (7) ausgebildet ist, der sich über den unteren Abschnitt der einteiligen Ventilhülse (3) hinaus in Richtung des Bodens der Aufnahmebohrung (18) erstreckt.

11. Elektromagnetventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenfilter (5) feine Öffnungen aufweist, die entweder durch Laserstrahl- oder Wasserstrahlschneiden hergestellt sind.