DE19600790A1

DE19600790A1 - Elektromagnetventil

Info

Publication number: DE19600790A1
Application number: DE1996100790
Authority: DE
Inventors: Georg Sonnenschein
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1996-01-11
Publication date: 1997-07-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil nach dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 40 30 571 A1 ist bereits ein Elektromagnetventil hervorgegangen, das in seiner elektromagnetisch nicht erreg ten, geschlossenen Grundstellung mittels eines an einem Ven tilsitz im Gehäuse anliegenden Ventilstößel einen Druckmittel durchlauf trennt. In der elektromagnetisch erregten Stellung des Ventils, ist der Magnetkreis über den die Spule weitgehend umschließenden Jochring, über den Hülsenkörper, den im Hülsen körper eingesetzten Magnetkern, den am Magnetkern anliegenden Magnetanker, über das Ringteil und über das Ventilgehäuse ge schlossen. Damit zwischen dem Jochring und dem Ventilgehäuse kein Kurzschluß des Magnetkreises entstehen kann, ist der Hül senkörper aus einem nicht magnetischen Material. Dies hat je doch den Nachteil, daß durch den nicht magnetischen Hülsenkör per der Magnetfluß infolge des zu überbrückenden magnetischen Widerstandes geschwächt ist. Die bauliche Konstruktion sieht deshalb einen relativ weit in das Innere der Spule tiefgezoge nen Jochring vor, um dieser Schwächung des Magnetfeldes ent gegenzuwirken.

In der DE 41 41 546 A1 ist ein Elektromagnetventil beschrie ben, das in seiner elektromagnetisch nicht erregten Grundstel lung einen Druckmitteldurchlaß zwischen dem Ventilschließglied und dem Ventilsitz aufweist. Bei diesem Ventil wird bei elek tromagnetischer Erregung der Ventilspule über den Jochring, den Hülsenkörper, den Magnetanker, das als Magnetkern wirksame Ringteil sowie über das Ventilgehäuse der Magnetkreis der Ven tilspule geschlossen. Damit der Magnetfluß nicht über den Jochring, den Hülsenkörper und den Magnetkern kurzgeschlossen ist und somit ein Betätigen des Magnetankers ausbleiben würde, ist der Hülsenkörper gleichfalls - wie zum voran genannten Stand der Technik zitiert - aus einem magnetisch nicht leiten den Material. Durch den nicht magnetischen Hülsenkörper ergibt sich ein magnetischer Widerstand, der den Magnetfluß vom Joch ring zum Magnetanker behindert.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elek tromagnetventil der bereits bekannten Bauart dahingehend zu verbessern, daß durch einfache, kostengünstige Maßnahmen und Mittel ein funktionssicheres Elektromagnetventil geschaffen wird, das eine möglichst geringe Abschwächung des Magnetkrei ses zwischen dem Hülsenkörper und dem Jochring aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Elektromagnetventil der gattungsbildenden Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im nachfol genden aus den Unteransprüchen und mehreren Ausführungsbei spielen hervor, die nachfolgend anhand zweier Zeichnungen er läutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein in der Grundstellung elektromagnetisch nicht er regtes, geschlossenes Elektromagnetventil,

Fig. 2 ein in der Grundstellung elektromagnetisch nicht er regtes, auf Druckmitteldurchlaß geschaltetes Elektro magnetventil.

Fig. 1 zeigt in erheblich vergrößerter Darstellung die kon struktiven Einzelheiten eines in der Grundstellung elektro magnetisch nicht erregten, in Sperrstellung befindlichen Elek tromagnetventils. Das Ventilgehäuse 1 ist in Patronenbauweise ausgeführt und mittels einer selbsteinscherenden Befestigung in einer Stufenbohrung eines Ventilblocks gehalten. In einer Bohrung des Ventilgehäuses 1 befindet sich ein Magnetanker 4, der mit einem stößelförmigen Ventilschließglied 8 versehen ist, das an dem Ventilsitz 9 anliegt. Oberhalb des Magnetan kers 4 verschließt ein Hülsenkörper 3 den Innenraum des Ven tilgehäuses 1. Hierzu ist vorgesehen, daß der Hülsenkörper 3 durch ein Ringteil 5 im Ventilgehäuse 1 gehalten wird. Eine gehäuseförmig von einem Jochring 2 teilumschlossene Ventil spule ist an dem Hülsenkörper 3 angeordnet. Der Jochring 2 umschließt folglich die Ventilspule 6 glockenförmig, wobei der Jochring 2 entsprechend dem Maß seiner Wandstärke die Mantel fläche des Hülsenkörpers 3 kontaktiert. Das Ventilgehäuse 1, der Jochring 2, der Hülsenkörper 3 und der Magnetanker 4 sind aus einem den Magnetfluß leitenden Werkstoff, während das Ringteil 5 aus einem den Magnetfluß nicht leitenden Material besteht. Damit ergibt sich bei elektromagnetischer Erregung der Ventilspule 6 ein ungehinderter Magnetfluß vom Jochring 2 auf den Hülsenkörper 3 und von dort nach Überbrückung des Ma gnetankerluftspaltes auf den Magnetanker 4, so daß bei aus reichender Erregung des Magnetankers 4, dieser mit seiner Stirnfläche an der Stirnfläche des Hülsenkörpers 3 anliegt. Da der Magnetanker 4 innerhalb der Bohrungswandung des Ventil gehäuses 1 anliegt, ist der Magnetfluß zum Jochring 2 über das Ventilgehäuse 1 geschlossen. Es ergibt sich somit ein freier Druckmitteldurchgang zwischen dem Ventilschließglied 8 und dem Ventilsitz 9 bei elektromagnetischer Erregung der Ventilspule 6.

Durch die voran erläuterten erfindungswesentlichen Merkmale ergibt sich, daß der aus dem Stand der Technik bekannte magne tische Übergangswiderstand zwischen dem Jochring 2 und dem Hülsenkörper 3 eliminiert ist, so daß vorteilhaft bei gleicher Ventilspulenbaugröße die magnetischen Verluste geringer sind und somit eine größere Magnetkraft auf den Magnetanker 4 über tragen werden kann. Andererseits ist es möglich, unter Beibe haltung der bisher benötigten Magnetankerkraft die Ventilspu lengröße zu verringern, womit sich ein wesentlich verkleiner tes Elektromagnetventil mit gleicher Leistungscharakteristik ergibt, wie bei den bisher verwendeten Elektromagnetventilen.

Ein durch die Erfindung wesentlicher fertigungstechnischer Vorteil ergibt sich in der vereinfachten Ausbildung des Joch rings 2, der infolge des verbesserten Magnetflusses in Rich tung des Magnetankers 4 nicht mehr eine so große Kontaktflä che zum Magnetanker 4, sondern hinsichtlich seiner Kontur glocken- bzw. topfförmig geformt werden kann. Durch die feh lende innere Umbördelung ergibt sich ferner ein zusätzlicher Zwischenraum zwischen dem Hülsenkörper 3 und der Ventilspule 6, der mit zusätzlichen Spulenwindungen ausgefüllt werden kann, um bei Bedarf die Magnetkraft zu steigern.

Das Elektromagnetventil nach Fig. 2 zeigt in vielen Einzel merkmalen einen zu Fig. 1 vergleichbaren Aufbau. Wie bereits aus Fig. 1 hervorgeht, befindet sich das in der Grundstellung elektromagnetisch nicht erregte, auf Hydraulikdurchlaß ge schaltete Elektromagnetventil nach Fig. 2 in Patronenbauweise in einem Blockgehäuse. Das Ventilgehäuse 1 nimmt wiederum den verstemmt befestigten Ventilsitz 9 auf, über dem ein als Stö ßel aus gebildetes Ventilschließglied 8 in Offenstellung ver harrt. Der am Ventilschließglied 8 befestigte Magnetanker 4 erstreckt sich innerhalb eines Hülsenkörpers 3 und wird mit tels einer Druckfeder gegen den Dom des Hülsenkörpers 3 ge preßt. Der Hülsenkörper 3 ist vorzugsweise als Tiefziehteil ausgeführt und am vom Ventildom abgewandten Ende in einem Ringteil 5 druckmitteldicht befestigt. Unterhalb des Ringteils 5 befindet sich eine im wesentlichen als Scheibe ausgeführte Platte 7, die zwischen einer Bohrungsstufe des Ventilgehäuses 1 und dem im Ventilgehäuse 1 vorzugsweise verstemmt gehaltenen Ringteil 5 eingespannt ist. Die Platte 7 ist hierbei so ge staltet, daß diese die ihr zugewandte Stirnfläche des Magne tankers 4 überdeckt, wobei sich in der abbildungsgemäßen Dar stellung zwischen beiden Teilen ein Magnetankerluftspalt er gibt. An der Platte 7 stützt sich gleichzeitig die auf den Magnetanker 4 einwirkende Druckfeder ab. Die Platte 7 ist aus einem den Magnetfluß leitenden Material hergestellt, während das an ihr anliegende Ringteil 5 analog zum Gegenstand nach Fig. 1 aus einem den Magnetfluß nicht leitenden Material be steht. Der bei elektromagnetischer Erregung der Ventilspule 6 erzeugte Magnetfluß gelangt über den Jochring 2, den magne tisch leitenden Hülsenkörper 3 zu dem im Hülsenkörper 3 anlie genden Magnetanker 4, so daß nach Überbrückung des Magnetan kerluftspaltes über die Stirnfläche des Magnetankers 4, der Magnetfluß unmittelbar auf die Platte 7 übertragen wird und ist über die Kontaktflächen zwischen der Platte 7 und dem Ventilgehäuse 1 zum Jochring 2 geschlossen. Abweichend von der gezeigten Ventilgrundstellung nach Fig. 2, befindet sich folglich bei elektromagnetischer Erregung das Ventilschließglied 8 in einer Sperrstellung am Ventilsitz 9. Hierbei ist es die Aufgabe des magnetisch nicht leitenden Ringteils 5, einen Kurzschlußverlauf des Magnetkreises unter Umgehung des Luftspaltes zwischen Magnetkern 4 und Platte 7 zu verhindern.

Durch die Erfindung entfällt somit vorteilhaft der große ma gnetische Widerstand zwischen dem Jochring 2 und dem Magne tanker 4, da der Hülsenkörper 3 aus einem den Magnetfluß lei tenden Material besteht. Analog zu den in Fig. 1 aufgezählten Vorteilen der Erfindung, kann somit für das nach Fig. 2 be schriebene Elektromagnetventil bei gleichem Spulenbauraum eine höhere Magnetkraft auf den Magnetanker 4 übertragen werden oder unter Beibehaltung der bisherigen Magnetkraft des zum Stand der Technik genannten Ventils, der Bauraum der Ventil spule 6 reduziert werden. Da der Jochring 2 infolge des ver ringerten Übergangswiderstandes nunmehr nicht mehr im Bereich des Hülsenkörpers 3 tiefgezogen werden muß, sondern mit einer relativ kleinen Kontaktfläche, die in etwa der Wandstärke des Jochringes 2 entspricht, den Hülsenkörper 3 kontaktiert, läßt sich nicht nur die Herstellung für den Jochring 2 vereinfa chen, sondern es verbleibt ein größerer Zwischenraum zwischen dem Hülsenkörper 3 und der Ventilspule 6, der unter Einhaltung der Ventilmaße bei Bedarf mit zusätzlichen Spulendrahtwindun gen zwecks Verstärkung des Magnetfeldes aufgefüllt werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Ventilgehäuse
2 Jochring
3 Hülsenkörper
4 Magnetanker
5 Ringteil
6 Ventilspule
7 Platte
8 Ventilschließglied
9 Ventilsitz

Claims

1. Elektromagnetventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Ventilsitz und ein an einem Magnetanker angebrachtes Ventilschließglied aufweist, mit einer am Ventilgehäuse anliegenden Ventilspule, die von einem Jochring begrenzt ist, mit einem das Ventilgehäuse verschließenden Hülsenkör per, an dem sich der Magnetanker abstützt, sowie mit einem mit dem Ventilgehäuse und dem Hülsenkörper in Kontakt ste henden Ringteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil gehäuse (1), der Jochring (2), der Hülsenkörper (3) und der Magnetanker (4) aus einem den Magnetfluß leitenden Werk stoff bestehen, und daß das Ringteil (5) aus einem den Ma gnetfluß nicht leitenden Werkstoff besteht.

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Jochring (2) die Ventilspule (6) glockenförmig umschließt, wobei der Jochring (2) in etwa dem Maß seiner Wandstärke entsprechend die Mantelfläche des Hülsenkörpers (3) kontaktiert.

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Hülsenkörper (3) durch das Ringteil (5) elek tromagnetisch vom Ventilgehäuse (1) getrennt ist und dieser vorzugsweise im Ringteil (5) befestigt ist.

4. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ringteil (5) und einer Bohrungsstufe im Ventilgehäuse (1) eine Platte (7) eingesetzt ist, die die Stirnfläche des Magne tankers (4) überdeckt.

5. Elektromagnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Platte (7) aus einem den Magnetfluß leitenden Material besteht.

6. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der bei elektromagnetischer Erregung der Ventil spule (6) erzeugte Magnetfluß über den Jochring (2) und den Hülsenkörper (3) auf den Magnetanker (4) einwirkt, dieser eine den Magnetankerluftspalt überbrückende Stellung ein nimmt, in der der Magnetanker (4) mit seiner Stirnfläche an der Stirnfläche des Hülsenkörpers (3) anliegt, wobei über Kontaktflächen zwischen Magnetanker (4), Ventilgehäuse (1) und Jochring (2) der Magnetkreis geschlossen ist.

7. Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß bei elektromagnetischer Erregung der Ventilspule (6) durch den Magnetanker (4) das Ventilschließglied (8) vom Ventilsitz (9) abgehoben ist.

8. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der bei elektromagnetischer Erregung der Ventilspule (6) erzeugte Magnetfluß über den Jochring (2) und den Hülsenkörper (3) auf den Magnetanker (4) einwirkt, dieser eine den Magnetankerluftspalt überbrückende Stellung einnimmt, in der der Magnetanker (4) mit seiner Stirnfläche an der Stirnfläche einer den Magnetfluß leitenden Platte (7) anliegt und über Kontaktflächen zwischen der Platte (7), dem Ventilgehäuse (1) und dem Jochring (2) geschlossen ist.

9. Elektromagnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß bei elektromagnetischer Erregung der Ventilspule (6) durch den Magnetanker (4) das Ventilschließglied (8) auf dem Ventilsitz (9) druckmitteldicht anliegt.