DE19640563A1 - Hydroventil mit einem Elektromagneten und Verfahren zur Herstellung eines solchen Hydroventils - Google Patents

Hydroventil mit einem Elektromagneten und Verfahren zur Herstellung eines solchen Hydroventils

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Description

Die Erfindung geht aus von einem Hydroventil, daß einen Elektro­ magneten mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
Hydroventile dieser Art werden z. B. im Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs zur Steuerung eines Modulationsdruckes und zur Ansteuerung einer Überbrückungskupplung eingesetzt. Betriebsme­ dium ist dabei das Getriebeöl, das stark mit Luft durchsetzt sein kann.
Ein Hydroventil mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 ist z. B. aus der DE 36 44 744 A1 bekannt. Bei einem solchen Hydroventil ist beim Betrieb mit einem nur wenig oder keine Luft enthaltenden Öl der Ankerraum vollständig mit Öl ge­ füllt. Wenn sich der Tauchanker in Richtung seiner Längsachse bewegt, verkleinert sich das Volumen des Raumes vor seiner einen Stirnseite, während sich das Volumen des Raumes vor seiner ande­ ren Stirnseite vergrößert. Um einen einwandfreien Betrieb des Hydroventils zu gewährleisten, führt deshalb durch den Tauchanker ein Kanal hindurch, der die Räume vor den beiden Stirnseiten des Tauchankers fluidisch miteinander verbindet und einen Ausgleich der Ölvolumina ermöglicht. Bei dem bekannten Hy­ droventil wird der Ausgleichskanal durch eine parallel und ex­ zentrisch zur Längsachse des Tauchankers verlaufende Bohrung ge­ bildet.
Üblicherweise läßt man jedoch nicht einen völlig freien Durch­ fluß von Öl durch den Ausgleichskanal zu. Der Querschnitt des Ausgleichskanals wird vielmehr durchgehend oder auch nur in ei­ nem begrenzten Bereich so klein gewählt, daß der Durchfluß von Öl gedrosselt und dadurch die Längsbewegung des Tauchankers ge­ dämpft wird. Wenn man ein solches Hydroventil mit einem keine Luft enthaltenden Öl betreibt, kann man in jeder Einbaulage die gewünschte Dämpfung der Ankerbewegung in reproduzierbarer Weise erhalten. Beim Betrieb mit einem luftdurchsetzten Öl und insbe­ sondere bei einem waagrechten Einbau des Hydroventils mit einer in der Horizontalen liegenden Längsachse des Tauchankers wurde jedoch eine stark unterschiedliche und nicht reproduzierbare Dämpfung der Ankerbewegung festgestellt.
Ziel der Erfindung ist es somit, ein Hydroventil mit den Merkma­ len aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß die Bewegung des Tauchankers in reproduzierbarer Weise auch dann ausreichend gedämpft werden kann, wenn das flüssige Be­ triebsmedium größere Anteile Luft enthält.
Dieses Ziel wird bei einem gattungsgemäßen Hydroventil dadurch erreicht, daß nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 der Tauchanker einen solchen außerhalb der Längsachse befindlichen Schwerpunkt besitzt, daß in einer bezüglich der Längsachse sta­ bilen Gleichgewichtslage des Tauchankers die Position des Aus­ gleichskanals eine niedrigere als die höchstmögliche Position ist. Dieser Ausbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich beim Betrieb des Hydroventils mit luftdurchsetztem Öl im Ankeraum Luft ansammelt und der Ankerraum nur noch teilweise mit Öl gefüllt ist. Je nachdem, ob nun der Ausgleichskanal in das Öl eintaucht oder nicht, sind die Verhältnisse für die Dämpfung der Bewegung des Tauchankers völlig unterschiedlich und nicht vor­ hersehbar. Bei einem erfindungsgemäßen Hydroventil wird nun durch eine gezielte Wahl der Lage des Schwerpunkts des Tauchankers sichergestellt, daß in der stabilen Gleichgewichts­ lage, die der Tauchanker aufgrund der Gravitationskraft bei ei­ ner waagrechten Einbaulage des Hydroventils unabhängig von sei­ ner anfänglichen Lage bei der Montage des Hydroventils einnimmt, der Ausgleichskanal in Öl eingetaucht ist. Je nachdem, wie hoch der minimale Ölstand im Ankerraum ist, kann man die Lage des Schwerpunkts wählen. Bevorzugt freilich ist, wie dies im An­ spruch 2 angegeben ist, der Schwerpunkt des Tauchankers so ge­ legt, daß sich der Ausgleichskanal in der stabilen Gleichge­ wichtslage in der unteren Hälfte des Tauchankers, vorzugsweise in der niedrigstmöglichen Position befindet.
Grundsätzlich kann man auch durch eine Verdrehsicherung des Tauchankers dafür sorgen, daß sich der Ausgleichskanal in der niedrigstmöglichen Position befindet. Die Verdrehsicherung kann ähnlich gestaltet sein, wie sie aus ganz anderen Gründen als der bestimmten Lage der Ausgleichsbohrung bei einem aus der DE 38 36 300 A1 bekannten Hydroventil mit Elektromagnet vorgese­ hen ist. Eine formschlüssige Verdrehsicherung bringt jedoch zu­ sätzlichen Aufwand und zusätzliche Fehlerquellen bei der Ferti­ gung der Einzelteile und bei der Montage sowie eine Verschlech­ terung der Betriebseigenschaften mit sich.
Außer dem Anspruch 2 kann man vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Hydroventils auch den Ansprüchen 3 bis 8 ent­ nehmen.
So ist gemäß Anspruch 3 vorgesehen, daß der Tauchanker neben dem Ausgleichskanal zumindest einen weiteren, exzentrisch zur Längs­ achse angeordneten Hohlraum aufweist. Der Schwerpunkt des Tauchankers ist also durch gezielte Wegnahme von Material des Tauchankers in eine-bestimmte Lage gebracht. Auf sehr einfache Weise kann man, wie dies im Anspruch 4 angegeben ist, den weite­ ren Hohlraum durch eine von einer Stirnseite aus in den Tauchanker eingebrachte, vorzugsweise axial verlaufende Sackboh­ rung bilden. In besonders bevorzugter Weise weist der Tauchanker gemäß Anspruch 5 zwei weitere Hohlräume auf, die peripheral ei­ nen Abstand voneinander besitzen. Dies ist insbesondere günstig, wenn die beiden Hohlräume Sackbohrungen sind, die den radialen Luftspalt zwischen dem Tauchanker und den Polschuhen des Elek­ tromagneten nicht beeinflussen. Durch eine Mehrzahl von Sackboh­ rungen kann trotz einer Begrenzung von deren Durchmesser weit außen am Tauchanker viel Material weggenommen werden, so daß sich eine starke Exzentrizität für die Lage des Schwerpunkts er­ gibt und das Drehmoment, das den Tauchanker in die stabile Gleichgewichtslage bringen oder dort halten will, sehr groß ist.
Vorzugsweise gehen zwei als weitere Hohlräume anzusehende Sack­ bohrungen von derselben Stirnseite des Tauchankers aus und sind deshalb leicht zu fertigen.
Wie schon angedeutet, nimmt der Ausgleichskanal in der stabilen Gleichgewichtslage des Tauchankers vorzugsweise die nied­ rigstmögliche Position ein. Diese Position für den Ausgleichska­ nal wird gemäß Anspruch 7 auf vorteilhafte Weise dadurch erhal­ ten, daß der Tauchanker zwei gleiche weitere Hohlräume aufweist, die peripherial einen Abstand voneinander haben, und daß sich diese beiden Hohlräume auf gegenüberliegenden Seiten und im gleichen Abstand von einer Axialebene befinden, die von der Längsachse des Tauchankers und von einer Längsachse des Aus­ gleichskanals aufgespannt wird.
Für verschiedene Einstellungen des Hydroventils wird der Elek­ tromagnet üblicherweise pulsweitenmoduliert angesteuert. Je grö­ ßer das Puls-Pausen-Verhältnis bei einer solchen Ansteuerung ist, desto höher ist der durch die Wicklung des Elektromagneten fließende Strom und desto größer ist die vom Elektromagneten ausübbare Kraft. Die Frequenz des Ansteuersignals wird in Abhän­ gigkeit von verschiedenen Parametern, wie z. B. dem Puls-Pausen-Verhältnis oder der Temperatur verändert. Bei bisher zur Druck­ modulation eingesetzten Hydroventilen mit einem Elektromagneten hat man die Frequenz des Ansteuersignals mit zunehmendem Puls- Pausen-Verhältnis vergrößert, um bei hohen durch den Elektroma­ gneten fließenden Strömen Druckpulsationen im Modulationsdruck nicht zu groß werden zu lassen und um andererseits bei einem niedrigeren Puls-Pausen-Verhältnis eine überlagerte Zitterbewe­ gung des Tauchankers zu erhalten, die zuverlässig ein Klemmen des Tauchankers aufgrund von in den Radialspalt des Elektroma­ gneten eingedrungenen Schmutzpartikel verhindert. Bei einem nur teilweise mit Öl gefüllten Ankerraum ist die Dämpfung für die Bewegung des Tauchankers generell geringer als bei einem voll­ ständig mit Öl gefüllten Ankerraum, so daß die Amplitude der Zitterbewegung des Tauchankers zu groß werden könnte, um noch tolerierbare Auswirkungen auf den Modulationsdruck zu haben.
Deshalb ist gemäß Anspruch 8 vorgesehen, daß die Frequenz des Ansteuersignals schon im Bereich eines kleinen Puls-Pausen-Verhältnisses mit dem Puls-Pausen-Verhältnis ansteigt und im Be­ reich eines großen Puls-Pausen-Verhältnisses wenigstens annä­ hernd konstant ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zu Herstellung eines Hydroventils, das nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist und für den Betrieb mit luftdurchsetzter Hydraulikflüssig­ keit vorgesehen ist.
Gemäß Anspruch 9 ist vorgesehen, daß während oder nach der Mon­ tage des Hydroventils der Ankerraum mit Hydraulikflüssigkeit nur teilbefüllt wird. Die Befüllung richtet sich dabei nach dem Füllgrad, wie er sich nach längerer Betriebsdauer des Hydroven­ tils bei Verwendung eines flüssigen Druckmittels mit einem be­ stimmten Luftanteil im Ankerraum einstellen wird. Zumindest je­ doch kann der ansteuerungstechnisch schwierige Zeitraum, in dem sich ein bestimmter Füllgrad im Ankerraum einstellt, gegenüber dem Fall, daß das Hydroventil mit vollständig befülltem oder nicht befülltem Ankerraum in Betrieb genommen wird, abgekürzt werden.
Üblicherweise wird das Hydroventil zum Befüllen in eine Unter­ druckkammer gegeben, in der Unterdruckkammer ein Unterdruck er­ zeugt, dann das Hydroventil in eine Hydraulikflüssigkeit einge­ taucht und anschließend die Unterdruckkammer belüftet. Gemäß An­ spruch 10 ist nun vorgesehen, daß für eine Teilbefüllung des An­ kerraums der Unterdruck entsprechend dem gewünschten Luftvolumen im Ankerraum eingestellt wird.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hydroventils ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren der Zeichnun­ gen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die eine Stirnseite des Tauchankers des Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeiles A aus Fig. 1 und
Fig. 3 in einem Diagramm qualitativ die Frequenz des puls­ weitenmodulierten Ansteuersignals für den Elektro­ magneten in Abhängigkeit vom Puls-Pausen-Verhältnis bzw. von der Stromstärke.
In ein topfförmiges Ventilgehäuse 10 ist ein Spulenkörper 11 mit einer umspritzten Wicklung 12 eingesetzt. An den Spulenkörper ist einstückig ein Steckerteil 13 angeformt. Zentral steht vom Boden 14 des Ventilgehäuses 10 ein kreiszylindrischer Polkern 15 hoch, der etwa bis zur Mitte in die Wicklung 12 hineinragt. Zen­ tral geht durch den Polkern 15 und durch den Boden 14 eine dop­ peltgestufte Bohrung 16 hindurch, deren Bohrungsabschnitt 17 mit dem größten Durchmesser an der freien Stirnseite des Polkerns 15 beginnt, die sich in einem Bohrungsabschnitt 18 kleineren Durch­ messers bis zu einem geringen Abstand zur Stirnseite 19 des Ven­ tilgehäuses 10 fortsetzt und dann in einem Bohrungsabschnitt 20 mit dem kleinsten Durchmesser zur Stirnseite 19 hin durchbricht. Der Bohrungsabschnitt 20 bildet einen axialen Zulaufkanal des Ventils. Entgegengesetzt zum Polkern 15 ragt in den Spulenkörper 11 ein zweiter Polkern 21 hinein, der einen Abstand vom Polkern 15 einhält, mit einer durchgehenden Bohrung 22 versehen ist, de­ ren Durchmesser dem Durchmesser des Bohrungsabschnitts 17 der Bohrung 16 entspricht, und der mit einem Radialflansch auf einer Schulter des Ventilgehäuses 10 aufliegt. Durch einen Deckel 23 ist die Bohrung 22 verschlossen. Polkern 21 und Deckel 23 sind durch eine Einbördelung des Ventilgehäuses 10 an diesem gehal­ ten.
In die Bohrung 22 des Polkerns 21 ist eine Lagerbuchse 28 einge­ preßt und nach dem Einpressen als Lagerstelle bearbeitet. Eine weitere Lagerbuchse 29 ist in den Abschnitt 18 der Bohrung 16 eingesetzt. Diese Lagerbuchse 29 teilt das Innere des Ventiles auf in einen Ankerraum 31, der sich zwischen dem Deckel 23 und der Lagerbuchse 29 befindet, und einen Ventilraum 32, der durch den zwischen der Lagerbuchse 29 und dem Bohrungsabschnitt 20 verbleibenden Bereich des Bohrungsabschnitts 18 der Bohrung 16 gebildet wird und von dem knapp über der Stufe zum Bohrungsab­ schnitt 20 eine oder mehrere Radialbohrungen 33 als Ablaufboh­ rungen des Ventils zu einem Tank abgehen. Der Innendurchmesser der Lagerbuchse 29 ist geringfügig größer als der Durchmesser des Bohrungsabschnitts 20. Mit ihrer dem Ankerraum 31 zugewand­ ten Stirnseite 34 endet die Lagerbuchse 29 kurz vor der Stufe zwischen den beiden Abschnitten 17 und 18 der Bohrung 16. Die Länge der Buchse ist so gewählt, daß ihre dem Ventilraum 32 zu­ gewandte Stirnseite 35 von der Achse einer Ablaufbohrung 33 ei­ nen Abstand besitzt, der größer als der Radius dieser Bohrung ist.
Ein Tauchanker 40 ist im Ankerraum 31 untergebracht und in der Lagerbuchse 28 verschiebbar gelagert. An ihm ist zentral ein Ventilstößel 41 befestigt, der in der Lagerbuchse 29 gelagert ist und durch diese hindurch in den Ventilraum 32 eintritt. Das dem Tauchanker 40 entfernte Ende des Ventilstößels 41 ist als Schließkegel 42 ausgebildet, der auf der Kante des Abschnitts 20 der Bohrung 16 aufsitzen kann. Durch den Ventilstößel 41 ver­ läuft eine Axialbohrung 43, die zum Tauchanker 40 hin offen ist und sich in einem durch den Tauchanker 40 axial hindurchgehenden und eine Verengung 45 aufweisenden Kanal 44 fortsetzt. Eine durch den Ventilstößel 41 hindurchgehende Querbohrung 46 verbin­ det die Axialbohrung 43 mit dem Ventilraum 32.
Durch den Tauchanker 40 verläuft axial ein weiterer Kanal 47 hindurch, der die beiden Teilräume 48 und 49 des Ankerraums 31 zu beiden Seiten der Lagerbuchse 28 und vor den beiden Stirnsei­ ten 50 und 51 des Tauchankers 40 fluidisch miteinander verbin­ det. Der Kanal 47 kann als Ausgleichskanal bezeichnet werden, da über ihn Druckmittel vom einen Teilraum 48, 49 zum anderen Teil­ raum des Ankerraums 31 fließt, wenn sich der Tauchanker bewegt und sich die Volumina der beiden Teilräume gegensinnig verän­ dern. Der Ausgleichskanal 47 ist eine Bohrung, die parallel und exzentrisch zu einer mittleren Längsachse 52 verläuft, um die der Tauchanker 40 frei drehbeweglich ist. Der durchgehend glei­ che Querschnitt des Ausgleichskanals 47 ist nur so groß gewählt, daß bei einem Verdrängen von Druckmittel aus dem Ankerteilraum 49, der sich zwischen der der Lagerbuchse 29 zugewandten Stirn­ seite 51 des Tauchankers 40 und der Stirnseite 34 der Lagerbuch­ se 29 befindet, in den Ankerteilraum 48 eine Drosselwirkung er­ gibt, durch die die Bewegung des Tauchankers gedämpft wird. Bei einer umgekehrten Bewegungsrichtung des Tauchankers 40 und einer damit zusammenhängenden Verkleinerung des Ankerraums 48 wird aus diesem Öl über den Ausgleichskanal 47 und die Verengung 45 des zentralen Kanals 44 verdrängt und dadurch ebenfalls die Bewegung des Tauchankers gedämpft.
Das gezeigte Hydroventil wird u. a. im Kraftfahrzeugbau einge­ setzt und oft in waagrechter Lage, in der die Längsachse 52 in einer horizontalen Ebene liegt oder mit einer solchen Ebene nur einen relativ kleinen Winkel einschließt, eingebaut. Würden der Tauchanker und der Ventilstößel nur den zentralen Durchgang 43, 44, die durch die Längsachse 42 hindurchgehende Querbohrung 46 und den exzentrisch zur Längsachse 52 verlaufenden Ausgleichska­ nal 47 besitzen, so würde der Schwerpunkt der aus Tauchanker und Ventilstößel bestehenden Einheit, vom Ausgleichskanal 47 aus ge­ sehen, jenseits der Längsachse 52 liegen. Die Einheit aus Tauchanker und Ventilstößel würde deshalb unabhängig von ihrer Drehlage unmittelbar nach der Montage nach einiger Zeit eine stabile Gleichgewichtslage einnehmen, in der sich der Schwer­ punkt in der niedrigstmöglichen Position befindet. Der Aus­ gleichskanal 47 würde die höchstmögliche Position einnehmen. Wird nun das Hydroventil mit einem mit Luft durchsetzten Öl be­ trieben, würde sich mit der Zeit im Ankerraum über dem Öl Luft ansammeln, so daß schließlich der Ausgleichskanal nicht mehr in Öl eintaucht und seine Dämpfungsfunktion nicht mehr erfüllen würde.
Erfindungsgemäß ist nun bei dem gezeigten Hydroventil dafür ge­ sorgt, daß die Dämpfungswirkung des Ausgleichskanals 47 auch dann erhalten bleibt, wenn der Ankerraum 31 teilweise mit Luft gefüllt ist. In den Tauchanker 40 sind nämlich von der Stirnsei­ te 50 her zwei Sackbohrungen 53 eingebracht, die in einem peri­ pheralen Abstand voneinander parallel zur Längsachse 52 verlau­ fen und in ihrer Tiefe, in ihrem Durchmesser und im Abstand ih­ rer Achse zur Längsachse 52 übereinstimmen. Die Lage der beiden Sackbohrungen 53 ist so gewählt, daß eine durch die Längsachse 52 und die Achse des Ausgleichskanals 47 aufgespannte Axialebene 54 mittig zwischen den beiden Sackbohrungen 53 hindurchverläuft. Die beiden Sackbohrungen 53 sind also symmetrisch bezüglich der Axialebene 54 angeordnet. Aufgrund der beiden Sackbohrungen liegt der Schwerpunkt der Einheit aus Tauchanker 40 und Ven­ tilstößel 41 zwar nach wie vor auf der Axialebene 54, befindet sich nun jedoch, von der Ausgleichsbohrung 47 aus gesehen, die­ seits der Längsachse 52. In der stabilen Gleichgewichtslage des Tauchankers nimmt also die Ausgleichsbohrung 47 die nied­ rigstmögliche Position ein, so daß sie auch bei einem niedrigen Ölstand im Ankerraum 31 noch in das Öl eintaucht.
Das gezeigte Hydroventil wird pulsweitenmoduliert angesteuert, wobei die Frequenz des Ansteuersignals, die sogenannte Chopper­ frequenz, in Abhängigkeit von der Temperatur und vom Puls- Pausen-Verhältnis verändert wird. In dem Diagramm nach Fig. 3, in dem für eine bestimmte Temperatur die Abhängigkeit der Chop­ perfrequenz vom Puls-Pausen-Verhältnis qualitativ gezeigt ist, gibt die durchgehende Linie die Abhängigkeit an, wie sie bei bisher in der Praxis eingesetzten und mit Öl ohne Lufteinschluß betriebenen Hydroventilen gewählt ist. Befindet sich Luft im An­ kerraum eines erfindungsgemäßen Ventils, so ist die Dämpfung der Bewegung des Tauchankers verringert und die Chopperfrequenz schon bei einem kleinen Puls-Pausen-Verhältnis stark erhöht um bei größeren Puls-Pausen-Verhältnissen wenigstens annähernd kon­ stant zu sein. Diese Abhängigkeit ist in Fig. 3 durch die ge­ strichelte Linie angedeutet. Man sieht, daß die Chopperfrequenz nach der gestrichelten Linie bei jedem Puls-Pausen-Verhältnis über der Chopperfrequenz liegt, mit der bisher vergleichbare Hy­ droventile angesteuert worden sind.
Damit von Anfang an etwa gleiche Verhältnisse vorliegen, wird der Ankerraum des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Hydroventils nach der Montage bis zu einem solchen Niveau mit Öl gefüllt, wie es im Dauerbetrieb zu erwarten ist. Dazu wird das zusammengebau­ te Ventil in eine Unterdruckkammer gestellt, die teilweise mit Öl gefüllt ist. Dann wird in der Unterdruckkammer und damit auch in den Hohlräumen des Hydroventils ein Unterdruck erzeugt. Ist
der gewünschte Unterdruck erreicht, wird das Hydroventil mit der Stirnseite 19 in das Ölbad eingetaucht und die Unterdruckkammer belüftet. Durch die Öffnungen 20 und 33 fließt nun Öl in das Ventil hinein, bis innerhalb des Ventils der Atmosphärendruck herrscht. Durch die richtige Wahl des Unterdrucks kann ein ganz bestimmter Füllgrad für das Ventil erhalten werden. Nach dem Füllen werden die Öffnungen 20 und 33 verschlossen. Das Ventil ist nun versandfertig.
Im Betrieb wirkt der im Zulaufkanal 20 anstehende Druck an einer Wirkfläche auf den Ventilstößel 41, deren Größe der Quer­ schnittsfläche des Zulaufkanals 20 entspricht. Dem entgegen wirkt eine Magnetkraft. Zwischen der Druckkraft und der vom durch die Wicklung 12 fließenden Strom abhängigen Magnetkraft stellt sich ein Gleichgewicht ein, so daß mit einer Änderung des Stromes auch der Druck im Zulaufkanal 20 verändert werden kann.
Bewegt sich der Magentanker 40 ausgehend von der in der Fig. 2 gezeigten Lage in Richtung des Deckels 23, so wird das Volumen des Ankerteilraums 48 zwischen der Lagerbuches 28 und dem Deckel 23 kleiner. Das Volumen des Ankerteilraums 49 zwischen der La­ gerbuchse 28 und dem Polkern 15 wird größer. Die Volumenzunahme ist jedoch kleiner als die Volumenabnahme des anderen Ankerteil­ raums 48, so daß außer in dem Ankerteilraum 49 Druckmittel auch in der fluidischen Verbindung zwischen dem Ankerraum 31 und dem Ventilraum 32 zum Ventilraum 32 hin verschoben wird. Der Kanal 44 im Magnetanker und die Axialbohrung 43 im Ventilstößel sind dabei so dimensioniert, daß kein Druckmittel, das sich im Anker­ raum befand, sondern nur Druckmittel aus der Axialbohrung 43 und eventuell dem Kanal 44 in den Ventilraum 32 gelangt. Bei einer Bewegung in Richtung Schließstellung wird vorher aus dem Anker­ raum verdrängtes Druckmittel wieder angesaugt. Es findet nahezu kein Austausch von Druckmittel zwischen dem Ankerraum 31 und dem Ventilraum 32 statt. Bei einer Bewegung in Schließrichtung wird außerdem durch den Ausgleichskanal 47 Öl aus dem Ankerteilraum 49 in den Ankerteilraum 48 verdrängt.

Claims (10)

1. Hydroventil mit einem Elektromagneten, der einen sich in einem Ankerraum (31) befindlichen und um eine Längsachse (52) frei drehbeweglichen Tauchanker (40) aufweist, der von einem die Räume (48, 49) vor seinen Stirnseiten (50, 51) fluidisch mitein­ ander verbindenden, exzentrischen Ausgleichskanal (47) durch­ setzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchanker (40) einen solchen außerhalb der Längsachse (52) befindlichen Schwerpunkt besitzt, daß in einer bezüglich der Längsachse (52) stabilen Gleichgewichtslage des Tauchankers (40) die Position des Aus­ gleichskanals (47) eine niedrigere als die höchstmögliche Posi­ tion ist.
2. Hydroventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Tauchankers (40) so gelegt ist, daß sich der Ausgleichskanal (47) in der stabilen Gleichgewichtslage in der unteren Hälfte des Tauchankers (40), vorzugsweise in der nied­ rigstmöglichen Position befindet.
3. Hydroventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Tauchanker (40) neben dem Ausgleichskanal (47) zu­ mindest einen weiteren, exzentrisch zur Längsachse (52) angeor­ denten Hohlraum (53) aufweist.
4. Hydroventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Hohlraum durch eine von einer Stirnseite (50) aus in den Tauchanker (40) eingebrachte, vorzugsweise axial verlaufende Sackbohrung (53) gebildet ist.
5. Hydroventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Tauchanker (40) zwei weitere Hohlräume (53) auf­ weist, die peripheral einen Abstand voneinander besitzen.
6. Hydroventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchanker (40) zwei von derselben Stirnseite (50) ausgehende Sackbohrungen (53) als weitere Hohl­ räume aufweist.
7. Hydroventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchanker (40) zwei gleiche weitere Hohlräume (53) aufweist, die peripheral einen Abstand voneinan­ der haben, und daß diese beiden Hohlräume (53) symmetrisch be­ züglich einer Axialebene (54) angeordnet sind, die von der Längsachse (52) des Tauchankers (40) und von einer Längsachse des Ausgleichskanals (47) aufgespannt wird.
8. Hydroventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet pulsweitenmoduliert an­ steuerbar ist und daß die Frequenz des Ansteuersignals im Be­ reich eines kleinen Puls-Pausen-Verhältnisses mit dem Puls- Pausen-Verhältnis ansteigt und im Bereich eines großen Puls- Pausen-Verhältnisses wenigstens annähernd konstant ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Hydroventils, das nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet und für den Be­ trieb mit luftdurchsetzter Hydraulikflüssigkeit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß während oder nach der Montage des Hydroventils der Ankerraum (31) mit Hydraulikflüssigkeit nur teilbefüllt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydroventil in eine Unterdruckkammer gegeben wird, daß in der Unterdruckkammer ein Unterdruck erzeugt, dann das Hydroven­ til in eine Hydraulikflüssigkeit eingetaucht und anschließend die Unterdruckkammer belüftet wird und daß der Unterdruck ent­ sprechend dem gewünschten Luftvolumen im Ankerraum eingestellt wird.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10322904A1 (de) * 2003-05-21 2004-12-16 Zf Lenksysteme Gmbh Ventil zur Volumenstromregelung
WO2013142226A3 (en) * 2012-03-20 2013-11-28 Parker-Hannifin Corporation Spring-less directional solenoid valve for engine valve lift control
EP3561349A1 (de) * 2018-04-24 2019-10-30 Honeywell International Inc. Hochschwingendes, hochzyklisches, impulsbreitenmoduliertes elektromagnetventilpulse w withd
CN111094816A (zh) * 2017-09-13 2020-05-01 罗伯特·博世有限公司 用于控制气态介质的配量装置
DE102022205118A1 (de) 2022-05-23 2023-11-23 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Stellmagneten

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3644744A1 (de) * 1985-08-03 1988-07-14 Rexroth Mannesmann Gmbh Magnetventil
DE3905937A1 (de) * 1989-02-25 1990-08-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines magnetventils
DE4016990A1 (de) * 1990-01-20 1991-07-25 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betaetigbares ventil
DE4423122A1 (de) * 1994-07-01 1996-01-04 Rexroth Mannesmann Gmbh Pulsweitenmoduliert angesteuerter Proportionalmagnet

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3644744A1 (de) * 1985-08-03 1988-07-14 Rexroth Mannesmann Gmbh Magnetventil
DE3905937A1 (de) * 1989-02-25 1990-08-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines magnetventils
DE4016990A1 (de) * 1990-01-20 1991-07-25 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betaetigbares ventil
DE4423122A1 (de) * 1994-07-01 1996-01-04 Rexroth Mannesmann Gmbh Pulsweitenmoduliert angesteuerter Proportionalmagnet

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10322904A1 (de) * 2003-05-21 2004-12-16 Zf Lenksysteme Gmbh Ventil zur Volumenstromregelung
DE10322904B4 (de) * 2003-05-21 2008-08-28 Zf Lenksysteme Gmbh Ventil zur Volumenstromregelung
WO2013142226A3 (en) * 2012-03-20 2013-11-28 Parker-Hannifin Corporation Spring-less directional solenoid valve for engine valve lift control
CN111094816A (zh) * 2017-09-13 2020-05-01 罗伯特·博世有限公司 用于控制气态介质的配量装置
CN111094816B (zh) * 2017-09-13 2022-04-26 罗伯特·博世有限公司 用于控制气态介质的配量装置
EP3561349A1 (de) * 2018-04-24 2019-10-30 Honeywell International Inc. Hochschwingendes, hochzyklisches, impulsbreitenmoduliertes elektromagnetventilpulse w withd
US10539250B2 (en) 2018-04-24 2020-01-21 Honeywell International Inc. High vibration, high cycle, pulse width modulated solenoid
DE102022205118A1 (de) 2022-05-23 2023-11-23 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Stellmagneten

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