DE19640563A1 - Hydroventil mit einem Elektromagneten und Verfahren zur Herstellung eines solchen Hydroventils - Google Patents
Hydroventil mit einem Elektromagneten und Verfahren zur Herstellung eines solchen HydroventilsInfo
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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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996140563 DE19640563B4 (de) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | Hydroventil mit einem Elektromagneten und Verfahren zur Herstellung eines solchen Hydroventils |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996140563 DE19640563B4 (de) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | Hydroventil mit einem Elektromagneten und Verfahren zur Herstellung eines solchen Hydroventils |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19640563A1 true DE19640563A1 (de) | 1998-04-02 |
DE19640563B4 DE19640563B4 (de) | 2005-10-13 |
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ID=7807621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996140563 Expired - Fee Related DE19640563B4 (de) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | Hydroventil mit einem Elektromagneten und Verfahren zur Herstellung eines solchen Hydroventils |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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