DE19837207A1 - Elektromagnetventil - Google Patents
ElektromagnetventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 196 21 229 A1 gehen bereits Elektromagnetventile
hervor, jeweils bestehend aus einem Gehäusegrundkörper zur
Befestigung in einem Ventilaufnahmekörper, wobei auf dem
Gehäusegrundkörper eines jeden Elektromagnetventils eine
Ventilhülse hervorsteht, in der ein Magnetanker geführt ist.
Mit dem Magnetanker wirkt jeweils ein Stößel zusammen, der ein
Ventilschließglied aufweist, welches einem Ventilsitzkörper
zugewandt ist. Ferner befindet sich auf dem Gehäusegrundkörper
jeweils eine Ventilspule, die unter anderem durch die
Ventilhülse geführt ist. Zur Herstellung des zum Betrieb der
Elektromagnetventile erforderlichen Magnetkreises kontaktiert
ein die Ventilspule umschließender Jochring in Axialrichtung
der Ventile einen blockförmigen Ventilaufnahmekörper als auch
den hierzu abgewandten Hülsen- bzw. Magnetkernbereich des
jeweiligen Elektromagnetventils.
Die beschriebene Ventilbaugruppe hat jedoch den Nachteil, daß
der Magnetkreis nur dann geschlossen ist, wenn der
Ventilaufnahmekörper aus einem den Magnetfluß leitenden
Material besteht. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen,
daß bei Verwendung einer nicht magnetischen Ventilhülse die
Innenkontur des Jochrings an der radialen Kontaktfläche zur
Ventilhülse entsprechend tief umzustülpen ist, um die
magnetischen Verluste möglichst gering zu halten. Ein weiterer
Nachteil ist darin zu sehen, daß zur Ableitung der von der
Ventilspule erzeugten Wärme nur ein relativ kleiner
Kontaktbereich zwischen dem Jochring und dem als Wärmesenke
wirkenden Ventilaufnahmekörper besteht. Ferner bedarf es im
Einzelfall besonderer Maßnahmen zur exakten Ventilhub
beziehungsweise Luftspalteinstellung, was bisher unter anderem
die Einhaltung möglichst kleiner Passungs- bzw.
Fertigungstoleranzen zur Befestigung des Stößels am
Magnetanker erfordert.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile
des vorgenannten Standes der Technik zu beheben und ein
Elektromagnetventil zu schaffen, das sich durch besonders
einfache Herstellung auszeichnet und das sich auch bei Bedarf
mit einfachen Mitteln universell in seiner Betriebsweise
verändern läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine
Elektromagnetventil der eingangs genannten Art mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung mehrerer
Ausführungsbeispiele hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 ein in der Grundstellung stromlos geöffnetes
Elektromagnetventil
Fig. 2 ein in der Grundstellung stromlos geschlossenes
Elektromagnetventil
Fig. 3 ein in der Grundstellung stromlos geschlossenes
Zweistufenventil
Fig. 4 ein in der Grundstellung stromlos offenes
Elektromagnetventil mit einer
Überdruckventilfunktion
Fig. 5 das von der Fig. 1 erwähnte stromlos offene
Elektromagnetventil, erweitert um eine
geräuschreduzierende Schaltblendenfunktion.
Die Fig. 1 zeigt in erheblich vergrößerter Darstellung im
Querschnitt ein in der Grundstellung stromlos geöffnetes
Elektromagnetventil, bestehend aus einem Gehäusegrundkörper 2
zur Befestigung in einem blockförmigen Ventilaufnahmekörper 3,
der im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem nicht
magnetischen, vorzugsweise einer Leichtmetallegierung oder
Kunststoff aufweisenden Werkstoff besteht. Der
Gehäusegrundkörper 2 ist als rotationssymmetrisches Bauteil
zum Zwecke der Befestigung im Ventilaufnahmekörper 3 mittels
einer Selbstverstemmung versehen, wodurch sich eine im
Durchmesser abgestufte Ventilpatrone ergibt, die einen
vergleichsweise flaschenhalsförmigen Abschnitt aufweist, der
die Funktion eines Magnetkerns übernimmt, welcher an der
Oberfläche des Ventilaufnahmekörpers 3 übersteht. Auf diesem
flaschenhalsförmigen Abschnitt ist eine Ventilhülse 4
aufgeschoben, in der ein Magnetanker 8 geführt ist. Mit dem
Magnetanker 8 wirkt ein Stößel 6 zusammen, dessen
kugelförmiges Ventilschließglied einem Ventilsitzkörper 9
zugewandt ist, der an der vom Magnetanker 8 abgewandten
Stirnseite des Gehäusegrundkörpers 2 befestigt ist. Ferner
befindet sich auf dem Gehäusegrundkörper 2 aufgesetzt eine
Ventilspule 20, die von einem Jochring 1 umschlossen ist. Der
Jochring 1 ist zweiteilig ausgeführt, wobei zur Wärmeableitung
in Richtung des Ventilaufnahmekörpers 3 ein dem
Gehäusegrundkörper 2 zugewandtes erstes Jochringteil 1' mit
einer ersten Kontaktfläche A1 breitflächig am
Ventilaufnahmekörper 3 aufliegt. Ferner weist das erste
Jochringteil 1' auf Höhe der ersten Kontaktfläche A1 eine
radial auf den Gehäusegrundkörper 2 gerichtete zweite
Kontaktfläche A2 auf, die die erforderliche
Magnetkreisverbindung herstellt. Das zweite Jochringteil 1''
ist derart auf das erste Jochringteil 1' aufgesetzt, daß
dessen axial gerichtete Kontaktfläche F1 am ersten
Jochringteil 1' gleichfalls magnetkreisschließend anliegt.
Ferner weist das zweite Jochringteil 1'' eine auf den
domförmigen Abschnitt der Ventilhülse 4 radial gerichtete
weitere Kontaktfläche F2 auf, die gleichfalls für den
notwendigen Magnetkreisschluß vorgesehen ist. Wie aus der Fig.
1 hervorgeht, sind beide Jochringteile 1', 1''
spiegelsymmetrisch mit ihren Rändern aufeinander gerichtet.
Damit beide Jochringteile 1', 1'' miteinander in Kontakt
bleiben, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel
vorgeschlagen, daß der Jochring 1 von einer elastischen oder
plastischen Masse umspritzt ist, die vorzugsweise den Jochring
1 mit der Spule 20 als Unterbaugruppe eines elektronischen
Reglers vereinigt, so daß der Regler mit vorgenannten Teilen
lediglich auf die Ventilhülse 4 aufzusetzen ist. Eine
alternative Lagesicherung bietet sich durch die Verwendung
einer auf den Ventildom 4 aufgesetzten Klemmscheibe an, wenn
die Spule 20 und der Jochring 1 unmittelbar am
Elektromagnetventil zu befestigen sind.
Der vorgeschlagene Jochring 1 zeichnet sich durch eine
besonders einfache Herstellung aus, da auf die aus dem Stand
der Technik bekannte Umstülpung der Innenkontur zur Bildung
eines breitflächigen an der Ventilhülse 4 anliegenden Rands
verzichtet werden kann. Hierbei kann die Kontaktfläche F2 und
damit die Wandstärke des Jochrings 1 im Bereich der
Ventilhülse 4 äußerst klein gewählt werden, wenn die
Ventilhülse 4 aus einem ferritischen Material besteht. Bei
Wahl einer ferritischen und damit magnetischen Ventilhülse 4
ergibt sich zwangsläufig durch die geringeren elektrischen
Verluste eine erheblich verkürzte Ventilspule 20, so daß
zwangsläufig kleinere Ventilabmessungen möglich werden.
Ein weiterer Vorteil zur Verwendung des vorgeschlagenen
zweiteiligen Jochrings 1 besteht darin, daß unabhängig von der
Verwendung eines den Magnetkreis leitenden oder nicht
leitenden Materials für den Ventilaufnahmekörper 3 jeweils der
gleiche Jochring 1 verwendet werden kann. Eine Notwendigkeit
zur Verwendung einer zusätzlichen Magnetankerrückschlußscheibe
zwischen dem Jochring 1 und dem Ventilaufnahmekörper 3 besteht
nicht, wenn der Ventilaufnahmekörper 3 aus einem den
Magnetfluß nicht leitenden Material besteht. Durch die
Verwendung des vorgeschlagenen zweiteiligen Jochrings 1 ergibt
sich ferner eine breitflächige Auflage des Jochringteils 1' am
Ventilaufnahmekörper 3, so daß vorteilhafterweise ein direkter
thermischer Kontakt und damit die erwünschte Wärmeableitung
von der Ventilspule 20 in Richtung des Ventilaufnahmekörpers
3 sichergestellt ist.
Der damit bisher beschriebene Jochring 1 ist wie die
nachfolgenden Fig. 2 bis 5 zeigen, für unterschiedliche
Bauformen von Elektromagnetventilen universell verwendbar.
Als weiteres für den Erfindungsgegenstand bedeutsames Merkmal
soll Bezug nehmend auf die Ausführungsform des
Elektromagnetventils nach Fig. 1 auf die Verwendung einer mit
Gewindegängen 27 oder dergleichen versehene Buchse 7 verwiesen
werden, die an dem Ende des Stößels 6 angebracht ist, der dem
Magnetanker 8 zugewandt ist. Die Buchse 7 stützt sich an der
Stirnfläche des Magnetankers 8 ab und führt gleichzeitig den
Stößel 6 innerhalb der Durchgangsbohrung 12 im
Gehäusegrundkörper 2. Hierbei bildet der Stößel 6 mit der
Buchse 7 eine eigenständig handhabbare Unterbaugruppe, was
durch einen Vormontageschritt geschieht. Eine weitere
Vormontagegruppe wird durch den Gehäusegrundkörper 2, den
Magnetanker 8 und der Ventilhülse 4 in Form einer eigenständig
handhabbaren Unterbaugruppe gebildet.
Die Buchse 7 hat gewissermaßen sowohl die Aufgabe einer
Gleitlagerbuchse als auch Einstellbuchse, da die Einstellung
des Ventilhubes relativ einfach durch Verschieben des Stößels
6 in der reibschlüssig angebrachten Buchse 7 zustande kommt,
nachdem der sogenannte Null-Hub des Elektromagnetventils
durch Anlegen des Stößels 6 am Ventilsitzkörper 9 erreicht
ist. Zur Einstellung des Ventilhubs muß die abbildungsgemäß
zusammengeführte Ventilbaugruppe nicht zerlegt werden, da
mittels eines durch die Öffnung im Ventilsitzkörper 9
eingeführten Einstelldorns der Stößel 6 innerhalb der Buchse
7 in Richtung auf den in Grundstellung auf Anschlag in der
Ventilhülse 4 befindlichen Magnetanker 8 weitergedrückt wird.
Die Buchse 7 als auch der Magnetanker 8 bestehen gegenüber dem
Stößel 6 aus einem weicheren Werkstoff. Die daraus
resultierenden Vorteile für die hierin beschriebenen Ventile
werden in einer sich an die Figurenbeschreibung anschließenden
Zusammenfassung erläutert.
Aus der Fig. 1 geht ferner hervor, daß nach vollzogenem
Einstellverfahren am Ventilsitzkörper 9 ein Plattenfilter
angeclipst wird, in dem eine Rückschlagventilplatte 22
integriert ist, die bei Bedarf und damit auch Abhängigkeit von
der Genauigkeit des Ätzverfahrens eine Blendenbohrung
aufnimmt. Diese Rückschlagventilplatte 22 verschließt
normalerweise bei einem aus Richtung des Plattenfilters 21
wirksamen Druck den im Ventilsitzkörper 9 eingelassenen
Bypasskanal 23, so daß ausschließlich eine hydraulische
Verbindung über die erwähnte Blende in der
Rückschlagventilplatte 22 und der vom Stößel 6 freigegebenen
Durchgangsbohrung 12 zum abbildungsgemäßen Querkanal 24 im
Ventilaufnahmekörper 3 möglich ist.
Abschließend zu der Ausführungsform des Elektromagnetventils
nach Fig. 1 soll noch auf die Vorzentrierung des Stößels 6
mittels des im Bereich der Durchgangsbohrung 12 gelegenen
Ringfilters 25 hingewiesen werden, der über den Umfang
verteilt in Richtung des Stößels 6 mehrere Rippen 26 aufweist.
Diese Rippen 26 bilden gleichzeitig ein Widerlager für die auf
den Stößel 6 aufgeschobene, an der Buchse 7 abstützenden
Rückstellfeder 13. Schließlich soll noch auf die Verschweißung
der Ventilhülse 4 am Patronenhals des Gehäusegrundkörpers 2
hingewiesen werden, die dann erfolgt, wenn durch
entsprechendes Verschieben der Ventilhülse 4 der gewünschte
Magnetankerluftspalt eingestellt ist.
Eine weitere Anwendung der Erfindung geht aus der Beschreibung
des Elektromagnetventils nach Fig. 2 hervor, das gleichfalls
die beschriebene Vorzentrierung des Stößels 6 mittels des
Ringfilters 25 nach Fig. 1 aufweist. Auch die gewählte
Struktur und Abmessung des Gehäusegrundkörpers 2 ist mit der
Ausführungsform nach Fig. 1 identisch, so daß im nachfolgenden
nur die Unterschiede herausgestellt werden sollen. Auf den
eingangs zu Fig. 1 erwähnten flaschenhalsförmigen Fortsatz des
Gehäusegrundkörpers 2 kann verzichtet werden, wenn eine
ferritische Ventilhülse 4 durch das untere Jochringteil 1' bis
in den Ventilaufnahmekörper 3 ragt und dort mit dem
Gehäusegrundkörper 3 beispielsweise verschweißt ist. Die
Ventilhülse 4 wird auf der vom Gehäusegrundkörper 2
abgelegenen Stirnseite von einem stopfenförmigen Magnetkern 5
verschlossen, der vom zweiten Jochringteil 1'' radial
kontaktiert ist. Zwischen dem Magnetkern 5 und dem
Grundgehäusekörper 2 ist der Magnetanker 8 mit dem Stößel 6
entlang der Ventilhülse 4 geführt, wobei sich die Zentrierung
des Stößels 6 im wesentlichen durch die Rippen 26 des
Ringfilters 25 ergibt.
Zur Herstellung des Elektromagnetventils sind der Magnetkern
5 mit der Ventilhülse 4 und der Magnetanker 8 zu einer
Vormontageeinheit und damit zu einer eigenständig handhabbaren
Unterbaugruppe zusammengefaßt. Eine weitere Vormontageeinheit
bildet der Ventilsitzkörper 9 mit dem Gehäusegrundkörper 2,
wobei sich der Stößel 6 innerhalb des Magnetankers 8 zur
Einstellung des Restluftspaltes verschieben läßt. Hierzu ist
innerhalb des Magnetankers eine Gewindebohrung vorgesehen. Ein
ähnliches Prinzip ist aus der Ausführungsform nach Fig. 1
bekannt, indem die Buchse 7 mit einer Gewindebohrung, das
heißt mit Gewindegängen 29 oder dergleichen versehen ist.
Die Einstellung des Ventilhubes für das Elektromagnetventil
nach Fig. 2 geschieht auf einfache Weise durch Weiterdrücken
des Stößels 6 in den Magnetanker 8 nach vorheriger Null-Hub-
Einstellung des Ventils durch Andrücken des Ventilsitzkörpers
9 auf den Stößel 6. Die Einstellung des Ventilhubes mittels
eines Andrückwerkzeuges erfolgt einfach durch Entfernen des
Ventilsitzkörpers 9, da in der Regel die Öffnung im
Ventilsitzkörper 9 zum Hindurchführen des Andrückwerkzeuges zu
klein ist.
Basierend auf der vorangegangenen Ausführungsvariante nach
Fig. 2 soll hierzu im nachfolgenden eine Ausführungsvariante
gemäß Fig. 3 erläutert werden. Das Elektromagnetventil nach
Fig. 3 unterscheidet sich gegenüber den Einzelheiten des
Elektromagnetventils 2 durch die Möglichkeit, bedarfsgerecht
unterschiedliche Durchlaßquerschnitte freizugeben, indem
zwischen dem Ventilsitzkörper 9 und dem Stößel 6 ein
Ventilkolben 9' angeordnet ist, der abbildungsgemäß unter
Wirkung der zwischen dem Magnetanker 8 und dem Magnetkern 5
angeordneten Feder 26 vom Stößel 6 dichtend auf den
Ventilsitzkörper 9 gepreßt wird. Hierdurch verschließt
gleichzeitig das am Stößel 6 angebrachte Ventilschließglied
die relativ kleinkalibrierte Durchgangsöffnung im Ventilkolben
9'. Dieser Ventilkolben 9' weist ein topfförmiges
Dünnblechteil 27 auf, an dem sich eine in Öffnungsrichtung des
Ventilkolbens 9' wirksame Feder 28 abstützt. Zwischen der
Feder 28 und der Innenwandung des Gehäusegrundkörpers 2
befindet sich ein an sich bekannter Ringfilter 25, der je nach
Art der Befestigung der Ventilhülse 4 am Gehäusegrundkörper 2
in seiner hänge und damit hinsichtlich seiner Filterfläche an
die Gehäuseform anzupassen ist. Die Herstellung des
Magnetkreises als auch die Unterbaugruppen zur Bildung von
Vormontageeinheiten entsprechen den bereits zu Fig. 2
geschilderten Einzelheiten, womit sich eine nochmalige
Darstellung erübrigt. Durch die zusätzliche Anordnung des
Ventilkolbens 9' und den damit zusammenwirkenden Einzelheiten
ergibt sich bei gleichem Außendurchmesser des
Gehäusegrundkörpers 2 eine relativ dünne Gehäusewandstärke im
Bereich des Ventilsitzkörpers 9, weshalb die Befestigung des
Ventilsitzkörpers 9 im Gehäusegrundkörper 2 durch eine
Umbördelung geschehen, die vorzugsweise mittels Wälznieten
oder Rollieren zu vollziehen ist. Sofern der Ventilsitzkörper
9 aus einem nicht gehärteten Material besteht, kann eine
Laserschweißung erfolgen. Durch die Ausführung des in
Grundstellung geschlossenen Elektromagnetventils als
sogenanntes Zweistufenventil, läßt sich wiederum ohne
Demontage des Ventilsitzkörpers 9 der Ventilhub relativ
einfach durch die weite Öffnung des Ventilsitzkörpers 9
mittels eines Andrückwerkzeuges einstellen, wie in der
Ausführungsform nach Fig. 1 beschrieben ist.
In der Fig. 4 wird gleichfalls wie in der Fig. 1 eine in der
Grundstellung elektromagnetisch nicht erregte, offene
Ventilbaugruppe beschrieben, die zusätzlich mit einer
Überdruckventilfunktion versehen ist. Hierzu ist auf dem
Stößel 6 eine erste Buchse 7' und eine zweite Buchse 7''
aufgepreßt, zwischen denen eine Magnetankeranschlagscheibe 10
und eine Überdruckventilfeder 11 beweglich angeordnet sind, so
daß vorgenannte Bauteile mit dem auf die
Magnetankeranschlagscheibe 10 aufgesetzten Magnetanker 8 zu
einer eigenständig handhabbaren, vormontagefähigen
Unterbaugruppe zusammengefaßt sind. Die erste Buchse 7' ist an
dem sich in den Magnetanker 8 erstreckenden Stößelende
angebracht. Die zweite Buchse 7'' ist entfernt von der ersten
Buchse 7' in einer Durchgangsbohrung 12 des
Gehäusegrundkörpers 2 geführt. Ferner befindet sich zwischen
der zweiten Buchse 7'' und dem Ventilsitzkörper 9 eine
Rückstellfeder 13 eingespannt, die im elektrisch stromlosen
Zustand des Ventils den Stößel 6 vom Ventilsitzkörper 9
abhebt. Die domförmige ferritische Ventilhülse 4 ist
gleichfalls wie in allen vorangegangenen Ausführungsbeispielen
am Gehäusegrundkörper 2 verschweißt, jedoch mit dem
Unterschied, daß die Schweißung erst dann stattfinden kann,
wenn der Magnetankerrestluftspalt und die Ventilhubeinstellung
vollzogen sind.
Die Funktion des Elektromagnetventils nach Fig. 4
unterscheidet sich von der Darstellung nach Fig. 1 dadurch,
daß im elektromagnetisch erregten, geschlossenen Zustand des
Ventils beim Überschreiten eines unterhalb des
Ventilsitzkörpers 9 anstehenden Druckniveaus der Ventilstößel
6 relativ zum Magnetanker 8 und relativ zur
Magnetankeranschlagscheibe 10 im Öffnungssinne entgegen der
Wirkung der Überdruckventilfeder 11 vom Ventilsitz abgehoben
wird, womit ein ungehinderter Druckausgleich in Richtung der
Querbohrung 24 gewährleistet ist.
Soweit auch bezüglich Fig. 4 einzelne bauliche Merkmale nicht
beschrieben sind, so sind sie bereits Gegenstand der
erläuterten Ventilausführungsform nach Fig. 1.
Auch das Elektromagnetventil nach Fig. 5 ist in wesentlichen
Elementen baugleich mit dem Elektromagnetventil nach Fig. 1
oder Fig. 4, so daß im nachfolgenden nur die Unterschiede der
Ausführungsform nach Fig. 5 gegenüber Fig. 1 herausgestellt
werden sollen. Der maßgebliche Unterschied ist darin zu sehen,
daß zwischen dem Gehäusegrundkörper 2 und dem Ventilsitzkörper
9 in einem erweiterten Abschnitt der Durchgangsbohrung 12 eine
differenzdruckabhängig betätigbarer, mit einer Blendenfunktion
versehener Schaltkolben 14 axial beweglich angeordnet ist, der
auf einem am Ventilsitzkörper 9 angebrachten Schaft 15
zentriert ist. Der hülsenförmige Schaft 15 nimmt gleichzeitig
den Ventilsitz auf, an dem der Stößel 6 bei
elektromagnetischer Erregung anliegt. Zwischen dem Schaft 15
und dem Ventilsitzkörper 9 ist eine Ringnut 16 vorgesehen, die
ein Dichtungspaket 17 aufnimmt. In die Ringnut 16 mündet zur
hydraulischen Beaufschlagung des Dichtungspakets 17 und damit
zur Betätigung des Schaltkolbens 14 ein Druckmittelkanal 18
ein, der zu der unterhalb des Ventilsitzkörpers 9 gelegenen
Druckmittelquelle führt. Der Schaltkolben 14 ist mittels einer
sich im Gehäusegrundkörper 2 abstützenden Feder 19 auf das
Dichtungspaket 17 gepreßt. Zur Bauraumoptimierung ist der
Schaltkolben 14 als dünnwandige Schiebehülse ausgeführt, wobei
diese mit dem Dichtungspaket 17 im Ventilsitzkörper 9 und der
Feder 19 eine vormontierte, eigenständig handhabbare
Unterbaugruppe bildet. Das Dichtungspaket 17 besteht im
wesentlichen aus einem O-Ring und einem Backring, jedoch sind
hierzu auch andere Alternativen denkbar. Wie auch bereits zu
der Ausführungsform nach Fig. 1 angegeben, bildet in Fig. 5
der Stößel 6 mit der Buchse 7 eine Vormontageeinheit.
Die für die Funktion des Schaltkolbens 14 notwendige
Hauptblende wird von einem Schlitz in einer dünnen,
vorzugsweise geätzten Platte 27 gebildet, die zwischen der
Feder 19 und dem Absatz der Durchgangsbohrung 12 positioniert
ist. An dieser Platte 27 gelangt der dünnwandige
Stirnflächenbereich des Schaltkolbens 14 zur Anlage, wenn in
der geschlossenen Stellung des Stößels 6 das Druckniveau in
der Querbohrung 24 unter das Niveau der auf Seite des
Plattenfilters 21 gelegenen Druckmittelquelle fällt. Beim
erneuten elektromagnetisch erregten Öffnen des Stößels 6
gelangt dann das Druckmittel über die durch den Schlitz in der
Platte 27 gebildete Blende zum Querkanal 24.
Soweit nicht auf weitere abbildungsgemäße Einzelheiten
eingegangen wird, sind entsprechende Bauteile aus den
vorangegangenen Beschreibungsteilen der verschiedenen
Ventilvarianten gleichbedeutend zu entnehmen.
In der Zusammenschau aller bisher beschriebenen
Ausführungsformen von Elektromagnetventilen werden nunmehr
abschließend die wesentlichen Merkmale der Erfindung
kompremiert aufgeführt. Diese sind:
- - der Gehäusegrundkörper 2, die Ventilhülse 4, der Magnetanker 8, der Stößel 6 und der Jochring 1 sind als vormontierte Unterbaugruppen ausgebildet, die für unterschiedliche Ventilfunktionen (siehe Fig. 1-5) gleichermaßen verwendet werden können und damit gruppenweise als auch einzeln untereinander austauschbar sind,
- - der Ventilaufnahmekörper 3 weist zur Befestigung des Gehäusegrundkörper 2 eine Einheitsbohrung auf, wobei für alle Ventilbauformen (siehe Fig. 1-5) infolge gleicher Abmessungen jeweils der gleiche Gehäusegrundkörper 2 universell verwendet werden kann,
- - zur Endmontage der Ventile sind die Unterbaugruppen automatengerecht in einer einzigen Montagerichtung zusammengefügt,
- - der Werkstoff des Magnetankers 8 ist jeweils weicher als der des Stößels 6, wobei entweder direkt im Magnetanker oder in einer separat dazu angeordneten Buchse 7 Gewindegänge 29 oder Rillen eingebracht sind. Hierdurch kann vorteilhaft die Preßpassung als auch die Passungstoleranz viel großzügiger gewählt werden, ohne daß sich die Verschiebekraft beim Einpressen als auch Ausdrücken des Stößels 6 im Magnetanker 8 maßgeblich ändert. Oberflächenbeschädigungen an den Preßpassungsstellen unterbleiben vorteilhafterweise und äußerer Abrieb ist gleichfalls ausgeschlossen, da derartige Partikel von den Gewindegängen 29 aufgenommen wird. Das Verhältnis des Innendurchmessers der Buchse 7 bzw. des Magnetankers 8 zum Außendurchmesser des Stößels 6 ist folglich von untergeordneter Bedeutung für den Montage- und Einstellvorgang des Ventils.
Für die Erfindung zweckmäßig sind ferner der zweiteilige
Jochring 1, die als Einstell- und Gleitlagerbuchse
verwendbaren Buchsen 7', 7'' sowie der Einsatz von
ausschließlich ferritischen Ventilhülsen 4 und zwar unabhängig
vom Aufbau und Funktion des jeweils gewählten Ventils.
Die beschriebenen Elektromagnetventile werden vorzugsweise für
Radschlupf- und Fahrdynamikregelsysteme in
Kraftfahrzeugbremsanlagen verwendet.
1
Jochring
1
',
1
'' Jochringteil
2
Gehäusegrundkörper
3
Ventilaufnahmekörper
4
Ventilhülse
5
Magnetkern
6
Stößel
7
,
7
',
7
'' Buchse
8
Magnetanker
9
' Ventilkolben
9
Ventilsitzkörper
10
Anschlagscheibe
11
Überdruckventilfeder
12
Durchgangsbohrung
13
Rückstellfeder
14
Schaltkolben
15
Schaft
16
Ringnut
17
Dichtungspaket
18
Druckmittelkanal
19
Feder
20
Ventilspule
21
Plattenfilter
22
Rückschlagventilplatte
23
Bypasskanal
24
Querbohrung
25
Ringfilter
26
Rippen
27
Dünnpreßteil
28
Feder
29
Gewindegänge
Claims (24)
1. Elektromagnetventil, bestehend aus einem
Gehäusegrundkörper zur Befestigung in einem
Ventilaufnahmekörper, mit einer auf dem
Gehäusegrundkörper positionierten Ventilhülse, in der ein
Magnetanker geführt ist, mit einem mit dem Magnetanker
zusammenwirkenden Stößel, dessen Ventilschließglied einem
Ventilsitzkörper zugewandt ist, sowie mit einem Jochring,
der eine auf dem Gehäusegrundkörper aufgesetzte
Ventilspule umschließt, gekennzeichnet durch nachfolgende
Merkmale:
- - der Gehäusegrundkörper (2), die Ventilhülse (4), der Magnetanker (8), der Stößel (6) und der Jochring (1) sind als vormontierte Unterbaugruppen ausgebildet,
- - der Ventilaufnahmekörper (3) weist zur Befestigung des Gehäusegrundkörper (2) eine Einheitsbohrung auf,
- - zur Endmontage des Ventils sind die Unterbaugruppen in einer einzigen Montagerichtung zusammengefügt.
2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net,daß der Magnetanker (8) aus einem weicheren Werkstoff
besteht als der Stößel (6).
3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnetanker (8) zur Aufnahme und
Einstellung des Stößels (6) eine Bohrung aufweist, die
mit Gewindegängen (29) versehen ist.
4. Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Innendurchmesser der Bohrung im Magnetanker
(8) größer ist als der Kerndurchmesser der Gewindegänge
(29).
5. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Jochring (1) zweiteilig ausgeführt ist,
wobei ein dem Gehäusegrundkörper (2) zugewandtes erstes
Jochringteil (1') mit einer ersten Kontaktfläche (A1)
axial am Ventilaufnahmekörper (3) anliegt, und daß das
erste Jochringteil (1') mit einer radial gerichteten
zweiten Kontaktfläche (A2) entweder zum Betrieb eines in
Grundstellung stromlos geöffnetes Elektromagnetventil am
Gehäusegrundkörper (2) oder zum Betrieb eines in
Grundstellung stromlos geschlossenes Elektromagnetventil
an der Ventilhülse (4) anliegt.
6. Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zweites Jochringteil (1'') auf das
erste Jochringteil (1') derart aufgesetzt ist, daß dessen
axial gerichtete Kontaktfläche (F1) am ersten
Jochringteil (1') anliegt, und daß das zweite
Jochringteil (1'') mit einer radial gerichteten weiteren
Kontaktfläche (F2) zum Betrieb eines in Grundstellung
stromlos geöffneten Elektromagnetventils entweder an der
Ventilhülse (4) oder zu Betrieb eines in Grundstellung
stromlos geschlossenen Elektromagnetventils an einem die
Ventilhülse (4) verschließenden Magnetkern (5) anliegt.
7. Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Jochringteile (1', 1'') mit ihren
Kontaktflächen (F1) spiegelsymmetrisch einander zugewandt
sind, vorzugsweise als im Tiefziehverfahren ausgeführte
Töpfe hergestellt sind.
8. Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Jochringteile (1', 1'') nach dem
Zusammenfügen zwecks Magnetschluß von einer Umspritzung
zusammengepreßt und lagefixiert umschlossen sind.
9. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß auf dem Stößel (6) eine Buchse (7)
befestigt ist, die sich am Magnetanker (8) abstützt und
die im Gehäusegrundkörper (2) geführt ist.
10. Elektromagnetventil nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stößel (6) mit der Buchse (7)
eine eigenständig handhabbare Unterbaugruppe bildet.
11. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines in
Grundstellung stromlos geöffneten Elektromagnetventils
die am Gehäusegrundkörper (2) befestigte Ventilhülse (4)
mit dem darin befindlichen Magnetanker (8) eine
eigenständig handhabbare Unterbaugruppe bildet.
12. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zwecks Herstellung eines in der
Grundstellung stromlos geschlossenen Elektromagnetventils
der Magnetkern (5) mit der Ventilhülse (4) und dem
Magnetanker (8) zu einer eigenständig handhabbaren
Unterbaugruppe zusammengefaßt sind, die eine
Vormontageeinheit bilden.
13. Elektromagnetventil nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnetkern (5) in die Ventilhülse
(4) eingepreßt und vorzugsweise mittels Schweißung
unlösbar verbunden ist.
14. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilsitzkörper (9) mit dem
Gehäusegrundkörper (2) zu einer eigenständig handhabbaren
Unterbaugruppe zusammengefaßt sind, die eine
Vormontageeinheit für ein in der Grundstellung stromlos
geschlossenes Elektromagnetventil bilden.
15. Elektromagnetventil nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer
Überdruckventilfunktion für ein in Grundstellung stromlos
geöffnetes Elektromagnetventil auf einem Stößel (6) eine
erste und eine zweite Buchse (7', 7'') aufgepreßt sind, daß
zwischen der ersten und zweiten Buchse (7', 7'') beweglich
eine Magnetankeranschlagscheibe (10) sowie eine
Überdruckventilfeder (11) am Stößel (6) angeordnet sind,
wobei vorgenannte Bauteile mit dem Magnetanker (8) zu
einer eigenständig handhabbaren Unterbaugruppe
zusammengefaßt sind.
16. Elektromagnetventil nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Buchse (7') an dem sich in
dem Magnetanker (8) erstreckenden Stößelende angebracht
ist, die sich an der der Überdruckventilfeder (11)
entgegengelegenen Stirnseite der Magnetanker-
Anschlagscheibe (10) abstützt.
17. Elektromagnetventil nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Buchse (7'') entfernt von
der ersten Buchse (7') in einer Durchgangsbohrung (12)
des Gehäusegrundkörpers (2) geführt ist, und daß zwischen
der zweiten Buchse (7'') und dem Ventilsitzkörper (9) eine
Rückstellfeder (13) eingespannt ist, welche das
Elektromagnetventil im elektrisch stromlosen Zustand in
der offenen Grundstellung positioniert.
18. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in einer zwischen dem
Gehäusegrundkörper (2) und dem Ventilsitzkörper (9)
gelegenen Durchgangsbohrung (12) ein
differenzdruckabhängiger, mit einer Blendenbohrung
versehener Schaltkolben (14) axial beweglich angeordnet
ist.
19. Elektromagnetventil nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schaltkolben (14) auf einem
Schaft (15) des Ventilsitzkörpers (9) geführt ist, der
den Ventilsitz konzentrisch zu dem Ventilschließglied
aufweisenden Stößel (6) ausrichtet.
20. Elektromagnetventil nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaft (15) und dem
Ventilsitzkörper (9) eine Ringnut (16) zur Aufnahme eines
Dichtungspakets (17) vorgesehen ist.
21. Elektromagnetventil nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß in die Ringnut (16) zur hydraulischen
Beaufschlagung des Dichtungspakets (17) ein
Druckmittelkanal (18) führt.
22. Elektromagnetventil nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schaltkolben (14) mittels einer
sich im Gehäusegrundkörper (2) abstützenden Feder (19)
auf ein Dichtungspaket (17) gepreßt ist.
23. Elektromagnetventil nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schaltkolben (14) als dünnwandige
Schiebehülse ausgeführt ist, die in der Durchgangsbohrung
(12) an einer mit einer Blende versehenen Platte (27)
anlegbar ist.
24. Elektromagnetventil nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilsitzkörper (9) das
Dichtungspaket (17) mit dem Schaltkolben (14) und der
Feder (19) als vormontierte, eigenständig handhabbare
Unterbaugruppe aufnimmt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |