DE3534665A1 - Zweistellungs-magnetventil - Google Patents
Zweistellungs-magnetventilInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Zweistellungs-Magnetventil
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Solche Magnetventi
le für Nieder- und Hochdruck sind in vielfacher Ausfüh
rung bekannt (US-PS 34 20 260, US-PS 41 59 026,
US-PS 35 29 006, DE-AS 12 35 407, DE-OS 32 08 348), wo
bei auch die prinzipielle Anordnung von Magneten und
Ventilen in einem Blockgehäuse angegeben ist.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde,
ein besonders einfach aufgebautes, daher auch herstel
lungsfreundliches Zweistellungs-Magnetventil mit hohen
Magnetkräften zu schaffen, welches sich insbesondere
auch als Verbundventil (also Mehrfachventil) unter Ver
wendung eines vorzugsweise einstückigen, speziell ge
formten Profilteils (Profilstahl) weiterbilden läßt.
Das erfindungsgemäße Zweistellungs-Ventil löst diese
Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptan
spruchs und hat den Vorteil, daß sich ein besonders ein
fach aufgebauter, kombinierter Magnet/Ventilkreis er
gibt, mit hohem magnetischen Wirkungsgrad unter Vermei
dung unnötiger Luftspalte. Für den Aufbau werden ledig
lich einfache Einzelteile, hauptsächlich Drehteile be
nötigt. Das Teil für die magnetische Trennung ist gleich
zeitig als Führungs- bzw. Laufbuchse für den Anker aus
gebildet, wobei eine einfache, aber wirkungsvolle Ab
dichtung lediglich über O-Ringe möglich ist, bei gleich
zeitiger entsprechender Kostengünstigkeit.
Wird der Deckel auf dem Gehäuse mit einem Gewinde befe
stigt, dann ist die gesamte Einheit, beispielsweise zu
Zwecken einer Nacharbeit, vollständig demontierbar.
Die Halterung für das Ventilglied, üblicherweise eine
Dichtkugel, ist am Anker radial verschiebbar und dient
gleichzeitig als Polfläche sowie als hydraulische Ver
bindungsführung durch die Einarbeitung eines Schlitzes.
Hierdurch sind unterschiedliche Querschnitte Polfläche/
Anker realisierbar, außerdem wirkt der Anker unmittel
bar auf den hydraulischen Ventilbereich ein, wobei die
hydraulischen Anschlüsse dem Deckel gegenüberliegend
mit Filtern und Dichtungen direkt in das Gehäuse anein
andergrenzend integriert sind.
Weitere Vorteile ergeben sich durch die Möglichkeit,
das Gehäuse als Fließpreßteil (rund) oder aus einer ge
eigneten Profilform (Stahlprofil) herzustellen, wobei
sich insbesondere auch Vorteile in der Ausbildung als
Zweistellungs-Mehrfach- oder Verbundmagnetventile erge
ben, da als Gehäuse ein einfaches Profil für beispiels
weise zwei oder vier Ventile verwendet werden kann, wo
durch sich nur sehr wenige Dichtstellen durch Zusammen
fassen der Bremskreise und der Möglichkeit der Verwen
dung von Formdichtungen ergeben. Da in der Verbundkon
zeption die Ventilkörper eines Bremskreises jeweils ge
genüberliegend angeordnet sind, ist der jeweilige Bohr
aufwand gering; Spulen können mit einer Leiterplatte
außerhalb des Verbundventils vorab verlötet werden, wo
durch auch ein automatisches Löten möglich ist, und an
schließend als Gesamtverband in das Gehäuse eingebracht
werden. Die einfachen Teile, aus denen die erfindungs
gemäße Ventilkonzeption aufgebaut ist, ermöglichen eine
automatisierungsgerechte Herstellung, wobei die jewei
ligen Gehäuseprofile auch aus mehreren Einzelteilen zu
sammengesetzt werden können. Die Integration von weite
ren Ventilen in einer gegebenen Profilform ermöglicht
Minimierung von Baugröße, Gewicht, Einzelteilen und Be
arbeitungsaufwand. Da die erfindungsgemäße Konzeption
den Hydraulikteil mit dem Magnetbereich in einem Ge
häuse zusammenfaßt, ergeben sich gegenüber den sogenann
ten Verbundmagneten Vorteile hinsichtlich Bauvolumen,
Gewicht, Kosten und der Teilezahl der verwendeten Ele
mente.
Die Verwendung von Formdichtungen, die wiederum die Ver
wendung von abstützenden Hutfiltern sinnvoll machen,
sorgt für kleine einwirkende hydraulische Kräfte durch
die zusammengefaßte Anschluß-Abdichtung bei Reduzie
rung der Dichtstellenanzahl.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesse
rungen des im Hauptanspruch angegebenen Zweistellungs-
Magnetventils möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungs
beispiel eines Einfach-Magnetventils im Schnitt,
Fig. 2
ein Zweiwege-Zweistellungs-Verbundmagnetventil (2/2-
Verbundventil), teilweise im Schnitt und unter Verwen
dung eines gemeinsamen Gehäuseprofils, die
Fig. 3a und 3b
eine weitere Ausführungsform eines Einzelventils oder
mehrfach hintereinandergeschalteten Verbundventils mit Ge
häuse aus Profilstahl (U-Profil)in einer Schnittdar
stellung und in einer Seitenansicht, die
Fig. 4a und 4b
eine Ausführungsform eines Zweistellungs-Verbundventils
(4-fach) in einer teilweisen Schnittdarstellung und in
Ansicht von oben und die
Fig. 5a und 5b ebenfalls ein
Vierfach-Zweistellungs-Verbundmagnetventil mit einem
unterschiedlichen Profilgehäuse ebenfalls in einer
teilweisen Schnittdarstellung und Ansicht von oben.
Das in Fig. 1 gezeigte Einfach-Zweistellungs-Magnetven
til 10 hat ein topfförmiges Gehäuse 11 und einen Deckel
12, der mit dem Gehäuse verbunden ist. Das Gehäuse kann
beispielsweise als Fließpreßteil in runder Form oder
aus einem Profilmaterial auch rechteckförmig herge
stellt sein,und es nimmt insgesamt sämtliche Teile und
Komponenten des Zweistellungs-Magnetventils in sich auf,
also sowohl den elektrischen Betätigungsteil mit Spule
und Anker als auch den hydraulischen Ventilbereich.
Hierzu hat das Gehäuse eine abgestufte Innenbohrung 13,
deren Durchmesser sich jeweils stufig nach unten verrin
gern. Andererseits ist der Deckel 12 ebenfalls mit abge
stuften Durchmessern in die Mitte und nach innen unten
vorspringend ausgebildet. In der Gehäusebohrung 13 sitzt
die magnetische Ringspule 14, eingefaßt in eine geeigne
te (Kunststoff)halterung und mit einem bei 15 angedeuteten
elektrischen Anschluß, der bei 12 a durch eine Bohrung im
Deckel geführt ist. Nach innen von der Magnetspule 14
ausgehend ist dann eine Führungsbuchse 16 eingesetzt,
die gleichzeitig als magnetische Trennstelle und als
Laufbuchse für den von ihr gleitverschieblich gelager
ten Anker 17 dient. Die abgestuften Bohrungsdurchmesser
im Deckel und im Gehäuse zentrieren gleichzeitig die
eingesetzten Teile und insbesondere die Führungsbuchse
16. Ein wesentliches Merkmal vorliegender Erfindung be
steht in der Anordnung einer deutlich ausgeprägten Aus
bohrung 18 im mittleren, verdickten Teil des Deckels,
in welche Ausbohrung 18 ein (einstückiger) Ansatz 17 a
des Ankers hineinragt, um so den Magnetfluß möglichst
verlustfrei überzuleiten. Der Magnetkreis besteht da
her aus dem Gehäuse 11, dem Deckel 12, dem Anker 17 so
wie einer am Anker unten in der Zeichenebene noch ange
ordneten Halterung 19 für das Ventilglied, welches bei
allen Ausführungsbeispielen bevorzugt eine Dichtkugel 20
ist. Der insofern dann als Kugelhalter ausgebildeten
Halterung gegenüberliegend bildet das Gehäuse die Pol
fläche 21, so daß sich ein guter Rückschluß in Verbin
dung mit der Ventilgliedhalterung (Kugelhalter) am An
ker 17 mit geringsten Magnetverlusten ergibt. Der Anker
17 gleitet in seiner Führungsbuchse 16 über zwei bund
förmige Absätze 17 b, wobei der Ankerraum nach außen
durch in der Führungsbuchse bei 22 und im Deckel bei 23
eingebrachte Dichtungen in der einfachen Form von O-Rin
gen abgedichtet ist. Die Ankerrückstellfeder 24 wirkt
auf die Halterung 19 von der Gehäusepolfläche 21 aus und
ist vorzugsweise als Tellerfeder ausgebildet, wobei sie
in einer Abschulterung der Polfläche 21 sitzt. Die
Dichtkugel 20 ist auf der scheibenförmigen Halterung 19
in geeigneter Weise befestigt, vorzugsweise angeschweißt
oder gelötet, wobei die Halterung 19 selbst zur Gewähr
leistung einer sicheren Schließfunktion gegenüber dem An
ker radial beweglich ausgebildet ist. Durch eine geeig
nete Schlitzbildung, wie bei 25 angedeutet, dient die
Kugelhalterscheibe, also die Halterung 19 gleichzeitig
zur Kanalführung zwischen den beiden Anschlüssen. Die
Schlitzführung kann in der Scheibenform der Halterung 19
als ausgestanzte Schlitznut ausgebildet sein. Die bei
den hydraulischen Anschlüsse sind als Anschluß I in
Fig. 1 mit 26 und als Anschluß II mit 27 bezeichnet;
die Anschlüsse I und II sind von abgesenkten, auf der
gleichen, dem Deckel 12 gegenüberliegenden Gehäuseseite angeordneten
Bohrungen 26 a, 27 a gebildet, in die jeweils Filter 28
eingesetzt sind; durch diese Filter jeweils zur Abdich
tung umgebende O-Ringe 29, die in flachere Ringbohrun
gen des Gehäuses eingesetzt sind, vervollständigen sich
die Anschlüsse I und II - durch die parallele
Anordnung der Anschlüsse I und II in integrierter Ge
häuseform ist es auch möglich, anstelle der O-Ringe 29
eine einstückige Formdichtung an dieser Stelle zur Ab
dichtung anzuordnen. Der Anschluß I führt über einen
axialen Gehäusekanal 30 in einen zwischen der unteren
Stirnfläche der Führungsbuchse 16 und der gegenüberlie
genden Magnetpolfläche gebildeten Kanalkanal 31; über
diesen Ringkanal und die Schlitznut 25 ergibt sich die
Verbindung längs der Dichtkugel 20 und der Innenbohrung
32 des hülsenförmigen Ventilsitzes 33 zum anderen An
schluß II.
Die Führungsbuchse 16 ist daher auch nur so lang, daß
dieser Ringkanal 31 zur Herstellung der hydraulischen
Verbindungsleitung verbleibt, wobei ferner die geometri
sche Anordnung der abdichtenden O-Ringe 22, 23 im Deckel
12 und in der Führungshülse so getroffen ist, daß
sichergestellt ist, daß bei Innendruck die Führungshül
se 16 immer am Deckel zum Anschlag kommt und der Ring
kanal 31 daher freigehalten bleibt. Es versteht sich,
daß, falls gewünscht, beide O-Ringe 22 und 23 in dem
nichtmagnetischen Zwischenstück der Führungsbuchse 16,
welche vorzugsweise aus einem geeigneten Chrom-Nickel-
Stahl oder aus Messing besteht, eingebracht sein können,
falls man auf die Nutbildung im verdickten Deckelbe
reich verzichten möchte. Die Abdichtung erfolgt ohne je
de Lötstelle, wobei der Deckel 12 am Gehäuse entweder
durch Verstemmen, Verbördeln wie bei 34 angedeutet oder
auch Verschrauben befestigt werden kann - durch ein
Verschrauben ergibt sich der Vorteil, daß die gesamte
Einheit auch schneller wieder demontiert werden kann,
wenn Justier- oder Wartungsarbeiten erforderlich sein
sollten.
Zur Reduzierung des ansonsten schlecht entlüftbaren Raums
zwischen dem Bohrungsgrund im Deckelboden und dem Anker
ansatz 17 a, aber auch zur Erzielung eines Kraftschlusses
zwischen dem Anker und seiner Rückstellfeder 24 ist in
diesen Bereich des Deckelbodens noch ein Füllelement 35
angeordnet, welches gleichzeitig auch als Federelement
aufgrund einer nach unten vorspringenden Zunge 35 a dient,
vorzugsweise aus Kunststoff besteht und dafür sorgt, daß
für gleichbleibenden Öffnungshub der Anker stets an sei
ner Rückstellfeder anliegt. Dabei ist die Charakteristik
dieser als Tellerfeder ausgebildeten Rückstellfeder so
bemessen, daß sie etwa derjenigen des Magneten ent
spricht (quadratische Kraftzunahme über dem Hub), wo
durch extrem kurze Schaltzeiten erzielt werden können.
Die Funktion des in Fig. 1 dargestellten Zweistellungs-
Magnetventils ist dann so, daß im stromlosen Zustand
der Anker 17 einschließlich der Halterung 19 für die
Dichtkugel 20 durch die Tellerfeder 24 gegen das obere
Füllstück 35 im Deckelbohrungsgrund gedrückt wird, wo
bei über die Schlitznut 25 und den Ringkanal 31 zwischen
den Anschlüssen I und II Verbindung besteht. Im strombe
aufschlagten Zustand der Spule durchläuft der Anker den
kurzen Hub bis zum Anschlag der Dichtkugel in ihrem
Sitz 33,und die beiden Anschlüsse sind gegeneinander
abgesperrt. Es versteht sich, daß der Ventilsitz 33
auf die zur Erzeugung des gewünschten Öffnungshubs ent
sprechende Tiefe in die zugeordnete Gehäusebohrung ein
gepreßt wird, wobei bei der Montage noch vor Einbringen
des Ankers der Führungsbuchse und des Deckels zuerst die
Spule 14 montiert wird und die anderen genannten Teile
dann in einfacher Weise eingesetzt und durch Befestigen
des Deckels 12 sicher fixiert und gehalten werden.
Die folgenden Ausführungsbeispiele zeigen die bevorzug
ten Möglichkeiten, die die erfindungsgemäße Grundkonzep
tion eines Zweistellungs-Magnetventils, wie in Fig. 1
beschrieben, bei Erweiterung zu entsprechenden Verbund
ventilsystemen bietet. Da bei den jeweiligen Einzelven
tilen vom grundsätzlichen Aufbau, wie in Fig. 1 beschrie
ben, Gebrauch gemacht wird, wird bei entsprechender Über
einstimmung entweder auf die Anbringung von lediglich
Wiederholungen darstellenden Bezugszeichen verzichtet,
oder es werden die gleichen Bezugszeichen für identische
Teile mit gleichen Funktionen und bei nur geringfügigen
Abweichungen Bezugszeichen mit einem Beistrich oben ver
wendet.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist ein Zwei
fach-2/2-Verbundventil 36 dargestellt, mit einem aus
einem geeigneten Profilstahl bestehenden, einstückigen
Gehäuse 37, wobei die Ausgangsgrundform des Profilstahl-
Gehäuses in der kleinen Zeichnung in Fig. 2 in der
Zeichenebene rechts neben dem Verbundventil angegeben
ist. Man erkennt, daß durch entsprechende, abgesetzte
Bohrungen die jeweiligen Aufnahmeöffnungen für die Ven
til- und Magnetteilkomponenten ohne größeren Aufwand
hergestellt werden können.
Das Verbundventil 36 der Fig. 2 dient der Realisierung
eines aus dem Hauptbremszylinderanschluß 38 (HZ-Anschluß)
sowie den jeweiligen Radbremszylinderanschlüssen 39 und
40 (RZ I und RZ II) bestehenden Bremskreises.
Durch die symmetrische Ausbildung der beiden Zweistel
lungs-Magnetventile in den gemeinsamen Profilstahlblock
37 als Gehäuse benötigt man lediglich den gemeinsamen
HZ-Anschluß 38, der durch eine von der rechten Gehäuse
seite ausgehende, durchlaufende Querbohrung 41 mit kur
zer zentraler Axialbohrung 42 herstellbar ist, wobei die
Querbohrung 41 die jeweiligen Gehäuse-Bohrungsgründe für
die Ventilsitze miteinander und mit dem HZ-Anschluß 38
verbindet. Hierdurch erspart man sich mindestens einen
zusätzlichen O-Ring und ein Filter bei Erzielung kleine
rer hydraulischer Wirkflächen.
Die radiale Freigängigkeit der Halterung 19′ für die
Dichtkugel 20 wird bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2
dadurch erzielt, daß die Scheibe der Kugelhalterung seit
lich verschieblich in der Ankerbohrung sitzt und von
einem gesonderten Haltering oder Sprengring 43 gehalten
ist, der seinerseits durch einen ausgestemmten Grat
in der Ankerbohrung fixiert ist.
Die Befestigung des 2/2-Verbundventils der Fig. 2 kann
mit einer einzigen zentralen Schraube, wie bei 44 ange
deutet, erfolgen, wobei oberhalb des Gehäuseblocks noch
eine Leiterplatte 45 angeordnet ist, die beispielsweise
von den nach außen geführten Spulenanschlüssen bzw. de
ren Kunststoffummantelung getragen ist und Verdrahtun
gen in gewünschter Form aufweisen kann.
Das in den Fig. 3a, 3b dargestellte Ausführungsbei
spiel kann so als Einzelventil oder als mehrfach hinter
einandergeschaltete Verbundventile aus einem gemeinsamen
Profilstahl-Gehäuse aufgebaut sein, wobei die Form des
Profils wiederum in der Zeichnung gesondert unterhalb
der Fig. 3a als quergelegtes U-Profil 46 gezeigt ist.
Abweichend zum Aufbau des hydraulischen Ventilteils ent
sprechend den Fig. 1 und 2 sind bei dem Ausführungs
beispiel der Fig. 3a, 3b die hydraulischen Anschlüsse
nicht stirnseitig, dem Deckel 12 gegenüberliegend, son
dern seitlich am Gehäuseblock 46′ angeordnet, wobei der
HZ-Anschluß 47 mit dem Bohrungsgrund für den Ventilsitz
33′ in Verbindung steht und der zum jeweiligen Radbrems
zylinder führende RZ-Anschluß 48 wie schon bei den vor
hergehenden Ausführungsbeispielen in den Ringkanal 31
einmündet, in diesem Fall jedoch seitlich.
Die Darstellung der Fig. 3b zeigt genauer, daß zur Ab
dichtung, wie weiter vorn schon erwähnt, anstelle von se
paraten, in die jeweiligen abgesenkten Bohrungen der An
schlüsse eingelegten O-Ringen auch eine gemeinsame Form
dichtung 49 ausreichend ist, die beide Anschlüsse 47 und
48 umgibt und in eine abgesenkte Ringbohrung 50 am Ge
häuseblock 46′ eingelegt ist. Ferner kann es in diesem
Fall vorteilhaft sein, daß zur Abstützung der Hydrau
likkraft auf die Dichtgeometrie bei unterschiedlichen
Drücken in den Anschlüssen insofern geänderte Spezial
filter verwendet werden, als diese axial langgezogen (Hutfilter)
weit in die Querbohrungen 47 a, 48 a zu den Anschlüssen
47 und 48 hineinragen und in ihrem Bundbereich mit Me
tallarmierungen 51, die eingespritzte Rohrteile sein
können, zur Abstützung der Dichtkraft versehen sind.
Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel, wie bei 52
in Fig. 3a erkennbar, der Ventilsitz 33′ noch durch
eine Einbördelung in eine Ringnut formschlüssig in sei
ner Position gehalten. Die Befestigung kann über ent
sprechende Gewindebohrungen 53 a, 53 b erfolgen.
Auch hier ist wieder, wie auch aus der Darstellung der
Fig. 2 erkennbar, die Halterung 19′ für die Dichtkugel
20 in eine abgestufte Sackbohrung unmittelbar im Anker
eingesetzt mit radialer Beweglichkeit und gehalten durch
einen Sprengring, so daß der Anker mit einer Außenring
fläche die Halterung 19′ in Richtung auf die vom Gehäu
se gebildete, gegenüberliegende Polfläche 21 über
ragt und so selbst die Vervollständigung des Magnet
kreises zur Polfläche bildet, wobei die Rückstell-
Tellerfeder 24 sich in diesem Fall nicht an der Halte
rung, sondern unmittelbar an der Ankerstirnringfläche
abstützt. Der auch hier vom Gehäuseblock 46′, dem Deckel
12, dem Anker 17 gebildete Magnetkreis ist durch
das spezielle U-Profil des Gehäuses bedingt einseitig
offen, auf der Seite also, von welcher die Spule 14′
mit ihrer Spulenhalterung eingeschoben wird; die Mon
tage der restlichen Teile erfolgt dann durch die von
oben in den Verbundblock des Gehäuses eingebrachten
jeweiligen abgesetzten Bohrungen für die einzelnen, hin
tereinandergeschalteten Verbundventile.
Das in den Fig. 4a und 4b dargestellte Ausführungsbei
spiel vereint Merkmale der Fig. 2 und 3 zur Bildung
eines Vierfach-Zweistellungs-Verbundventils, so daß
zwei, aus den beiden Hauptzylinderanschlüssen HZ und den
vier Radzylinderanschlüssen RZ bestehende Bremskreise
realisierbar sind. Der Gehäuseblock ist gebildet aus
einem H-Profil und ist auch hier rechts neben der Dar
stellung der Fig. 4a im verkleinerten Maßstab darge
stellt. Es liegen daher je zwei Zweistellungs-Magnet
ventile nebeneinander mit jeweils gemeinsamem Gehäuse
verbindungskanal 53 zum HZ-Anschluß 38′; der Gehäuse
block ist insgesamt mit 54′ bezeichnet; seine
Profilgestaltung mit 54. Im gleichen Gehäuseblock 54′
liegen dann, wie die Darstellung der Fig. 4b zeigt, noch
mals hinter diesen beiden ersten 2/2-Verbundventilen
zwei weitere, einander durch einen gemeinsamen HZ-An
schluß zugeordnete 2/2-Verbundventile, wobei, bedingt
durch das H-Profil des Gehäuseblocks 54′ die jeweiligen
Magnetkreise stets einseitig offen sind, wie dies im
Prinzip auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3a
der Fall ist.
Weitere Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsbei
spielen ergeben sich dadurch, daß im Ventilbereich die
Dichtkugel 20′ einseitig mit einem Vorsprung 20 a in
eine ringhülsenartige Ausnehmung ihrer Halterung 19′′
eingreift, also mindestens auch formschlüssig gehalten
ist, wieder bei freier radialer Beweglichkeit der Hal
terung 19′′ zum Anker 17. Ferner wird durch eine dichte
Verlötung der Führungsbuchse 16′ mit dem Deckel 12′
bei 54 die Möglichkeit geboten, auf einen der O-Dicht
ringe, nämlich den Dichtring 23 entsprechend Fig. 1
ganz zu verzichten. Die nach oben geführten, seitlich
über den Gehäuseblock 54′ jeweils herausragenden
elektrischen Anschlüsse zu den Spulen tragen wiederum
eine elektrische Leiterplatte 45′, auf welcher gleich
zeitig die elektrische Verschaltung der Ventile erfolgen
kann und wobei es sich versteht, daß die Leiterplatte
ergänzend noch durch zusätzliche Schraubbolzen o. dgl.
gehalten sein kann. Die Befestigung des gesamten Ventil
blocks kann über eine oder mehrere Schrauben 55 erfolgen
(Fig. 4b).
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel vorliegender
Erfindung läßt sich der Darstellung der Fig. 5a und 5b
entnehmen; dieses Ausführungsbeispiel bildet ebenfalls
ein Vierfach-Zweistellungs-Verbundventil mit einem
Blockgehäuse 55′ aus einem in der Zeichenebene rechts
der Fig. 5a dargestellten E-Profil 55 eines geeigneten
Profilstahls. Auch hier ist der gesamte Ventilaufbau
einschließlich Hydraulikteil und elektrischem Magnet
teil in das Stahlprofilgehäuse integriert, wobei beson
ders gut erkennbar wird, daß bei der Montage die, falls
gewünscht, vollständig mit Leiterplatte und Spulen außer
halb des Verbundventils verlöteten und vormontierten
Spulen/Leiterplattenkombination von oben in das Block
profil des Gehäuses eingeschoben wird, woraufhin dann
jeweils seitlich durch entsprechendes Einschieben in
die sich in diesem Fall mit ihren Unterteilen (mit Be
zug auf die Darstellung der Fig. 1) unmittelbar gegen
überliegenden Einzelventile in die Gehäusebohrungen der
Gesamtaufbau vervollständigen läßt. Auch hier ist die
dargestellte Konstruktion sowohl für hängenden wie auch
für waagerechten Einbau geeignet (Entlüftbarkeit), wo
bei für jeweils einen der beiden Bremskreise 56 a, 56 b
(diese bestehend aus dem gemeinsamen HZ-Anschluß 38′′
und den beiden Radzylinderanschlüssen 39′, 40′) jeweils
wieder eine einzige gemeinsame Formdichtung 57 a, 57 b
ausreichend ist (s. Fig. 5b).
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind zur Abstützung
der Hydraulikkraft auf die Dichtgeometrie die mit ein
gespritzten Rohrteilen verstärkten Hutfilter verwendet.
Als besonderer Vorteil ergibt sich bei dieser Ausfüh
rungsform noch, daß die Bohrung 58 zur Aufnahme der bei
den Ventilsitze, die sich insoweit diametral gegenüber
liegen und zwischen sich den Zulauf vom HZ-Anschluß 38′′
aufnehmen, in einem Arbeitsgang hergestellt werden kann.
Der sonstige Aufbau entspricht, insbesondere im Ventil
bereich, der Ausführungsform der Fig. 4a; auch hier ist
unter Einsparung eines abdichtenden O-Rings die Füh
rungsbuchse mit dem jeweiligen Gehäusedeckel ringverlö
tet.
Die Befestigung des Vierfach-2/2-Verbundventils ent
sprechend den Fig. 5a, 5b kann im einfachsten Fall
durch eine Zentralschraube 59 erfolgen; in der Dar
stellung der Fig. 5b erkennt man auch die zentrale Po
sitionierung der Leiterplatte 45′′ (unter Freilassung
einer Durchtrittsbohrung für die Zentralschraube) und
mit seitlichem Steckeranschluß 45 a.
Durch die Zusammenfassung der Bremskreise und die Ver
wendung von Formdichtungen unter Zugrundelegung ein
facher Gehäuseprofilgestaltungen für integrierte Ver
bundventilsysteme, vorzugsweise von vier 2/2-Verbund
ventilen in einer Einheit ergeben sich für jedes Ven
til besonders einfach aufgebaute Magnet/Ventilkreise,
eine besonders geringe Anzahl von benötigten Einzel
teilen, wenig Dichtstellen durch Zusammenfassen der
Bremskreise und Verwendung von Formdichtungen, eine ins
gesamt automatisierungsgerechte Konstruktion durch die
Einfachheit der jeweiligen Komponenten, die problemlose
Integration weiterer Ventile in entsprechend vergrößerte
Gehäuseprofilblöcke, ein besonders guter magnetischer
Wirkungsgrad, da unnötige Luftspalte durch den getroffe
nen Aufbau vermieden sind und schließlich kleine hydrau
lische Kräfte durch die Verwendung sogenannter Hutfil
ter, die sich von den Anschlüssen ausgehend weiter in
die Kanalbohrungen des Gehäuses erstrecken.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen
und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl
einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander
erfindungswesentlich sein.
Claims (23)
1. Zweistellungs-Magnetventil, insbesondere Verbundmag
netventil für die Realisierung von ABS-Funktionen,
einschließlich Druckhaltefunktionen, bei Fahrzeugen
u. dgl., mit einem Ventilgehäuse, in diesem ange
ordnetem, unter der Wirkung einer Magnetspule ver
schieblich gelagertem Anker und einem hierdurch in
Verschluß- bzw. Öffnungsrichtung bewegbaren Ventil
glied, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Gehäuse
bohrung für die Aufnahme des Ankers (17) verschlie
ßender Deckel (12, 12′) eine einen Ankeransatz (17 a)
aufnehmende Aufbohrung (18) aufweist und daß gegen
überliegend das Ventilglied (Dichtkugel 20, 20′)
auf einer vom Anker (17) radial beweglich gelagerten
Halterung (19, 19′, 19′′) befestigt ist, wobei der
geschlossene Magnetkreis von dem Gehäuse (11, 37,
46′, 54′, 55′), dem Deckel (12, 12′) sowie dem An
ker (17) gebildet ist.
2. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein Fließpreßteil
oder ein Profilteil (37, 46, 54, 55) ist, in wel
ches die Anschlüsse (26, 27, 38, 39, 40; 47, 48;
38′; 38′′, 39′, 40′) die Filter (28; Hutfilter 51),
die Dichtungen (29; Formdichtung 50; 57 a, 57 b) ein
schließlich sämtlicher anderer Teile unter Bildung
eines Blockgehäuses integriert sind.
3. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme sowohl
der die Bewegung des Ankers (17) bewirkenden Magnet
teile als auch der hydraulischen Ventilteile be
stimmte Gehäusebohrung (13) abgestuft ist und sich
von größeren Durchmessern im Bereich des Deckels
(12) zu kleineren Durchmessern verjüngt, wobei in
den zentralen unteren Bohrungsteil eine den Ventilsitz
bildende Sitzhülse (33) eingepreßt, gegebenenfalls
durch Bördelung (52) formschlüssig gehalten ist.
4. Zweistellungs-Magnetventil nach einem der Ansprüche
1-3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem äußeren,
durch den Deckel (12) abgeschlossenen Bohrungsteil
des Blockgehäuses die Magnetspule (14) mit ihren
Halterungen sitzt und zwischen ihr und dem Anker
(17) eine magnetische Trennstelle in Form eines
nichtmagnetischen Zwischenstücks (Chrom-Nickel-Stahl
oder Messing) angeordnet ist, das gleichzeitig die
Laufbuchse (16) für den Anker bildet.
5. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anker in seiner Laufbuchse
(16) über zwei bundförmige Absätze (17 b) gleitet.
6. Zweistellungs-Magnetventil nach einem der Ansprüche
1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Lauf- oder
Führungsbuchse (16) für den Anker (17) aufnehmende
abgestufte Innendurchmesser der Gehäusebohrung dem
Außendurchmesser der Führungsbuchse entspricht und
daß der Innendurchmesser der Führungsbuchse (16)
einem abgestuften unteren Außendurchmesser des die
Führungsbohrung (18) für den Ankeransatz (17 a) bil
denden mittleren Deckelteils entspricht derart, daß
Deckel (12) und Gehäuse (11, 37′, 54′, 46′, 55′)
gleichzeitig die Führungsbuchse (16) zentrieren,
wobei diese nach unten und dem Deckel (12) gegen
überliegend einerseits soweit gegenüber den Anschlag
für die Magnetspule bildenden Gehäusebohrungsabstu
fung heruntergezogenen ist, daß eine Dichtung (O-Ring
22) zwischen Führungsbuchse (16) und der in
diesem Bereich angrenzenden Gehäusebohrung einge
setzt ist, andererseits soweit nach oben gegenüber
diesem Bohrungsgrund auf Anschlag geschoben ist,
daß ein den Anker, gegebenenfalls die Halterung
(19, 19′) für das Ventilglied umgebender Ringkanal
(31) gebildet ist.
7. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ringkanal (31) mit einem
ersten Anschluß (RZ-Anschluß 26) verbunden ist, wäh
rend ein zweiter Anschluß (HZ-Anschluß 27), der an
grenzend zum ersten Anschluß (26) und auf der glei
chen Gehäuseseite angeordnet ist, mit der von der
Sitzhülse (33) gebildeten Innenbohrung in Verbindung
steht.
8. Zweistellungs-Magnetventil nach einem der Ansprüche
1-7, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich
der Führungsbuchse (16) zwischen dieser und dem in
ihrem Inneren eingreifenden vorspringenden Ringteil
des Deckels (12) eine weitere Abdichtung (O-Ring 23)
angeordnet ist.
9. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Abdichtung von einer
Ringlötung zwischen Deckel (12) und Führungsbuchse
(16) gebildet ist.
10. Zweistellungs-Magnetventil nach einem der Ansprüche
1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied
von einer Dichtkugel (20) gebildet ist, die auf
einer die Halterung (19, 19′) bildenden Scheibe
befestigt (geschweißt oder gelötet) ist, wobei die
se Scheibe eine Ankerpolfläche gegenüberliegend
einer Gehäusepolfläche (21), bildet.
11. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die die Dichtkugel (20) tragen
de Kugelhalter-Scheibe gegenüber dem Anker radial
beweglich angeordnet ist.
12. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der scheibenar
tigen Halterung (19, 19′) und der Gehäusepolfläche
(21) die als Tellerfeder (24) ausgebildete Rück
stellfeder für den Anker (17) angeordnet ist, die
sich einerseits an der Halterung (19, 19′) und an
dererseits an der Gehäusepolfläche (21) abstützt.
13. Zweistellungs-Magnetventil nach einem der Ansprüche
1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (19′)
für die Dichtkugel (20) in einer zentralen Ankeraus
nehmung mit radialem Freiheitsgrad gehalten ist und
die hierdurch gebildete äußere Ankerringfläche der
Gehäusepolfläche (21) unmittelbar gegenüberliegt.
14. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halterung (19′′) als in der
Ankerausnehmung angeordnete Bolzenhalterung ausge
bildet ist, die mit einem hülsenartigen Vorsprung
einen Ansatz an der Dichtkugel (20′) erfaßt.
15. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 10, 11 oder
12, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenartige
Halterung (19) mindestens eine sich in den Ringkanal
(31) öffnende Schlitznut (25) aufweist, zur Herstel
lung einer hydraulischen Verbindung vom Ringkanalan
schluß zum von Dichtkugel (20) und Dichthülse (33)
gebildeten Ventilsitz.
16. Zweistellungs-Magnetventil nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Raum zwischen dem Deckelbohrungsgrund und dem
Ankerfortsatz (17 a) ein Füll- und Federelement
(35) angeordnet ist, welches die Ankerposition in
Anlage an die Ankerrückstellfeder (24) bestimmt.
17. Zweistellungs-Magnetventil nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß der
Deckel (12) mit dem Blockgehäuse durch Verstemmen,
Verbördeln oder Verschrauben verbunden ist.
18. Zweistellungs-Magnetventil nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1-17 als mindestens zweifaches 2/2-
Verbundventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Block
gehäuse (37′) aus einem parallele, geschlossene
Öffnungen aufweisenden Profilstahlblock (37) gebil
det ist zur Realisierung eines Hauptbremszylinderan
schlusses (38) für zwei zugeordnete Radbremszylinder
anschlüsse (39, 40), wobei eine Gehäusequerbohrung
(41) den lediglich einmal vorgesehenen Hauptbremszy
linderanschluß (38) mit den Gehäusebohrungsgründen
für die Sitzhülsenaufnahme verbindet. (Fig. 2)
19. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halterung (19′) für die
Dichtkugel (20) in einer abgesenkten Bohrung inner
halb des Ankers (17) angeordnet ist.
20. Zweistellungs-Magnetventil nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1-17, ausgebildet als mindestens zwei
faches 2/2-Verbundventil, dadurch gekennzeichnet,
daß das einstückige, die jeweiligen integrierten
Ventil/Magneteinheiten aufnehmende einstückige Block
gehäuse (46′) von einem einseitig offenen U-förmigen
Profil gebildet ist, wobei die Anschlüsse (47, 48)
jeweils seitlich herausgeführt und die einzelnen
Ventil/Magneteinheiten in Längsrichtung des Gehäuse
profils hintereinanderliegend angeordnet sind.
(Fig. 3a, 3b)
21. Zweistellungs-Magnetventil nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (47, 48) in die
Anschlußbohrungen lang hineingezogene Hutfilter (51)
aufweisen und eine die Gehäusefläche bündig abschlie
ßende gemeinsame Formdichtung (49) umfassen.
22. Zweistellungs-Magnetventil, ausgebildet als minde
stens zweifaches, vorzugsweise vierfaches 2/2-Verbund
ventil, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ventil/
Magneteinheiten aufnehmende einstückige Blockgehäuse
(54′) eine flachgelegte H-Form (Doppel-U-Form 54)
aufweist, mit gemeinsamem Querverbindungskanal (53)
für den Hauptbremszylinderanschluß (38′) zu jeweils
zwei, nebeneinander angeordneten Ventil/Magneteinhei
ten, wobei die jeweiligen Magnetspulen mit ihren Hal
terungen seitlich in die offenen H-Schenkel eingescho
ben und die weiteren Ventilkomponenten durch eine
obere, jeweils durch einen Deckel (12′) verschlossene
Gehäusebohrung eingesetzt und montiert sind. (Fig. 4a,
4b)
23. Zweistellungs-Magnetventil, ausgebildet als vierfa
ches 2/2-Verbundventil, dadurch gekennzeichnet, daß
der eine gemeinsame, die vier Ventil/Magneteinheiten
aufnehmende Gehäuseprofilblock (55′) als flach ge
legtes E-Profil (55) ausgebildet ist und jeweils ein
ander zum Anschluß an den gleichen Hauptbremszylin
der zugeordnete Ventil/Magneteinheiten in ihren Ge
häusebohrungen mit den Ventilsitzen diametral ge
genüberliegend angeordnet sind derart, daß zur An
ordnung der beiden jeweiligen Ventilsitzhülsen eine
durchgehende Bohrung (58) gebildet ist, in welche
der HZ-Anschluß (38′′) über ein Hutfilter in dem Zu
laufkanal zentral einmündet, mit beidseitig benach
bart angeordneten RZ-Anschlüssen (39′, 40′), die
seitlich in die Ringkanäle (31) einmünden und mit
einer gemeinsamen Formdichtung (57 a, 57 b) für jeweils
einen, durch die drei Anschlüsse gebildeten Brems
kreis. (Fig. 5a, 5b)
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