DE4231428A1

DE4231428A1 - Elektromagnetisch betätigbares Ventil mit Scheibenanker

Info

Publication number: DE4231428A1
Application number: DE19924231428
Authority: DE
Inventors: Erwin Krimmer; Werner Dipl Ing Brehm; Bernd Groll
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-09-19
Filing date: 1992-09-19
Publication date: 1994-03-24
Also published as: GB9317468D0; JPH06193763A; GB2270799A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiges Ventil ist beispielsweise aus dem DE-GM 87 11 602 bekannt. Um bei einem solchen Ventil einen sicheren Betrieb auch bei hohen Taktfrequenzen zu gewährleisten, ist zwischen dem Scheibenanker und der diesem zugewandten Stirnseite der Polscheibe eine sog. Restluftspaltscheibe angebracht. Diese Restluftspaltscheibe besteht aus einem nicht magnetischen Werkstoff, zum Beispiel einem Kunststoff, und ist nur einige Zehntel Millimeter dick. Die Restluftspaltscheibe wird zu meist zwischen Polscheibe und Flanschteil des Ventils eingeklemmt, indem sie bei der Montage des Ventils vor dem Einsetzen des Flansch teils auf die Polscheibe aufgelegt wird und durch das Ansetzen des Flanschteils fixiert wird. Durch eine derartige Restluftspaltscheibe soll verhindert werden, daß der Scheibenanker nach der Bestromungs phase des Elektromagneten an der Polscheibe "kleben" bleibt. Durch die nicht magnetische Restluftspaltscheibe zwischen Scheibenanker und Polscheibe wird ein sofortiges Lösen des Scheibenankers nach Wegfall der Bestromung des Elektromagneten ermöglicht. Derartige Restluftspaltscheiben haben aufgrund ihrer Geometrie den Nachteil, daß sie bei der Montage sehr leicht beschädigt werden können, und daß ihre Montage schwierig handhabbar ist. Darüber hinaus kommt es bei der industriellen Handmontage derartiger Ventile sehr oft vor, daß die Restluftspaltscheibe nicht eingelegt wird, oder daß mehrere Restluftspaltscheiben übereinandergelegt werden. Damit wird einer seits ein sicheres Lösen des Scheibenankers nicht immer gewähr leistet, im anderen Fall kommt es zu Veränderungen der Ventilkenn linie.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein sicherer und schneller Betrieb des Elektromagnet ventils möglich ist und daß vor allem die Montage dieses Ventils erleichtert wird. Durch den Wegfall eines Einzelteils, das bisher schwierig handzuhaben war, wird insbesondere eine Serienfertigung erleichtert. Durch die Verwendung einer derartigen Polscheibe werden stets gleichbleibende Materialkennwerte und -abmessungen gewähr leistet.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Be schreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt einen Längsschnitt durch ein elektromagnetisch betätigbares Ventil.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

In der Zeichnung ist mit 10 der Gehäusemantel des Elektromagnet ventils bezeichnet, der etwa hülsenförmig ausgebildet ist und an seinem Umfang mehrere Durchbrüche 11 hat. Innerhalb des Gehäuseman tels 10 ist die Spule 12 angeordnet, die auf einem mittigen Spulen kern 13 sitzt. Den Spulenkern durchdringt eine mittige Bohrung 14, die an ihrem einen Ende über eine Leitung 15 Anschluß zu einem Behälter 16 hat. Am dortigen Ende ist der Gehäusemantel 10 durch eine Flußscheibe 18 verschlossen. Dort sind auch noch die elektri schen Anschlußteile 19 zur Kontaktierung der Spule 12 angeordnet.

Am entgegengesetzten Ende des Gehäusemantels 10 bzw. der Spule 12 befindet sich eine Polscheibe 20, auf diese folgt achsgleich ein Flanschteil 21. Diese sind durch einen unteren Bördelrand 22 des Gehäusemantels 10 fest mit diesem verbunden. Im Flanschteil 21 sind zwei parallel zueinander verlaufende, durchgehende Bohrungen 23, 24 ausgebildet, die Anschluß zu einem nicht dargestellten Verbraucher haben. Weiterhin befindet sich in der Mitte des Flanschteils eine Sackbohrung 25, in welche eine Querbohrung 26 mündet, die vom Äußeren des Flanschteils 21 ausgeht und die über eine Leitung 27 mit einer Druckmittelquelle 28 verbunden ist. In einem zylindrischen Ringraum 29, der am oberen Teil des Flanschteils 21 ausgebildet und dem Spulenkern 13 zugewandt ist, ist mit axialem und radialem Spiel ein Scheibenanker 30 angeordnet. Dieser hat eine mittige Bohrung 31, in welcher ein kugeliger Ventilkörper 32 aus Glas eingepreßt ist. Beiderseits der Bohrung 31 sind im Scheibenanker 30 durchgehende Schlitze 30A, 30B angesiedelt, die jedoch hier nicht zu sehen sind, da sie um 90 Grad versetzt zur dargestellten Ebene liegen.

Der Ventilkörper 32 wirkt mit zwei Ventilsitzen 33, 34 zusammen, von denen der eine am oberen Ende der Bohrung 25 im Flanschteil 21 aus gebildet ist, der andere am unteren Rand der Bohrung 14 des Spulen kerns 13. Auf den Scheibenanker 30 wirkt eine Druckfeder 36 ein, die in einer zylindrischen Ausnehmung 37 am Außenumfang des Spulenkerns 13 angeordnet ist und den Scheibenanker derart belastet, daß der Ventilkörper 32 auf den Ventilsitz 33 gedrückt wird, wenn der Elektromagnet nicht erregt ist, d. h., wenn die Spule 12 nicht be stromt wird.

Das gesamte Ventil ist vor dem Verbinden des Gehäusemantels 10 mit der Polscheibe 20 und dem Flanschteil 21 mit einem Kunststoffkörper 38 umspritzt. Der Kunststoffkörper 38 hat an seiner den Anschluß teilen 19 gegenüberliegenden Stirnseite einen zylindrischen Fortsatz 42, der den Spulenkern 13 mit Abstand umfaßt und etwa bündig mit diesem abschließt. Durch diesen zylindrischen Fortsatz 42 wird an der Stirnseite des Kunststoffkörpers 38 ein durch den Gehäusemantel 10 bzw. den Bördelrand 22 begrenzter Ringraum 43 ausgebildet, der zur Aufnahme der Polscheibe 20 dient. Diese Polscheibe 20 besteht aus einem ferromagnetischen Trägerwerkstoff 44, der beidseitig mit einer nicht magnetischen Schicht 45 versehen ist. In einer Ab wandlung kann auch nur die dem Scheibenanker 30 zugewandte Stirnsei te der Polscheibe 20 mit der Schicht 45 versehen sein. Diese Schicht 45 ist beispielsweise ein nicht magnetisierbarer Edelstahl, der durch Kaltwalzen auf den Trägerwerkstoff 44 aufgebracht und fest mit diesem verbunden ist. Ein besonders vorteilhafter (Verbund-)Werk stoff zur Herstellung einer derartigen Polscheibe 20 ist Platinox, ein Werkstoff der von der Klöckner Stahl GmbH, Bremen hergestellt wird. Dabei handelt es sich um einen einheitlichen, in sich ge schlossenen Verbundwerkstoff, bei dem der Trägerwerkstoff mit einem Edelstahl plattiert ist. Der Trägerwerkstoff 44 ist dabei ferromagnetisch, die Schicht 45 aus nicht magnetischem Edelstahl. Ein derartiger, einheitlicher (Verbund-)Werkstoff läßt sich einfach verarbeiten, insbesondere stanzen oder verformen. Die dabei be stimmenden Materialeigenschaften werden vor allem durch den Träger werkstoff vorgegeben. Dieses ist im vorliegenden Fall geeigneterwei se ein leicht zu stanzender Werkstoff.

Durch die Verwendung einer beschichteten Polscheibe 20 werden alle Vorteile eines mit einer Restluftspaltscheibe versehenen Elektro magnetventils mit Scheibenanker genutzt. Gleichzeitig wird aber der Herstellungsaufwand bzw. der Montageaufwand des Ventils verringert, da bei der Montage ein nur sehr schwierig zu handhabendes Bauteil entfällt. Durch die Verwendung eines in Großserienfertigung herge stellten Ausgangsmaterials, wie zum Beispiel Platinox, für die Her stellung der Polscheibe werden gleichbleibende Materialkennwerte und -abmessungen, insbesondere Dicke, gewährleistet.

Die Nutzung eines derartigen Verbundwerkstoffes hat darüber hinaus den Vorteil hoher Abriebfestigkeit, so daß die nichtmagnetische Schicht 45 gegenüber Lackschichten o. ä. nachträglich aufzubringen den Schichten wesentlich haltbarer bzw. belastbarer ist.

Weiterer Vorteil der Schicht ist die Temperaturbeständigkeit.

Claims

1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil mit einem Gehäusemantel (10), der eine Spule (12) und einen Spulenkern (13) aufnimmt, an dem eine Polscheibe (20) und ein mit Druckmittelkanälen (23 bis 26) ver sehenes Flanschteil (21) befestigt ist und wobei sich zwischen Pol scheibe (20) und Flanschteil in einem zylindrischen Zwischenraum (29) ein Scheibenanker (30) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Polscheibe (20) zumindest auf ihrer dem Scheibenanker (30) zu gewandten Seite mit einer Schicht aus nichtmagnetischem Material versehen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht magnetische Schicht (45) durch Walzen fest auf einen ferromagneti schen Trägerwerkstoff (44) aufgebracht ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polscheibe (20) aus Platinox besteht.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (10), die Spule (12) und der Spulenkörper (13) in einen Kunststoffkörper (38) eingebettet sind, an dessen dem Flanschteil (21) zugewandter Stirnseite eine Vertiefung (43) zur Aufnahme der Polscheibe (20) ausgebildet ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Scheibenanker (30) eine mittige Bohrung (31) ausgebildet ist, in der ein kugeliger Ventilkörper (32) fest angeordnet ist.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (32) aus nichtmagnetischem Werkstoff besteht.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (32) aus Glas besteht.