DE602006000626T2

DE602006000626T2 - Elektromagnetventil mit Befestigungseinrichtung

Info

Publication number: DE602006000626T2
Application number: DE200660000626
Authority: DE
Inventors: Samuel Chavanne
Original assignee: Bontaz Centre SA
Current assignee: Bontaz Centre SA
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2026-06-10
Also published as: ES2276646T1; BRPI0602194A; JP4417348B2; FR2887005A1; US7686038B2; DE602006000626D1; US20060278838A1; PL1734297T3; DE06356065T1; ATE388360T1; KR20060130516A; JP2006349172A; ES2276646T3; FR2887005B1; CN100392300C; EP1734297B1; CN1880811A; EP1734297A1; KR100843115B1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Elektromagnetventile zur Steuerung des Durchflusses eines Fluides in einem Hydraulikkreis, wie z. B. Elektromagnetventile, zur Steuerung des Durchflusses einer Kühl- und Schmierflüssigkeit für Kolben in Motoren von Automobilen.
In genereller Weise und wie beispielsweise in den Dokumenten JP 2000-136888 A , US 2004/0113112 A1 oder US 4,578,662 A beschrieben, enthalten Elektromagnetventile für die Steuerung des Durchflusses eines Fluides in einem hydraulischen Kreis:

– einen Ventilkörper, der mindestens eine Fluidpassage, einen Verschluß zum Gestatten oder Verhindern des Durchflusses des Fluides in der Fluidpassage und eine mechanische Verbindung zum Betätigen des Verschlusses hat,
– ein elektromagnetisches Betätigungsorgan, das zur Betätigung der mechanischen Verbindung angeordnet ist,
– eine Kopplung zwischen dem elektromagnetischen Betätigungsorgan und dem Ventilkörper mittels einer Hülse, die das elektromagnetische Betätigungsorgan umgibt und mit einer Schulter in Eingriff steht, die das elektromagnetische Betätigungsorgan in axialer Ausrichtung gegen den Ventilkörper in einer Eingriffsrichtung hält.

Der Ventilkörper ist generell zylindrisch, um in dichtender Weise in einen Sitz eingebracht und fixiert zu werden, der in einem Hydraulikblock oder einem zu steuernden Fluidkreislauf vorgesehen ist. Üblicherwei se ragt das elektromagnetische Betätigungsorgan aus dem Hydraulikblock heraus und wird durch seine Kopplung an dem Ventilkörper gehalten. Die Kopplung mittels einer Hülse, die an einer Schulter gehalten ist, die von dem Ventilkörper absteht, erlaubt die Befestigung des magnetischen Betätigungsorgans mit ausreichender Kraft, dessen Außendurchmesser daher größer ist als der des Ventilkörpers.
Diese Art der Kopplung zwischen dem Ventilkörper und dem elektromagnetischen Betätigungsorganes mittels einer vorstehenden Schulter ist teuer in der Herstellung sowohl hinsichtlich des verwendeten Materials als auch des Arbeitsaufwandes und der Maschinenzeit.
Um eine vorstehende Schulter an dem Ventilkörper herzustellen, der generell ein Drehteil ist, ist es notwendig, mit einem Teil zu beginnen, das einen Außendurchmesser hat, der gleich oder geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Schulter, und dieses Teil praktisch über seine gesamte Länge zu bearbeiten, um seinen Außendurchmesser wesentlich zu verringern.
Dieser Vorgang wird insbesondere mittels einer Drehbank durchgeführt.
Man erhält so einen Rohling des Ventilkörpers als Monoblock durch Entfernen einer großen Menge von Material, wobei die Schulter nur über eine sehr geringe Länge des endgültigen Ventilkörpers generell vorhanden ist.
Damit der Ventilkörper eine geometrische und dimensionale Qualität hat, die notwendig und ausreichend ist, um seinen dichtenden Eingriff in einen Hydraulikblock sicherzustellen, ist ein Schleifen über seine gesamte Länge notwendig.
Aufgrund der Anwesenheit der vorstehenden Schulter ist es erforderlich, ein Einstechschleifen durchzuführen. Das Einstechschleifen wird durchgeführt durch radialen Vorschub einer Schleifscheibe, wobei der radiale Vorschub davon abhängt, ob die Schleifscheibe die Schulter schleift oder von dem Fall, daß die Schleifscheibe den Teil des Ventilkörpers schleift, dessen Durchmesser zuvor während der Grobbearbeitung reduziert wurde. Es sind dann mehrere Durchgänge notwendig, aufgrund der begrenzten Breite der Schleifscheibe, die generell geringer ist als die Länge des Rohlings des Ventilkörpers.
Dieses Verfahren des Einstechschleifens ist daher teuer hinsichtlich Maschinenzeit, Arbeit sowie auch Kontrollen.
Folglich hat sich die Herstellung eines Ventilkörpers mit vorstehender Schulter bisher als teuer erwiesen sowohl beim Rohling als auch beim Schleifen, um einen Ventilkörper zu erhalten, der die geometrische und dimensionale Qualität zufriedenstellt. Diese geometrische und dimensionale Qualität ist jedoch für die Funktion des Ventilkörpers in dem Elektromagnetventil selbst notwendig, um eine gute Zirkulation des Fluides in dem Hydraulikkreis sicherzustellen, ohne Lecks oder Fehler bei der Steuerung seines Durchflusses.
Man kennt außerdem aus dem Dokument DE 38 14 156 A1 und aus seinem Äquivalent US 4,979,542 A ein Elektromagnetventil (2), bei dem das Betätigungsorgan mit dem Ventilkörper über eine Hülse gekoppelt ist, die auf einer Schulter selbst aufgenommen ist, die durch ein Drehteil geschaffen ist, das an dem Ventilkörper angebracht und über eine Ausnehmung von Material befestigt ist. Man vermeidet so die Schritte des Einstechschleifens dank der Abwesenheit einer einstückigen vorstehenden Schulter an dem Ventilkörper. Allerdings ist es notwendig, den zusätzlichen und teuren Schritt der Ausnehmung von Material durchzuführen, um das an dem Ventilkörper gehaltene Drehteil zu befestigen. Zusätzlich ist die mechanische Festigkeit der Ausnehmung von Material nicht garantiert und es resultiert daraus ein Risiko eines progressiven Auftretens eines Spiels und des Bruches der Kupplung. Zusätzlich hat das gehaltene Drehteil eine komplexe Form, die die Kosten der Herstellung erhöht.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein erstes von der Erfindung vorgeschlagenes Problem ist es, eine Struktur eines Elektromagnetventils zu schaffen, die mit geringeren Kosten realisiert werden kann, in dem Materialverluste, die Bearbeitungszeiten und auch die Maschinenzeiten reduziert werden.
Nach einem weiteren Aspekt zielt die Erfindung darauf, ein solches Elektromagnetventil zu schaffen, bei dem der Ventilkörper mit den aktuellen erforderlichen geometrischen und dimensionalen Anforderungen kompatibel ist und bei dem die Betätigungskraft, die von dem elektromagnetischen Betätigungsorgan erzeugt wird, mit den Anforderungen der zuverlässigen Betätigung des Verschlusses kompatibel ist, um das Fluid unter allen Umständen zu steuern.
Gleichzeitig sucht die Erfindung darüber hinaus eine Schulter an einem Ventilkörper zu schaffen, die zuverlässig ist und die mechanischen Beanspruchungen leicht stand hält, die mit dem Funktionieren des Elektromagnetventils zusammenhängen.
Zur Erreichung dieser sowie weiterer Ziele schlägt die Erfindung ein Elektromagnetventil für die Steuerung des Durchflusses eines Fluides in einem Hydraulikkreis vor, mit:

– einem Ventilkörper, der mindestens eine Fluidpassage, mindestens eine Umfangsnut, einen Verschluß zum Gestatten oder Verhindern des Durchflusses des Fluides in der Fluidpassage und eine mechanische Verbindung zum Betätigen des Verschlusses hat,
– einem elektromagnetischen Betätigungsorgan, das zur Betätigung der mechanischen Verbindung angeordnet ist,
– eine Kopplung zwischen dem elektromagnetischem Betätigungsorgan und dem Ventilkörper mittels einer Hülse, die das elektromagnetische Betätigungsorgan umgibt und mit einer Schulter in Eingriff steht, die an dem Ventilkörper angebracht ist, die das elektromagnetische Betätigungsorgan in axialer Ausrichtung gegen den Ventilkörper in einer Eingriffsrichtung hält,
– wobei die Schulter eine Anordnung von zwei halben Scheiben aufweist, die radial in die Umfangsnut eingreifen und radial in der Umfangsnut mittels der Hülse gehalten sind.

Mit einer solchen Struktur des Elektromagnetventils kann man dann eine wesentliche Ökonomie der Herstell- und Montagekosten erreichen, in dem man den Ventilkörper selbst und die halben komplementären Haltescheiben aus Teilen mit viel kleineren Dimensionen herstellt, ohne wesentliche Materialverluste. Die zwei Halbscheiben bestehen aus Teilen, deren einfache Form mit geringen Kosten realisierbar ist. Der Rohling des Ventilkörpers, der dann keine Schulter hat, kann mit geringeren Kosten mittels eines Durchlaufschleifverfahrens geschliffen werden. Bei der Montage stellt das Anpassen der Hülse nach dem Einsetzen der komplementären Halbscheiben in die Umfangsnut gleichzeitig in einem Arbeitsschritt die Befestigung der Halbscheiben an den Ventilkörper und die Befestigung des elektromagnetischen Betätigungsorgans an dem Ventilkörper sicher.
In vorteilhafter Weise gestattet die Erfindung auch die Kopplung eines elektromagnetischen Betätigungsorgans, dessen Außendurchmesser wesentlich größer sein kann, als der Außendurchmesser des Ventilkörpers um die Eingriffsrichtung.
Der so ausgestattete Ventilkörper mit seiner befestigten Schulter kann mit einem elektromagnetischen Betätigungsorgan von großen Dimensionen verwendet werden, insbesondere im Falle, daß eine wesentliche Betäti gungskraft notwendig ist, unter den Verwendungsbedingungen des so hergestellten Elektromagnetventils.
Diese Herstellung erweist sich darüber hinaus als schnell und die so hergestellte Schulter wird ihrerseits in der Lage sein, sehr starke mechanische Spannungen während des Betriebes des Elektromagnetventils auszuhalten.
In vorteilhafter Weise kann der Ventilkörper generell die Außenform eines rotationssymmetrischen Zylinders haben.
Folglich kann das Schleifen des Rohlings mit einem Durchlaufschleifverfahren durchgeführt werden und nicht mehr mit einem Einstechschleifverfahren. Das Durchlaufschleifverfahren erweist sich als weniger teuer und einfacher in der Durchführung als das Einstechschleifverfahren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das elektromagnetische Betätigungsorgan aufweisen:

– eine Spule mit generell zylindrischer Form, die in ihrer Mitte eine zylindrische Aufnahme zwischen einem ersten und einem zweiten Ende längs der Eingriffsrichtung bildet,
– ein Gehäuse, das um die Spule herum angeordnet ist, die die zylindrische Aufnahme der Spule an einem ersten Ende abschließt und eine Scheibe aus ferromagnetischen Material gegen das erste Ende hält, um einen ersten Pol des magnetischen Kreises zu bilden,
– einen magnetischen Kern, der in Längsrichtung der zylindrischen Aufnahme der Spule translatorisch beweglich ist.

Das Gehäuse kann aus Kunststoffmaterial sein, das es gestattet, das so hergestellte Elektromagnetventil wesentlich leichter zu machen und das die Herstellkosten reduziert.
Vorzugsweise kann die mechanische Verbindung eine Stange aufweisen, die in einer axialen zylindrischen Bohrung des Ventilkörpers gleitet, um den Verschluß bei Verschiebungen des beweglichen magnetischen Kernes zu betätigen.
In vorteilhafter Weise kann der Ventilkörper eine axiale Nase aufweisen, die teilweise in die zylindrische Aufnahme der Spule eingreift und einen zweiten Pol des magnetischen Kreises bildet.
Die Montage des Elektromagnetventils ist daher auch leichter, wobei die axiale Nase eine einfache Zentrierung des Ventilkörpers relativ zur Wicklung des elektromagnetischen Betätigungsorgans sicherstellt. In dem Fall, daß der Ventilkörper aus ferromagnetischen Material besteht, wird letzterer in wirksamer Weise den magnetischen Kreis des elektromagnetischen Betätigungsorgans schließen, um ihm ein ausgezeichnetes Funktionieren sicherzustellen.
Nach der Erfindung kann die axiale Nase ein fester ferromagnetischer Kern sein, der am Ende des Ventilkörpers befestigt ist.
Dies macht es insbesondere möglich, um den Ventilkörper herzustellen, ein Material zu verwenden, das den speziellen Anforderungen der Verwendung des Elektromagnetventiles besser angepaßt ist, ohne deshalb das gute Funktionieren desselben zu beeinträchtigen. Man könnte auch den Ventilkörper aus Aluminium herstellen mit dem Ziel, das Gewicht des Elektromagnetventils zu reduzieren.
In vorteilhafter Weise kann der feste Kern an dem elektromagnetischen Betätigungsorgan mittels mindestens eines Teiles zum Halten des Kernes gehalten sein, das am Umfang des festen Kernes angebracht und befestigt ist und von der Hülse gehalten wird.
Die Montage des festen Kernes ist ebenfalls einfach, sicher und weniger teuer, da die Herstellung einer Schulter nicht mehr notwendig ist und man erhält die selben Vorteile wie bei der Herstellung der Schulter an dem Ventilkörper mittels eines befestigten Halteteiles.
In diesem Falle kann das Teil zum Halten des Kernes aus ferromagnetischem Material sein, um den festen Kern magnetisch mit der Hülse zu verbinden, wobei der Ventilkörper aus nicht magnetischem Material ist.
Als Alternative kann der Ventilkörper aus ferromagnetischem Material sein, und mindestens eine der komplementären halben Scheiben ist aus ferromagnetischem Material, um den Ventilkörper magnetisch mit der Hülse zu verbinden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Ziele, Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von speziellen Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den anhängenden Zeichnungen, von denen:
die 1 eine geschnittene Ansicht des Elektromagnetventils nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist; und
die 2 eine perspektivische Ansicht ist, die die Montage der beiden komplementären Halbscheiben an einem Ventilkörper zeigt, bei dem Ausführungsbeispiel der 1.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat ein Elektromagnetventil zur Steuerung des Durchflusses eines Fluides in einem Hydraulikkreis nach der Erfindung insbesondere einen Ventilkörper 1, der mit einer axialen Fluidpassage 1a und zwei querverlaufenden Fluidpassagen 1b und 1c versehen ist. Der Ventilkörper 1 enthält einen Verschluß 1d in Form einer Kugel, um den Durchfluß von Fluid in den Fluidpassagen 1a, 1b und 1c zu gestatten oder zu verhindern. Die Kugel 1d ist im Anschlag gegen einen ersten Sitz 1e durch eine Feder 1f gehalten. Die Kugel 1d kann allerdings von dem ersten Sitz 1e gegen einen zweiten gegenüberliegenden Sitz 1g fortgedrückt werden.
Wenn die Kugel 1d gegen den ersten Sitz 1e gedrückt ist, verhindert letzterer jegliche Verbindung zwischen der querverlaufenden Fluidpassage 1b und der querverlaufenden Fluidpassage 1c. Das Fluid kann dann zwischen der querverlaufenden Passage 1b und der axialen Passage 1a zirkulieren. Andererseits, wenn die Kugel 1d gegen den zweiten Sitz 1g im Anschlag ist, sperrt sie die axiale Fluidpassage 1a ab und gestattet eine Zirkulation des Fluides zwischen den querverlaufenden Fluidpassagen 1b und 1c durch eine zylindrische axiale Bohrung 1h, in der mit Spiel eine Stange 2 angeordnet ist.
Diese Zirkulation von Fluid zwischen den querverlaufenden Fluidpassagen 1b und 1c ist möglich gemacht aufgrund der Differenz zwischen dem Durchmesser D1 der axialen zylindrischen Bohrung 1h des Körpers 1 und dem Durchmesser D2 der Stange 2, die gleitend in der axialen zylindrischen Bohrung 1h angeordnet ist, um die Kugel 1d zu betätigen.
Das Elektromagnetventil enthält auch ein elektromagnetisches Betätigungsorgan 3, das zur Betätigung der Stange 2 angeordnet ist, die ihrerseits eine mechanische Verbindung schafft.
Eine Kopplung ist zwischen dem elektromagnetischen Betätigungsorgan 3 und dem Ventilkörper 1 vorgesehen. Diese Kopplung enthält eine Hülse 4, die das elektromagnetische Betätigungsorgan 3 umgibt und mit einer Schulter 50 in Eingriff steht, die an dem Ventilkörper 1 befestigt ist. Diese Hülse 4 hält auch das elektro magnetische Betätigungsorgan 3 im axialen Eingriff gegen den Ventilkörper 1 in einer Eingriffsrichtung I-I.
Nach der Erfindung hat der Ventilkörper 1 an seinem Ende eine Umfangsnut 12. Die Schulter 50 zum Halten des Körpers enthält eine Anordnung von zwei komplementären Halbscheiben 13a und 13b, die in radialem Eingriff in die Umfangsnut 12 stehen, wie in 2 dargestellt. Die zwei Halbscheiben 13a und 13b sind dann radial in der Umfangsnut 12 durch die Hülse 4 gehalten, wie in 1 dargestellt.
Diese Realisierung der Schulter 50 zum Halten des Körpers erweist sich als einfach, schnell und wenig teuer in der Herstellung.
Insbesondere erlaubt dies eine Herstellung des Ventilkörpers 1 in der generellen äußeren Form eines rotationssymmetrischen Zylinders mit geringeren Kosten.
Dies vermeidet insbesondere viele kostspielige Bearbeitungsschritte und dies gestattet, eine große Menge an Material einzusparen.
Darüber hinaus erlaubt eine solche generelle äußere Form eines rotationssymmetrischen Zylinders des Ventilkörpers 1 ein Durchlaufschleifen, das billiger ist als ein Einstechschleifen, das bisher angewandt wurde.
Der Außendurchmesser D3 des Ventilkörpers 1 ist für die Verwendung des Elektromagnetventils geeignet. Der Ventilkörper 1 kann beispielsweise in einer Bohrung eines Motorblocks eingesetzt sein, um die Zufuhr von Fluid in einem Hydraulikkreis, der in dem Motorblock vorhanden ist, zu steuern. Die Bohrung des Motorblocks bestimmt auch direkt den Außendurchmesser D3, der dem Ventilkörper 1 gegeben werden muß.
Wie bei dem elektromagnetischen Betätigungsorgan 3 hat letzteres einen Außendurchmesser D4, der eine Funktion der Kraft ist, die auf die Kugel 1d ausgeübt werden muß, um den Durchfluß von Fluid in dem Hydraulikreis zu steuern. Diese Kraft hängt daher von der Rückstellkraft ab, die von der Feder 1f ausgeübt wird und von dem Druck des Fluides, das in den Passagen 1a, 1b und 1c zirkuliert. Folglich ist die Betätigungskraft spezifisch für die Verwendung, die für das Magnetventil gewünscht ist und der Außendurchmesser D4 hängt davon ab.
Es sei betont, daß die Außendurchmesser D3 und D4 folglich sehr unterschiedlich sein können. Die Schulter 50 kann daher eine Höhe h haben, die beträchtlich ist, und gemäß der Erfindung vergrößert dies nicht die Kosten der Herstellung des Magnetventiles. Im Gegenteil, mit den bis heute verwendeten Techniken sind die Kosten der Herstellung eines rotationssymmetrisch zylindrischen Ventilkörpers um so höher, wie die Höhe h zunimmt.
Das elektromagnetische Betätigungsorgan 3 hat eine Wicklung 5 in generell zylindrischer Form, die in ihrem Zentrum einen zylindrischen Sitz 5a zwischen einem ersten Ende 5b und einem zweiten Ende 5c längs der Eingriffsrichtung I-I definiert.
Das elektromagnetische Betätigungsorgan 3 enthält weiterhin ein Gehäuse 6, das ringsum die Wicklung 5 angeordnet ist und den zylindrischen Sitz 5a der Wicklung 5 an dem ersten Ende 5b abschließt. Das Gehäuse 6 kann aus Kunststoffmaterial sein und es hält eine Scheibe 14 aus ferromagnetischem Material gegen das erste Ende 5b, um einen ersten Pol 14a des magnetischen Kreises zu bilden. Die Hülse 4 kann in vorteilhafter Weise aus ferromagnetischem Material sein und bildet auch ein hauptsächliches Armaturteil zum Leiten des von der Wicklung 5 erzeugten magnetischen Feldes.
Das Gehäuse 6 aus Kunststoffmaterial hat eine geringe Dicke e, die die ferromagnetische Hülse 4 und die Scheibe 14 trennt, so daß eine magnetische Leitung zwischen diesen beiden Elementen möglich ist. Es ist auch möglich, um diese magnetische Leitung zu verbessern, daß die Scheibe 14 an ihrem Umfang eine Zahnung trägt, die mit Rillen in Eingriff steht, die über die gesamte Länge des Kunststoffgehäuses 6 hergestellt sind, wobei die Zähne dann ohne Zwischenraum mit der Hülse 4 in Kontakt kommen.
Ein magnetischer Kern 7 ist in Längsrichtung gemäß der Eingriffsrichtung I-I in dem zylindrischen Sitz 5a der Wicklung 5 translatorisch beweglich.
Die Stange 2 drückt axial gegen den beweglichen magnetischen Kern 7 und gleitet in der zylindrischen axialen Bohrung 1h des Ventilkörpers 1 unter dem Druck des beweglichen magnetischen Kernes 7, wenn letzterer in dem zylindrischen Sitz 5a der Wicklung 5 gleitet. Man betätigt so die Kugel 1d, um den Durchfluß von Fluid in den Passagen 1a, 1b und 1c zu gestatten oder zu verhindern.
In den Ausführungsbeispielen der 1 bis 2 ist die Verschiebung des beweglichen magnetischen Kernes 7 in dem zylindrischen Sitz 5a der Wicklung 5 durch einen festen Kern 8 aus ferromagnetischem Material begrenzt. Dieser feste Kern 8 steht teilweise in Eingriff in den zylindrischen Sitz 5a der Wicklung 5 und bildet einen zweiten Pol 8a des magnetischen Kreises. Er ist mit einer axialen Bohrung 8b durchbohrt, für ein freies Gleiten der Stange 2.
Dieser feste Kern 8 ist an dem elektromagnetischem Betätigungsorgan 3 durch ein Teil 9 zum Halten des Kernes gehalten, das am Umfang des festen Kernes 8 angeordnet und befestigt ist und von der Hülse 4 gehalten wird.
Das Teil 9 zum Halten des Kernes kann in vorteilhafter Weise aus ferromagnetischem Material sein, das die Hülse 4 magnetisch an dem festen Kern 8 hält, der auch aus ferromagnetischem Material sein kann. Ein magnetischer Kreis wird so durch die Hülse 4, das Teil 9 zum Halten des Kernes, den festen Kern 8 und die Scheibe 14 gebildet. Dieser magnetische Kreis erlaubt es, das magnetische Feld, das von der Wicklung 5 erzeugt wird, zu leiten, um eine Betätigungskraft zu erzeugen, um den beweglichen magnetischen Kern 7 in dem zylindrischen Sitz 5a zu verschieben.
Bei der Erregung der Wicklung 5 verschiebt sich der magnetische Kern 7 in dem zylindrischen Sitz 5a zu dem festen Kern 8 in Eingriffsrichtung I-I und läßt auch die Stange 2 in der zylindrischen axialen Bohrung 1h des Ventilkörpers 1 und in der axialen Bohrung 8b des festen Kernes 8 gleiten, um die Kugel 1d entgegen der von der Feder 1f ausgeübten Kraft zurückzustoßen. Die Kugel 1d sperrt dann den zweiten Sitz 1g ab, um die Zirkulation von Fluid in der axialen Passage 1a abzusperren und um auch die Passage von Fluid in den querverlaufenden Passagen 1b und 1c zu gestatten, wobei das Fluid in der axialen zylindrischen Bohrung 1h zirkulieren kann, aufgrund der Tatsache, daß der Durchmesser D1 der Stange 2 kleiner ist als der Innendurchmesser der axialen zylindrischen Bohrung 1h.
Wenn die Wicklung 5 nicht mehr erregt ist, übt sie auch keine Betätigungskraft auf den beweglichen magnetischen Kern 7 aus und die Feder 1f stößt die Kugel 1d gegen den ersten Sitz 1e zurück, indem sie die Stange 2 in der axialen zylindrischen Bohrung 1h gleiten läßt und den beweglichen magnetischen Kern 7 in dem zylindrischen Sitz 5a zu dem ersten Pol 14a längs der Eingriffsrichtung I-I.
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser D3 des Ventilkörpers 1 größer als der Durchmesser des zylindrischen Sitzes 5a. In diesem Fall hat der feste Kern 8 einen kleineren Durchmesser, der zum Absperren des zylindrischen Sitzes 5a an dem zweiten Ende 5c der Wicklung 5 angepaßt ist, wobei er die Zentrierung des Ventilkörpers 1 an dem elektromagnetischen Betätigungsorgan 3 sicherstellt. Der feste Kern 8 ist mit seinem anderen Ende im Eingriff in einem entsprechenden axialen Sitz 1i des Ventilkörpers 1.
Wenn allerdings der Außendurchmesser D3 gleich dem Durchmesser des zylindrischen Sitzes 5a der Wicklung 5 wäre, könnte in Betracht gezogen werden, daß der Ventilkörper 1 seinerseits eine axiale Nase hat, die in partiellem Eingriff in dem zylindrischen Sitz 5a der Wicklung 5 ist und den zweiten Pol 8a des magnetischen Kreises bildet. Um den magnetischen Kreis zu schließen, müßten dann der Ventilkörper 1 und mindestens eine der zwei komplementären Halbscheiben 13a, 13b zum Halten des Körpers 1 ebenfalls aus ferromagnetischem Material hergestellt sein.
Die Verwendung eines festen Kernes 8 ist daher nützlich, einerseits wenn der Außendurchmesser D3 des Körpers 1 von dem Durchmesser des zylindrischen Sitzes 5a verschieden ist, und andererseits, wenn man wünscht, ein Ventilkörper 1 aus nicht-ferromagnetischem Material herzustellen, beispielsweise aus Aluminium, mit dem Ziel, das Elektromagnetventil leichter zu machen, oder weil im Zusammenhang mit der Verwendung des Elektromagnetventils einen spezielles nicht-ferromagnetisches Material für den Ventilkörper 1 gefordert wird.
In dem speziellen in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich eine der komplementären Halbscheiben, hier die Halbscheibe 13a, radial nach außen, um ihrerseits eine Befestigungslasche 40a des Elektromagnetventils zu bilden. Die Befestigungslasche 40a ist beispielsweise mit einem Durchgangsloch 40b für eine Befestigungsschraube durchbohrt. Die Befesti gungslasche 40a befindet sich an der Schnittstelle zwischen dem Ventilkörper 1 und dem elektromagnetischem Betätigungsorgan 3 und kann an einer Außenfläche eines Hydraulikblocks angebracht werden, wo der Ventilkörper 1 einzusetzen ist.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 6 aus leichtem und wenig teurem Material, beispielsweise aus Kunststoffmaterial.
Es ist allerdings möglich, falls notwendig, in Erwägung zu ziehen, das Gehäuse 6 aus ferromagnetischem Material herzustellen. Das Gehäuse 6 partizipiert dann an dem Leiten des magnetischen Feldes in dem Magnetkreis.
Man begünstigt so das Erhalten einer stärkeren Betätigungskraft.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, die ausdrücklich beschrieben wurden, sondern sie umfaßt auch diverse Varianten und Verallgemeinerungen, die im Schutzbereich der anhängenden Ansprüche enthalten sind.

Claims

Elektromagnetventil zur Steuerung des Durchflusses eines Fluides in einem Hydraulikkreis, mit: – einem Ventilkörper (1), der mindestens eine Fluidpassage (1a–1c), mindestens eine Umfangsnut (12), einen Verschluß (1d) zum Gestatten oder Verhindern des Durchflusses des Fluides in der Fluidpassage (1a–1c), und eine mechanische Verbindung (2) zum Betätigen des Verschlusses, – einem elektromagnetischen Betätigungsorgan (3), das zur Betätigung der mechanischen Verbindung (2) angeordnet ist, – einer Kopplung zwischen dem elektromagnetischen Betätigungsorgan (3) und dem Ventilkörper (1) mittels einer Hülse (4), die das elektromagnetische Betätigungsorgan (3) umgibt und mit einer Schulter (50) in Eingriff steht, die an dem Ventilkörper (1) angebracht ist, die das elektromagnetische Betätigungsorgan (3) in axialer Ausrichtung gegen den Ventilkörper (1) in einer Eingriffsrichtung (I-I) hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (50) eine Anordnung von zwei halben komplementären Scheiben (13a, 13b) aufweist, die radial in die Umfangsnut (12) eingreifen und radial in der Umfangsnut (12) mittels der Hülse (4) gehalten sind.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (D4) des elektromagnetischen Betätigungsorgans (3) deutlich größer ist als der Außendurchmesser (D3) des Ventilkörpers (1) um die Eingriffsrichtung (I-I).
Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (1) generell die Außenform eines rotationssymmetrischen Zylinders hat.
Elektromagnetventil nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Betätigungsorgan (3) aufweist: – eine Spule (5) mit generell zylindrischer Form, die in ihrer Mitte eine zylindrische Aufnahme (5a) zwischen einem ersten (5b) und einem zweiten (5c) Ende längs der Eingriffsrichtung (I-I) bildet, – ein Gehäuse (6), das um die Spule (5) herum angeordnet ist, die zylindrische Aufnahme (5a) der Spule (5) an einem ersten Ende (5b) abschließt und eine Scheibe (14) aus ferromagnetischem Material gegen das erste Ende (5b) hält, um einen ersten Pol (14a) des magnetischen Kreises zu bilden, – einen magnetischen Kern (7), der in Längsrichtung der zylindrischen Aufnahme (5a) der Spule (5) translatorisch beweglich ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verbindung eine Stange (2) aufweist, die in einer axialen zylindrischen Bohrung (1h) des Ventilkörpers (1) gleitet, um den Verschluß (1d) bei Verschiebungen des beweglichen magnetischen Kerns (7) zu betätigen.
Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (1) eine axiale Nase aufweist, die teilweise in die zylindrische Aufnahme (5a) der Spule (5) eingreift und einen zweiten Pol (8a) des magnetischen Kreises bildet.
Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Nase ein fester ferromagnetischer Kern (8) ist, der am Ende des Ventilkörpers (1) befestigt ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Kern (8) an dem elektromagnetischen Betätigungsorgan (3) mittels mindestens eines Teiles (9) zum Halten des Kernes gehalten ist, das am Umfang des festen Kernes (8) angebracht und befestigt ist und von der Hülse (4) gehalten ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Teil (9) zum Halten des Kernes aus ferromagnetischem Material ist und den festen Kern (8) magnetisch mit der Hülse (4) verbindet, wobei der Ventilkörper (1) aus nicht-magnetischem Material ist.
Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (1) aus ferromagnetischem Material ist, und mindestens eine der komplementären halben Scheiben (13a, 13b) aus ferromagnetischem Material ist und den Ventilkörper (1) mit der Hülse (4) magnetisch verbindet.
Elektromagnetventil nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der genannten halben komplementären Scheiben (13a, 13b) radial verlängert ist, um eine Befestigungsklaue (40a) des Magnetventiles zu bilden.