EP1429350A2 - Method for adjusting distances in magnetic circuits - Google Patents

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EP1429350A2
EP1429350A2 EP03014371A EP03014371A EP1429350A2 EP 1429350 A2 EP1429350 A2 EP 1429350A2 EP 03014371 A EP03014371 A EP 03014371A EP 03014371 A EP03014371 A EP 03014371A EP 1429350 A2 EP1429350 A2 EP 1429350A2
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anchor
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pressing process
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Stefan Holl
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Abstract

The method involves setting the relative position (21) between an armature plate (2) and armature bolts (7) to a first defined measurement (24) or a second defined measurement (27) in a pressing process, after assembly of the magnetic armature (1) from armature plate (2) and armature bolts. During the pressing process, a distance measuring system monitors the first defined measurement, or a spacer is used.

Description

Technisches GebietTechnical field

Zur Betätigung von Kraftstoffinjektoren in Einspritzanlagen von Verbrennungskraftmaschinen kommen neben mechanisch/hydraulischen Übersetzern und Piezoaktoren vielfach auch Magnetventile zum Einsatz. Mittels als Magnetventile ausgebildeter Aktoren werden Schließelemente zur Entlastung eines unter hohen Druck stehenden, von einem Steuervolumen beaufschlagten Steuerraum bewegt. Durch die Druckentlastung/Druckbeaufschlagung des Steuerraumes erfolgt eine Hubbewegung des Einspritzventilgliedes innerhalb des Kraftstoffinjektors.For actuating fuel injectors in injection systems of internal combustion engines come alongside mechanical / hydraulic translators and piezo actuators solenoid valves are also used. By means of actuators designed as solenoid valves Closing elements for relieving a high-pressure control volume loaded control room moves. Through the pressure relief / pressurization of the control chamber there is a stroke movement of the injection valve member within of the fuel injector.

Stand der TechnikState of the art

DE 196 50 865 A1 hat ein Magnetventil zur Steuerung des Kraftstoffdruckes im Steuerdruckraum eines Einspritzventils, etwa eines Common-Rail-Einspritzsystemes zum Gegenstand. Über den Kraftstoffdruck im Steuerdruckraum wird auch die Bewegung eines Ventilkolbens gesteuert, mit dem eine Einspritzöffnung des Einspritzventils geöffnet oder verschlossen wird. Das Magnetventil weist einen in einem Gehäuseteil angeordneten Elektromagneten, einen beweglichen Anker und ein mit dem Anker bewegtes, von einer Schließfeder in Schließrichtung beaufschlagtes Steuerventilglied, das mit einem Ventilsitz des Magnetventils zusammenwirkt und so den Kraftstoffabfluss aus dem Steuerdruckraum steuert. Auch aus DE 197 08 104 A1 ist ein solches Magnetventil zur Steuerung des Kraftstoffdruckes im Steuerdruckraum eines Einspritzventils bekannt.DE 196 50 865 A1 has a solenoid valve for controlling the fuel pressure in the control pressure chamber of an injection valve, such as a common rail injection system. The movement of a valve piston is also determined by the fuel pressure in the control pressure chamber controlled, with which an injection opening of the injection valve is opened or closed becomes. The solenoid valve has an electromagnet arranged in a housing part, a movable armature and a movable with the armature, by a closing spring acted upon in the closing direction control valve member with a valve seat of Solenoid valve interacts and thus the fuel outflow from the control pressure chamber controls. Such a solenoid valve for controlling the fuel pressure is also known from DE 197 08 104 A1 known in the control pressure chamber of an injection valve.

Zur Vermeidung der nachteiligen Folgen des bei Magnetventilen nach deren Ansteuerung auftretenden Ankerpräglenz, sind die Anker der Magnetventile gemäß DE 196 50 865 A1 und DE 197 08 104 A1 als zweitteilige Magnetanker ausgebildet. Die Anker umfassen einen Ankerbolzen und eine auf dem Ankerbolzen gleitverschiebbar aufgenommene Ankerplatte. Durch den Einsatz zweiteiliger Anker wird deren effektiv abgebremste Masse und damit die das Ankerprellen verursachende kinetische Energie des auf den Ventilsitz auftreffenden Ankers vermindert. Ein Ansteuern des Magnetventils führt erst dann wieder zu einer definierten Einspritzmenge, wenn die Ankerplatte nicht mehr nachschwenkt. Daher sind Maßnahmen erforderlich, um das Nachschwingen der Ankerplatte zu reduzieren. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn kurze zeitliche Abstände zwischen einer Vor- und einer Haupteinspritzphase erforderlich werden. Zur Lösung dieses Problems kommen Dämpfungseinrichtungen zum Einsatz, welche einen ortsfesten Teil und einen mit der Ankerplatte bewegten Teil umfassen. Der ortsfeste Teil kann durch einen Überhubanschlag gebildet werden, welche die maximale Weglänge begrenzt, um die sich die Ankerplatte auf dem Ankerbolzen verschieben kann. Der bewegliche Teil wird durch einem dem ortsfesten Teil zugewandten Vorsprung an einer Ankerplatte gebildet. Der Überhubanschlag kann durch die Stirnseite eines den Ankerbolzen führenden, in dem Gehäuse des Magnetventils ortsfest eingespanntes Gleitstück oder durch ein dem Gleitstück vorgelagertes Teil, wie beispielsweise eine Ringscheibe gebildet sein. Bei einer Annäherung der Ankerplatte an den Überhubanschlag entsteht zwischen den einander zugewandten Stirnseiten der Ankerplatte und des Überhubanschlages ein hydraulischer Dämpfungsraum. Der in dem hydraulischen Dämpfungsraum enthaltene Kraftstoff erzeugt eine Kraft, die der Bewegung der Ankerplatte entgegenwirkt, so dass das Nachschwingen der Ankerplatte stark gedämpft wird.To avoid the adverse consequences of solenoid valves after they have been activated occurring armature stamping, are the armatures of the solenoid valves according to DE 196 50 865 A1 and DE 197 08 104 A1 are designed as two-part magnet armatures. The anchors include one Anchor bolt and an anchor plate slidably received on the anchor bolt. By using two-part anchors, their effectively decelerated mass and thus the kinetic energy that causes the armature bouncing to hit the valve seat Anchor diminished. Only then does the solenoid valve activate a defined injection quantity when the anchor plate no longer swings. Therefore measures are required to reduce the reverberation of the anchor plate. This is particularly necessary if there are short time intervals between a preliminary and a main injection phase. Come to solve this problem Damping devices for use, which have a fixed part and one with the anchor plate include moving part. The stationary part can by an overstroke are formed, which limits the maximum path by which the anchor plate extends can move the anchor bolt. The movable part is fixed by one Part facing projection formed on an anchor plate. The overstroke can through the face of a leading the anchor bolt, in the housing of the solenoid valve stationary clamped or by a part upstream of the slide, such as for example, an annular disc can be formed. When the anchor plate approaches the overstroke is created between the mutually facing end faces of the anchor plate and the overstroke stop a hydraulic damping chamber. The one in the hydraulic Fuel contained in the damping chamber creates a force that moves the anchor plate counteracts, so that the reverberation of the anchor plate is strongly dampened.

Problematisch bei den Magnetventilen gemäß DE 196 50 865 A1 und DE 197 08 104 A1 ist die genaue Einstellung des maximalen Gleitweges, welcher der Ankerplatte am Ankerbolzen zur Verfügung stehen soll. Der maximale Gleitweg, auch Überhub genannt, wird durch Austauschen der Überhubscheibe, zusätzliche Distanzscheiben oder Abschleifen des Überhubanschlages eingestellt. Diese Lösungen sind, da sie eine schrittweise durchzuführende, iterative Einstellung erfordern, sehr aufwendig und nur schwer zu automatisieren und verlängern daher die Taktzeiten in der Fertigung nicht unerheblich.Problematic with the solenoid valves according to DE 196 50 865 A1 and DE 197 08 104 A1 is the exact setting of the maximum glide path, which the anchor plate on the anchor bolt should be available. The maximum glide path, also called overstroke, is by exchanging the overstroke disc, additional spacer discs or grinding the Overstroke stop set. These solutions are because they are a step-by-step, iterative setting require, very complex and difficult to automate and therefore significantly increase the cycle times in production.

DE 101 00 422.2 hat ein Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Verbrennungskraftmaschine zum Gegenstand. Das Magnetventil umfasst einen beweglichen Anker mit Ankerplatte und Ankerbolzen und einen mit dem Anker bewegtes und mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes Steuerventilteil zum Öffnen und Schließen eines Kraftstoffablaufkanales eines Steuerdruckraumes im Einspritzventil. Die Ankerplatte ist unter Einwirkung ihrer trägen Masse in Schließrichtung des Steuerventilgliedes, entgegen der Spannkraft einer auf die Ankerplatte wirkenden Rückholfeder auf dem Ankerbolzen gleitend verschiebbar gelagert. Mittels einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung ist das Nachschwingen der Ankerplatte bei aerodynamischer Verschiebung auf dem Ankerbolzen dämpfbar. Die Dämpfungseinrichtung umfasst einen ortsfesten Teil und einem mit der Ankerplatte bewegten Teil. Der mit der Ankerplatte bewegte Teil wird durch ein Stellglied gebildet, welches an einem von dem Elektromagneten abgewandten Abschnitt der Ankerplatte angeordnet ist und zur Einstellung des maximalen Gleitweges der Ankerplatte relativ zur einer dem Elektromagneten zugewandten Stirnseite der Ankerplatte in Gleitrichtung der Ankerplatte verstellbar ist. Das Stellglied ist als ein mit einem Innengewinde versehenes Schraubglied ausgebildet, welches aus einem von dem Ankerbolzen durchdrungenen und durch einen mit einem Außengewinde versehenen Abschnitt der Ankerplatte verschraubt ist.DE 101 00 422.2 has a solenoid valve for controlling an injection valve of an internal combustion engine to the subject. The solenoid valve includes a movable armature with anchor plate and anchor bolt and one moved with the anchor and with a valve seat cooperating control valve part for opening and closing a fuel drain channel a control pressure chamber in the injection valve. The anchor plate is under action their inertial mass in the closing direction of the control valve member, against the clamping force a return spring acting on the anchor plate is slidable on the anchor bolt stored. The reverberation is by means of a hydraulic damping device the anchor plate can be damped on the anchor bolt during aerodynamic displacement. The damping device comprises a fixed part and one with the anchor plate moving part. The part moved with the anchor plate is formed by an actuator, which is arranged on a section of the armature plate facing away from the electromagnet is and for setting the maximum sliding path of the anchor plate relative to one the end face of the anchor plate facing the electromagnet in the sliding direction of the anchor plate is adjustable. The actuator is an internally threaded one Screw member formed, which from a penetrated by the anchor bolt and screwed through a section of the anchor plate provided with an external thread is.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung können genaueste Abstände, die im µm-Bereich liegen, erzeugt werden. Dazu wird eine vormontierte Magnetankerbaugruppe, eine Ankerplatte und einen Ankerbolzen umfassend, in ein Presswerkzeug eingelegt. Im Presswerkzeug kann durch nachträgliches Einpressen bzw. Auspressen der Relativlage zwischen der Ankerplatte und dem Ankerbolzen der Magnetankerbaugruppe eingestellt werden. Dazu werden genauestens kalibrierte Beilagen oder Abstandhalter eingesetzt, welche jedoch nach dem Einstellvorgang, d. h. dem Einstellen eines definierten, die Relativlage zwischen Ankerplatte und Ankerbolzen definierenden Maßes, wieder entfernt werden. Die vor dem Einlegen in das Presswerkzeug an der vormontierten Magnetankerbaugruppe herrschende Relativlage zwischen Ankerbolzen und Ankerplatte wird genauestens nachjustiert und auf eine Soll-Relativlage eingestellt. Die auf diese Weise nachkalibrierte Magnetankerbaugruppe kann innerhalb einer Magnetventilbaugruppe eingesetzt werden, mit welcher sich Kraftstoffinjektoren an Kraftstoffeinspritzsystemen ansteuern lassen. Dadurch lassen sich bei Kraftstoffinjektoren, die über ein Magnetventil betätigt werden, bisher eingesetzte klassierte Einstellringe oder Nachbearbeitungsvorgänge vermeiden. Bei in Großserie hergestellten Kraftstoffinjektoren für Kraftstoffeinspritzsysteme für Verbrennungskraftmaschinen, stellt der Verzicht auf Einstellscheiben oder sonstige Einstellelemente eine erhebliche Kosteneinsparung da.With the solution proposed according to the invention, the most precise distances can be in the µm range lie, are generated. For this purpose, a pre-assembled magnet armature assembly, a Including anchor plate and an anchor bolt, inserted into a pressing tool. In the press tool can by pressing or pressing the relative position between the anchor plate and the anchor bolt of the magnet armature assembly. To Accurately calibrated inserts or spacers are used, which however after the adjustment process, d. H. the setting of a defined, the relative position between Anchor plate and anchor bolt defining dimension, are removed again. The before Insert into the press tool on the pre-assembled magnet armature assembly Relative position between anchor bolt and anchor plate is readjusted exactly and on a target relative position is set. The magnet armature assembly recalibrated in this way can be used within a solenoid valve assembly with which Have fuel injectors controlled by fuel injection systems. This allows For fuel injectors that are actuated via a solenoid valve, previously used classified ones Avoid setting rings or post-processing. For mass production Fuel injectors for fuel injection systems for internal combustion engines, the waiver of shims or other adjustment elements represents a significant Cost savings there.

Bisher wurden bei der Montage von Kraftstoffinjektoren Ausgleichsscheiben eingesetzt, die als klassierte Einstellscheiben vorliegen und nach der Montage des Kraftstoffinjektors in diesem verblieben sind. Je nach Fertigungsqualität des mit der Magnetventilbaugruppe zugeführten Magnetankers wurden die Ausgleichsscheiben entsprechend der geforderten Toleranzen des Restluftspaltes zwischen Ankerplatte und Stirnseite der Magnetspule montiert und demontiert, solange, bis sich der erforderliche Restluftspalt einstellt. Dadurch verlängert sich die Montagezeit von Kraftstoffinjektoren nicht unerheblich, wobei die Erfahrung der Montagefachleute eine nicht unerhebliche Rolle hinsichtlich der Qualität der montierten Kraftstoffinjektoren spielt. Erfolgt die Montage von Kraftstoffinjektoren durch ungeübte Personen, stellt dies eine erhebliche Fehlerquelle dar.So far, shims were used in the assembly of fuel injectors, which are available as classified shims and after installing the fuel injector remained in this. Depending on the manufacturing quality of the with the solenoid valve assembly supplied magnet armature were the shims according to the required Tolerances of the residual air gap mounted between the armature plate and the front of the solenoid and dismantled until the required residual air gap is established. Thereby the assembly time of fuel injectors extends not inconsiderably, the experience of assembly specialists plays a not inconsiderable role in the quality of the mounted fuel injectors plays. The fuel injectors are assembled by Inexperienced people, this is a significant source of error.

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung lässt sich ferner erreichen, dass höhere Toleranzen bei der Fertigung der Komponenten des Magnetankers zugelassen werden können, die beim Verpressen der Relativlage von Ankerbolzen zu Ankerplatte des Magnetankers in einem Presswerkzeuge jedoch nicht erheblich sind. With the solution proposed according to the invention, it can also be achieved that higher Tolerances in the manufacture of the components of the magnet armature can be permitted, that when pressing the relative position of the anchor bolt to the anchor plate of the magnet armature in a pressing tool, however, are not significant.

Zeichnungdrawing

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of the drawing.

Es zeigt:

Figur 1
eine vormontierte Magnetankerbaugruppe samt eines Magnetkerns und definierte sowie toleranzbehafteter Maße und
Figur 2
den schematischen Aufbau einer Presseinrichtung zum Verpressen einer Magnetankerbaugruppe auf ein definiertes Maß.
It shows:
Figure 1
a preassembled magnet armature assembly including a magnetic core and defined and tolerant dimensions and
Figure 2
the schematic structure of a pressing device for pressing a magnet armature assembly to a defined size.

Ausführungsvariantenvariants

In der Zeichnung ist eine Magnetankerbaugruppe 1 dargestellt. Der Magnetanker 1 umfasst eine Ankerplatte 2, die eine erste, nach oben weisende Stirnseite 3 sowie eine zweite, nach unten weisende Stirnseite 4 aufweist. Die Ankerplatte 2 weist darüber hinaus eine Ankerplattenbohrung 5 auf. Der Magnetanker 1 umfasst ferner einen Ankerbolzen 7, der die Ankerplattenbohrung 5 der Ankerplatte 2 durchsetzt. Die Ankerplatte 2 und der Ankerbolzen 7 sind über einen Presssitz 6 ineinander gefügt.In the drawing, a magnet armature assembly 1 is shown. The magnet armature 1 comprises an anchor plate 2, the first, upward-facing end face 3 and a second, after End face 4 pointing below. The anchor plate 2 also has an anchor plate bore 5 on. The magnet armature 1 further comprises an anchor bolt 7, which is the anchor plate bore 5 penetrates the anchor plate 2. The anchor plate 2 and the anchor bolt 7 are fitted into one another via a press fit 6.

Eine erste Ankerbolzenstirnseite 8 steht um ein toleranzbehaftetes Maß 23 in Bezug auf die erste Stirnseite 3 der Ankerplatte 2 vor. Zwischen der zweiten Stirnseite 4 der Ankerplatte 2 und einer zweiten Ankerbolzenstirnseite 9 wird ein erstes definiertes Maß 24 genauestens eingestellt. Ein zweites, toleranzbehaftetes Maß 26, bezeichnet den Abstand zwischen der ersten Ankerbolzenstirnseite 8 und der der Ankerplatte 2 zuweisenden ersten Stirnseite 14 des Magnetkerns 10 und ist individuell durch das Bauteil vorgegeben. Funktionswesentlich für die in Fig. 1 dargestellte Magnetankerbaugruppe 1 ist der Restluftspalt 20 (h), der sich zwischen der zweiten Stirnseite 4 der Ankerplatte 2 und der ersten Stirnseite 14 des Magnetkerns 10 einstellt. Der Restluftspalt 20 ist auf µm-Genauigkeit einzustellen. Ein erstes toleranzbehaftetes Maß 25 ergibt sich fertigungsabhängig zwischen der 2. Ankerbolzenstirnseite 9 und der Stirnseite 14 des Magnetkernes 10.A first anchor bolt end face 8 has a tolerance-related dimension 23 with respect to FIG first end face 3 of the anchor plate 2 in front. Between the second end face 4 of the anchor plate 2 and a second anchor bolt end face 9, a first defined dimension 24 becomes very precise set. A second, tolerant measure 26 denotes the distance between the first anchor bolt end face 8 and the first end face 14 facing the anchor plate 2 of the magnetic core 10 and is individually specified by the component. essential to function for the magnet armature assembly 1 shown in FIG. 1, the residual air gap 20 (h) is the between the second end face 4 of the armature plate 2 and the first end face 14 of the magnetic core 10 sets. The residual air gap 20 is to be set to µm accuracy. A first one Dimension 25, which is subject to tolerance, is produced depending on the production between the 2nd end of the anchor bolt 9 and the end face 14 of the magnetic core 10.

Die untere, zweite Ankerbolzenstirnseite 9 ist über eine Betätigungskraft 22 (FMAGN) beaufschlagt, welche der Kraft entspricht, die durch den Magnetkreis erzeugt werden muss.The lower, second anchor bolt end face 9 is acted upon by an actuating force 22 (F MAGN ), which corresponds to the force that must be generated by the magnetic circuit.

Bei dem Fügevorgang des Magnetankers 1, d. h. beim Fügen der Ankerplatte 2 an der Umfangsfläche des Ankerbolzens 7 stellt sich zwischen diesen Komponenten des Magnetankers 1 eine Relativlage 21 ein. Der Ankerbolzen 7 des Magnetankers 1 wird in einer Durchgangsöffnung 11 eines Magnetkerns 10 aufgenommen. Die Durchgangsöffnung 11 des Magnetkernes 10 weist ein Spiel 12 auf, so dass eine geführt erfolgende Vertikalbewegung des Magnetankers 1 relativ zum Magnetkern 10 möglich ist. Die der Umfangsfläche des Ankerbolzens 7 des Magnetankers 1 zuweisende Seite der Durchgangsöffnung 11 ist mit Bezugszeichen 13 gekennzeichnet. Der Magnetkern 10, in welchem eine Magnetspule 17 aufgenommen ist, umfasst eine erste Stirnseite 14 sowie eine zweite Stirnseite 15. Innerhalb des Magnetkerns 10 ist eine Ausnehmung 16 ausgebildet, welche die ringförmig konfigurierte Magnetspule 17 aufnimmt. Die obere Stirnseite der ringförmig ausgebildeten Magnetspule, d. h. die Stirnseite 18 endet plan in der ersten Stirnseite 14 des Magnetkerns. Bei Bestromung eines den Magnetanker 1 und den Magnetkern 10 mit darin aufgenommenem Magnetspule 17 aufweisenden magnetischen Kreises, stellt sich ein mit Bezugszeichen 19 gekennzeichneter magnetischer Fluss um die Magnetspule 17 des Magnetkerns 10 ein. Der sich bei der Bestromung der Magnetspule 17 einstellende magnetische Fluss 19 bewirkt eine Relativbewegung der Ankerplatte 2 des Magnetankers 1 zur ersten Stirnseite 14 des Magnetkerns 10. Dadurch kann bei Einsatz des magnetischen Kreises 19 zur Betätigung einer Magnetventilbaugruppe an einem Kraftstoffinjektor vertikal bewegbares Einspritzventilglied betätigt werden, d. h. in vertikale Richtung auf- bzw. abbewegt werden, wodurch sich Einspritzöffnungen am brennraumseitigen Ende des Kraftstoffinjektors verschließen bzw. freigeben lassen. Die Einstellung des Abstandes h, Bezugszeichen 20, d. h. des Restluftspaltes zwischen der Ankerplatte 2 und der ersten Stirnseite 14 des Magnetkerns 10 mit darin eingelassener Magnetspule 17 definiert die Genauigkeit, mit welcher die über die Magnetventilbaugruppe aufzubringende magnetische Kraft aufgebracht wird. Die Einstellung des Restluftspaltes 20 (h) muss mit µm-Genauigkeit erfolgen, da sich die durch den Magnetfluss 19 ergebende Kraft auf den Magnetanker 1 mit dem Maß h stark ändert. Diese Änderung verläuft näherungsweise invers proportional zum Quadrat von h. In der Anwendung einer Magnetankerbaugruppe 1 als Betätigungseinheit eines Einspritzventiles, ist es notwendig, eine genaue definierte Kraft 22 aufzubringen. Dementsprechend muss der Restluftspalt 20 mit der nötigen Genauigkeit eingestellt sein.In the joining process of the armature 1, d. H. when joining the anchor plate 2 on the peripheral surface the armature bolt 7 stands between these components of the magnet armature 1 a relative position 21. The anchor bolt 7 of the magnet armature 1 is in one Through opening 11 of a magnetic core 10 is added. The passage opening 11 of the magnetic core 10 has a game 12, so that a guided vertical movement of the magnet armature 1 relative to the magnet core 10 is possible. That of the peripheral surface of the armature bolt 7 of the magnet armature 1 facing side of the through opening 11 marked with reference number 13. The magnetic core 10, in which a magnetic coil 17 is included, comprises a first end face 14 and a second end face 15 of the magnetic core 10, a recess 16 is formed which is annular configured solenoid coil 17 takes. The upper face of the ring-shaped Magnet coil, d. H. the end face 18 ends flat in the first end face 14 of the magnetic core. When current is supplied to one of the magnet armature 1 and the magnet core 10 with the magnet armature contained therein Magnetic coil 17 having a magnetic circuit, arises with reference numerals 19 marked magnetic flux around the magnetic coil 17 of the magnetic core 10 on. The magnetic flux 19 that occurs when the magnetic coil 17 is energized causes a relative movement of the armature plate 2 of the magnet armature 1 to the first end face 14 of the magnetic core 10. As a result, when using the magnetic circuit 19 for actuation a solenoid valve assembly on a fuel injector vertically movable injection valve member are operated, d. H. are moved up and down in the vertical direction, which closes the injection openings at the end of the fuel injector on the combustion chamber side or have released. The setting of the distance h, reference numeral 20, d. H. of the residual air gap between the armature plate 2 and the first end face 14 of the magnetic core 10 with the solenoid 17 embedded therein defines the accuracy with which the is to be applied via the solenoid valve assembly magnetic force. The The setting of the residual air gap 20 (h) must be carried out with µm accuracy, as the the force resulting from the magnetic flux 19 strongly changes on the armature 1 with the dimension h. This change is approximately inversely proportional to the square of h. In the Application of a magnet armature assembly 1 as an actuating unit of an injection valve, it is necessary to apply a precisely defined force 22. Accordingly, the Residual air gap 20 must be set with the necessary accuracy.

Nach der Vormontage der Ankerplatte 2 am Ankerbolzen 7, bei der der Ankerbolzen 7 mittels des Presssitzes 6 in der Ankerplattenbohrung 5 der Ankerplatte 2 fixiert wird, stellt sich die Relativlage 21 zwischen der Ankerplatte 2 und dem Ankerbolzen 7 ein. Anstelle des Einsatzes von im Injektorkörper des Kraftstoffinjektors verbleibenden klassierten Einstellringen bei der Montage des vormontierten Magnetankers 1 im Injektorkörper, erfolgt gemäß des vorgeschlagenen Verfahrens ein nachträgliches Verpressen des vormontierten Magnetankers 1 in einer Presseinrichtung. After the pre-assembly of the anchor plate 2 on the anchor bolt 7, in which the anchor bolt 7 is fixed in the anchor plate bore 5 of the anchor plate 2 by means of the press fit 6 the relative position 21 between the anchor plate 2 and the anchor bolt 7. Instead of the use of classified adjusting rings remaining in the injector body of the fuel injector during assembly of the pre-assembled armature 1 in the injector body a subsequent pressing of the pre-assembled according to the proposed method Magnet armature 1 in a press device.

Bei umgekehrtem Wirksinn, d.h. Aufbringen einer Zugkraft an der gegenüberliegenden Ankerbolzenstimseite wird hingegen das definierte Maß 27 genauestens eingestellt.In the opposite direction, i.e. Applying traction to the opposite On the other hand, the defined dimension 27 is set precisely.

Im Rahmen des nachträglichen Verpressens des Magnetankers 1 zur Feinjustage der Relativlage 21 der Ankerplatte 2 am Umfang des Ankerbolzens 7, kann während des Pressvorganges auf genau kalibrierte Beilagen bzw. auswechselbar im Presswerkzeug einlegbare Abstandhalter zurückgegriffen werden, welche nach dem Einstellvorgang wieder entfernt werden können. Diese werden vor dem Einlegen der vormontierten Magnetankerbaugruppe in das Presswerkzeug eingelegt und bestimmen das definierte Maß 24, welches sich nach dem Durchführen des nachträglichen Verpressungsvorganges zwischen der zweiten Ankerbolzenstimseite 9 und der zweiten Stirnseite 4 der Ankerplatte 2 des Magnetankers 1 einstellen. Die Einhaltung des definierten Maßes 24 kann mittels eines optischen Messverfahrens durch eine optische Messeinrichtung beispielsweise, die dem Presswerkzeug zugeordnet ist, kontinuierlich überwacht werden. Als Messverfahren kommen alle im µm-Bereich genauen Messverfahren in Frage, so zum Beispiel induktive, kapazitive, optische oder magnetische Messverfahren.As part of the subsequent pressing of the magnet armature 1 for fine adjustment of the relative position 21 of the anchor plate 2 on the circumference of the anchor bolt 7, can during the pressing process on precisely calibrated inserts or replaceable in the press tool Spacers are used, which are removed after the setting process can be. These are before the pre-assembled magnet armature assembly inserted into the press tool and determine the defined dimension 24, which is based on performing the subsequent pressing process between the second anchor bolt end side 9 and the second end face 4 of the armature plate 2 of the magnet armature 1. Adherence to the defined dimension 24 can be achieved by means of an optical measuring method by an optical measuring device, for example, which is assigned to the pressing tool is to be monitored continuously. All come in the µm range as measuring methods exact measurement methods in question, for example inductive, capacitive, optical or magnetic Measurement methods.

Beim nachträglich erfolgenden Verpressen des vormontierten Magnetankers 1 in einer Presseinrichtung kann der Einsatz von klassierten Ausgleichsscheiben bzw. klassierten Einstellringen bei der Montage einer Magnetventilbaugruppe eingespart werden. Nachträglich durchzuführende Arbeitsgänge, wie Abrichten oder spanabhebende Nachbearbeitung (Schleifoperationen) können bei Einsatz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einstellverfahrens vermieden werden. Die Toleranzen der Komponenten des Magnetankers 1, d. h. der Ankerplatte 2 bzw. des Ankerbolzens 7 können höher bemessen werden, was die Fertigung dieser Bauteile hinsichtlich der Bearbeitungsdauer und hinsichtlich der Herstellkosten günstig beeinflusst. Bei einer Aufweitung der Toleranzen sind mehrere Beilagen bzw. kalibrierte Abstandhalter einzusetzen. Die Messung des ersten definierten Maßes 24 erfolgt jedoch bevorzugt während des Einstellvorganges, d.h. der Einstellung der Relativlage 21 zwischen der Ankerplatte 2 und dem Ankerbolzen 7. Ist das erste definierte Maß 24, in der Darstellung gemäß Fig. 1 als Abstand zwischen der zweiten Ankerbolzenstirnseite 9 und der zweiten Stirnseite 4 der Ankerplatte 2 bezeichnet, erreicht, wird das Pressen zu diesem Zeitpunkt beendet.When the pre-assembled magnet armature 1 is subsequently pressed in one Press device can use classified shims or classified Setting rings can be saved when installing a solenoid valve assembly. later operations to be carried out, such as dressing or machining post-processing (Grinding operations) can be performed using the setting method proposed according to the invention be avoided. The tolerances of the components of the magnet armature 1, i.e. H. the anchor plate 2 or the anchor bolt 7 can be dimensioned higher, which is the manufacture of these components in terms of processing time and manufacturing costs favorably influenced. If the tolerances are widened, there are several supplements or calibrated ones Use spacers. The first defined dimension 24 is measured however, preferably during the adjustment process, i.e. the setting of the relative position 21 between the anchor plate 2 and the anchor bolt 7. Is the first defined dimension 24, in which 1 as the distance between the second anchor bolt end face 9 and the second end face 4 of the anchor plate 2, reached, the pressing to this Time ended.

Bei der Durchführung des nachträglichen Pressvorganges nach der Vormontage des Magnetankers 1, die Ankerplatte 2 und den Ankerbolzen 7 umfassend, kann die Ankerplatte 2 in einer Pressvorrichtung 30 eingelegt werden. Anschließend erfolgt die Beaufschlagung des die Ankerplatte 2 an der Ankerplattenbohrung 5 durchsetzenden Ankerbolzens 7 an einer seiner Stirnseiten 8 bzw. 9 mit einer Presskraft 31 (F). Die auf eine der Stirnseiten 8 bzw. 9 des Ankerbolzens 7 wirkende Presskraft der Pressvorrichtung, bewirkt eine Relativbewegung des Ankerbolzens 7 zur Ankerplattenbohrung 5 am Presssitz 6, der sich im Rahmen der Vormontage des Magnetankers 1 einstellt. Die durch die Pressvorrichtung 30 auf eine der Stirnseiten 8 bzw. 9 des Ankerbolzens 7 aufgebrachte Presskraft 31 wird so lange aufrechterhalten, bis das erste definierte Maß 24 zwischen der zweiten Ankerbolzenstirnseite 9 und der zweiten Stirnseite 4 der Ankerplatte 2 eingestellt ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist das erste definierte Maß 24 das genau einzustellende Maß.When performing the subsequent pressing process after the pre-assembly of the magnet armature 1, comprising the anchor plate 2 and the anchor bolt 7, the anchor plate 2 be inserted in a press device 30. Then the application takes place of the anchor bolt 2 passing through the anchor plate bore 5 on the anchor plate bore 5 one of its end faces 8 and 9 with a pressing force 31 (F). The one on the end faces 8 or 9 of the anchor bolt 7 acting pressing force of the pressing device causes a relative movement of the anchor bolt 7 to the anchor plate bore 5 on the press fit 6, which is in the Setting the pre-assembly of the magnet armature 1. The press device 30 is applied to one of the end faces 8 and 9 of the anchor bolt 7 pressing force 31 long until the first defined dimension 24 between the second anchor bolt face 9 and the second end face 4 of the anchor plate 2 is set. As per the illustration 1, the first defined dimension 24 is the dimension to be precisely set.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 greift die magnetische Kraft 22 (FMAGN) an der zweiten Ankerbolzenstimseite 9 des Ankerbolzens an. Griffe die Betätigungskraft 22 (FMAGN) an der ersten Ankerbolzenstimseite 8 des Ankerbolzens 7 an, was auch eine mögliche Anwendung darstellt, so wäre das zweite definierte Maß 27 das genau einzustellende Maß.1, the magnetic force 22 (F MAGN ) acts on the second anchor bolt end 9 of the anchor bolt. If the actuating force 22 (F MAGN ) acts on the first anchor bolt end 8 of the anchor bolt 7, which is also a possible application, the second defined dimension 27 would be the exact dimension to be set.

Es ist ebenfalls möglich, beim nachträglichen Verpressen des Magnetankers 1 innerhalb einer Presseinrichtung den Ankerbolzen 7 in dieser zu fixieren und die Presskraft auf die am Ankerbolzen 7 am Presssitz 6 fixierte Ankerplatte 2 aufzubringen. Dadurch lässt sich ebenfalls das in der Zeichnung eingetragene erste definierte Maß 24 herbeiführen, welches den Abstand zwischen der zweiten Stirnseite 4 der Ankerplatte 2 und der zweiten Ankerbolzenstimseite 9 des Magnetkerns 10 mit darin eingelassener Magnetspule 17 charakterisiert.It is also possible to press the armature 1 inside afterwards a pressing device to fix the anchor bolt 7 in this and the pressing force on the anchor plate 2 fixed to anchor bolt 7 on press fit 6. This allows also bring about the first defined dimension 24 entered in the drawing, which the distance between the second end face 4 of the anchor plate 2 and the second anchor bolt end face Characterized 9 of the magnetic core 10 with embedded magnetic coil 17.

Ist die Relativlage 21 des Magnetankers 1, d. h. das definierte Maß 24 zwischen der zweiten Ankerbolzenstirnseite 9 und der zweiten Stirnseite 4 der Ankerplatte 2 erreicht, erfolgt eine Entnahme des Magnetankers 1 aus der Pressvorrichtung 30. Der Magnetanker 1 kann ohne Verwendung von Ausgleichsscheiben bzw. ohne Verwendung klassierter Einstellringe, die bisher üblicherweise in Kraftstoffinjektoren zur Anpassung des Restluftspaltes 20 verwendet werden, in die Magnetventilbaugruppe integriert werden. Aufgrund der definierten Lage der zweiten Stirnseite 15 des Magnetkernes 10 im Injektorkörper sowie aufgrund der definierten Einbaulage des Magnetankers 1 im Injektorkörper, stellt sich bei der Montage eines mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren verpressten Magnetankers 1 in den Injektorkörper der Abstand h, d. h. der Restluftspalt 20 bei der Montage ein, ohne dass im Injektorkörper verbleibende klassierte Ausgleichsscheiben bzw. klassierte Einstellringe eingesetzt werden müssen. Das erste definierte Maß, welches gemäß des vorgeschlagenen Verfahrens genauestens eingestellt wird, ist individuell für genau ein Teil, welches entsprechend seiner Fertigung bestimmte Geometrietoleranzen aufweist. Ist das erste definierte Maß 24 genau eingestellt, so sind der Injektorkörper und der Magnetanker 1 gepaart und nur gemeinsam zu verbauen. Für den nächsten Injektorkörper, der mit anderen Fertigungsabweichungen behaftet sein kann, wird sich auch ein anderes erstes definiertes Maß 24 einstellen und somit wird die nächste Magnetankerbaugruppe mit einem etwas anderem, genau zu einem weiteren Injektorkörper passenden ersten definierten Maß 24 verpresst. Damit sind ein weiterer Injektorkörper und ein weiterer Magnetanker 1 gepaart, d.h. können nur gemeinsam verbaut werden.Is the relative position 21 of the armature 1, d. H. the defined dimension 24 between the second Armature bolt end face 9 and the second end face 4 of the anchor plate 2 is reached removal of the magnet armature 1 from the pressing device 30. The magnet armature 1 can without the use of shims or without the use of classified adjusting rings, which were previously customary in fuel injectors for adapting the residual air gap 20 be used to be integrated into the solenoid valve assembly. Because of the defined Position of the second end face 15 of the magnetic core 10 in the injector body and due to the defined installation position of the magnet armature 1 in the injector body, turns out at the Assembly of a magnet armature pressed with the method proposed according to the invention 1 in the injector body the distance h, d. H. the residual air gap 20 during assembly without any classed shims or classifications remaining in the injector body Adjustment rings must be used. The first defined measure, which according to the proposed method is set precisely, is individually for exactly one Part that has certain geometry tolerances according to its production. is the first defined dimension 24 is precisely set, so are the injector body and the magnet armature 1 paired and only to be installed together. For the next injector body, the one with other manufacturing deviations, another first will also be defined Set dimension 24 and the next magnet armature assembly with a something else, the first defined dimension that exactly matches another injector body 24 pressed. A further injector body and a further magnet armature 1 are thus paired, i.e. can only be installed together.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 geht eine Pressvorrichtung hervor, die durch Bezugszeichen 30 identifiziert ist. Die Pressvorrichtung erzeugt eine Presskraft 31 (F), welche in der Darstellung gemäß Fig. 2 die erste Ankerbolzenstirnseite 8 des Ankerbolzens 7 beaufschlagt. Dadurch liegt die Ankerplatte 2 mit ihrer zweiten Stirnseite 4 auf einer Stirnseite 33 einer Aufnahmevorrichtung 32 der Pressvorrichtung 30 satt auf. Der Ankerbolzen 7, der mittels eines Presssitzes 6 in einer Ankerplattenbohrung 5 aufgenommen ist, wird durch die von der Pressvorrichtung 30 aufgebrachte Presskraft 31 (F) solange beaufschlagt, bis über einen Messtaster 35, der der zweiten Ankerbolzenstirnseite 9 des Ankerbolzens 7 gegenüberliegt, festgestellt wird, dass das erste definierte Maß 24 den Sollwert erreicht hat. Der Sollwert des ersten definierten Maßes 24 wurde vorher ermittelt und hängt von den individuellen Bauteiltoleranzen der vormontieren Magnetankerbaugruppe 1 ab. Die Pressvorrichtung 30 erzeugt eine Presskraft 31 (F), die mit konstanter Geschwindigkeit den Ankerbolzen 7 durch die Ankerplatte 2 weiterschiebt. Ebenso gut könnte die Presskraft 31 (F) auch an der zweiten Ankerbolzenstirnseite 9 angreifen. Bei dieser möglichen Anwendung ist dann das in der Darstellung gemäß Fig. 1 dargestellte, zweite definierte Maß 27 das genau einzustellende Maß. 2 shows a pressing device which is identified by reference numerals 30 is identified. The pressing device generates a pressing force 31 (F), which in the 2, the first anchor bolt end face 8 of the anchor bolt 7 is acted upon. As a result, the anchor plate 2 lies with its second end face 4 on one end face 33 of a receiving device 32 of the pressing device 30. The anchor bolt 7, the is received in an anchor plate bore 5 by means of a press fit 6 the pressing force 31 (F) applied by the pressing device 30 is applied until via a probe 35, which lies opposite the second anchor bolt end face 9 of the anchor bolt 7, it is determined that the first defined dimension 24 has reached the desired value. The target value of the first defined dimension 24 was determined beforehand and depends on the individual component tolerances of the preassembled magnet armature assembly 1. The press device 30 generates a pressing force 31 (F) that the anchor bolt at a constant speed 7 pushes through the anchor plate 2. The pressing force 31 (F) also attack on the second anchor bolt end face 9. With this possible application 1, the second defined dimension 27 shown in the illustration according to FIG. 1 is exactly that Dimension to be set.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Magnetankerarmature
22
Ankerplatteanchor plate
33
erste Stirnseitefirst face
44
zweite Stirnseitesecond face
55
AnkerplattenbohrungAnchor plate bore
66
Presssitzpress fit
77
Ankerbolzenanchor bolts
88th
erste Ankerbolzenstirnseitefirst anchor bolt face
99
zweite Ankerbolzenstirnseitesecond anchor bolt face
1010
Magnetkernmagnetic core
1111
DurchgangsöffnungThrough opening
1212
Spielgame
1313
Öffnungswandungopening wall
1414
erste Stirnseite Magnetkernfirst face magnetic core
1515
zweite Stirnseite Magnetkernsecond face magnetic core
1616
Ausnehmungrecess
1717
Magnetspulesolenoid
1818
Stirnseite MagnetspuleMagnetic coil front
1919
magnetischer Fluss bei Bestromungmagnetic flux when energized
2020
h (Restluftspalt)h (residual air gap)
2121
Relativlage Ankerplatte 2 / Ankerbolzen 7Relative position of anchor plate 2 / anchor bolt 7
2222
Betätigungskraft (FMAGN) Actuating force (F MAGN )
2323
Hilfsmaßauxiliary dimension
2424
erstes definiertes Maßfirst defined dimension
2525
erstes toleranzbehaftetes Maßfirst measure with tolerance
2626
zweites toleranzbehaftetes Maßsecond tolerance-related measure
2727
zweites definiertes Maßsecond defined dimension
3030
Pressvorrichtungpressing device
3131
Presskraftpressing force
3232
Aufnahmevorrichtungcradle
3333
Stirnseitefront
3434
Pressbettpress bed
3535
Messtasterprobe
3636
Aufnahmebohrung location hole
3737
Oberseite MesstasterTop of probe
3838
Wegmesssystemdisplacement measuring system
3939
Ansteuerleitungdrive line
4040
Pressstempelpress die

Claims (12)

Verfahren zur Einstellung eines Abstandes (20) innerhalb eines magnetischen Kreises, insbesondere des Abstandes (20) zwischen einem Magnetanker (1) und einem Magnetkern (10), wobei der Magnetanker (1) eine Ankerplatte (2) und einen Ankerbolzen (7) aufweist, die in einer Relativlage (21) miteinander gefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Montage des Magnetankers (1) aus Ankerplatte 2 und Ankerbolzen 7 die Relativlage (21) zwischen der Ankerplatte (2) und dem Ankerbolzen (7) im Rahmen eines Pressvorganges auf ein erstes definiertes Maß (24) oder ein zweites definiertes Maß (27) eingestellt werden.Method for setting a distance (20) within a magnetic circuit, in particular the distance (20) between a magnet armature (1) and a magnet core (10), the magnet armature (1) having an armature plate (2) and an armature bolt (7) , which are joined together in a relative position (21), characterized in that after assembly of the magnetic armature (1) from the anchor plate 2 and anchor bolt 7, the relative position (21) between the anchor plate (2) and the anchor bolt (7) within the framework of a Pressing process can be set to a first defined dimension (24) or a second defined dimension (27). Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Pressvorganges das erste definierte, die Relativlage (21) kennzeichnende Maß (24) mittels eines Wegmesssystemes überwacht wird.A method according to claim 1, characterized in that the first defined dimension (24) characterizing the relative position (21) is monitored by means of a displacement measuring system during the pressing process. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressvorgang zur Einstellung der Relativlage (21) in einem Presswerkzeug mittels in dieses einlegbarer, kalibrierter Abstandhalter erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that the pressing process for setting the relative position (21) takes place in a pressing tool by means of calibrated spacers which can be inserted therein. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressvorgang zur Einstellung der Relativlage (21) im Presswerkzeug mittels in dieser einlegbarer kalibrierter Beilagen erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the pressing process for setting the relative position (21) in the pressing tool is carried out by means of calibrated inserts which can be inserted therein. Verfahren gemäß der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kalibrierten Abstandhalter oder die kalibrierten Beilagen nach dem Pressvorgang am montierten Magnetanker (1) von diesem entfernt werden.Method according to claims 3 and 4, characterized in that the calibrated spacers or the calibrated inserts are removed from the assembled magnetic armature (1) after the pressing process. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Pressvorgang der vormontierten Magnetankerbaugruppe (1) die Ankerplatte (2) auf einer Stirnseite (33) einer Aufnahmevorrichtung (32) aufliegt und der Ankerbolzen (7) an einer seiner Ankerbolzenstirnseiten (8, 9) mit einer Presskraft (31) (F) beaufschlagt wird.A method according to claim 1, characterized in that during the pressing process of the preassembled magnet armature assembly (1) the armature plate (2) rests on an end face (33) of a receiving device (32) and the anchor bolt (7) on one of its anchor bolt end faces (8, 9) a pressing force (31) (F) is applied. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Pressvorgang der vormontierten Magnetankerbaugruppe (1) der Ankerbolzen (7) fixiert wird und die Ankerplatte (2) mit einer Presskraft (31) (F) beaufschlagt wird.A method according to claim 1, characterized in that during the pressing process of the preassembled magnet armature assembly (1) the armature bolt (7) is fixed and the armature plate (2) is subjected to a pressing force (31) (F). Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während des Pressvorganges an der vormontierten Magnetankerbaugruppe (1) der Ankerbolzen (7) mit konstanter Geschwindigkeit durch eine Ankerplattenbohrung (5) der Ankerplatte (2) geschoben wird.A method according to claim 6, characterized in that during the pressing process on the preassembled magnetic armature assembly (1) the armature bolt (7) is pushed at a constant speed through an armature plate bore (5) in the armature plate (2). Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Pressvorganges des Magnetankers (1) ein Presssitz (6) der Ankerplatte (2) an der Mantelfläche des Ankerbolzens (7) hinsichtlich der Relativlage (21) der Ankerplatte (2) an der Umfangsfläche des Ankerbolzens (7) beeinflusst wird.A method according to claim 1, characterized in that during the pressing process of the magnet armature (1) a press fit (6) of the anchor plate (2) on the outer surface of the anchor bolt (7) with respect to the relative position (21) of the anchor plate (2) on the peripheral surface of the Anchor bolt (7) is influenced. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Pressvorganges, das zweite definierte, die Relativlage (21) zwischen dem Ankerbolzen (7) und der Ankerplatte (2) kennzeichnende Maß (27) mittels eines Messtasters (35) kontinuierlich überwacht wird.A method according to claim 1, characterized in that during the pressing process, the second defined dimension (27) characterizing the relative position (21) between the anchor bolt (7) and the anchor plate (2) is continuously monitored by means of a probe (35). Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskraft (31) (F) an der ersten Ankerbolzenstirnseite (8) des Ankerbolzens (7) zur Einstellung des zweiten definierten Maßes (27) eingeleitet wird.A method according to claim 10, characterized in that the pressing force (31) (F) on the first anchor bolt end face (8) of the anchor bolt (7) is introduced to set the second defined dimension (27). Verfahren gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskraft (31) (F) solange auf die vormontierte Magnetankerbaugruppe (1) einwirkt, bis entweder das erste definierte Maß (24) oder das zweite definierte Maß (27) erreicht sind und über den Messtaster (35) und ein diesem nachgeordnetes Wegmesssystem (38) der Pressvorgang beendet wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pressing force (31) (F) acts on the preassembled magnet armature assembly (1) until either the first defined dimension (24) or the second defined dimension (27) is reached and the pressing process is ended via the measuring probe (35) and a path measuring system (38) arranged downstream of this.
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