EP1979211A1 - Magnetventil - Google Patents

Magnetventil

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Publication number
EP1979211A1
EP1979211A1 EP06830289A EP06830289A EP1979211A1 EP 1979211 A1 EP1979211 A1 EP 1979211A1 EP 06830289 A EP06830289 A EP 06830289A EP 06830289 A EP06830289 A EP 06830289A EP 1979211 A1 EP1979211 A1 EP 1979211A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
sleeve
valve core
armature
capsule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06830289A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dietmar Kratzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1979211A1 publication Critical patent/EP1979211A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/36—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition including a pilot valve responding to an electromagnetic force
    • B60T8/3615—Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems
    • B60T8/363—Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems in hydraulic systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644—One-way valve
    • F16K31/0655—Lift valves
    • F16K31/0658—Armature and valve member being one single element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675—Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/126—Supporting or mounting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0402—Cleaning, repairing, or assembling
    • Y10T137/0441—Repairing, securing, replacing, or servicing pipe joint, valve, or tank
    • Y10T137/0486—Specific valve or valve element mounting or repairing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0402—Cleaning, repairing, or assembling
    • Y10T137/0491—Valve or valve element assembling, disassembling, or replacing

Definitions

  • the invention relates to a solenoid valve according to the preamble of independent claim 1.
  • a conventional solenoid valve, in particular for a hydraulic unit, which is used for example in an anti-lock braking system (ABS) or a traction control system (ASR system) or an electronic stability program system (ESP system) is shown in Figure 1.
  • the conventional magnetic valve 110 comprises a magnet assembly 5 for generating a magnetic flux 5.1 which comprises a housing 5.2, a coil winding 5.3, a bobbin 5.4 and a cover 5.5, and a valve cartridge comprising a capsule 60, a valve core 10, a plunger 20, a return spring 30 and an armature 7 comprises.
  • the capsule 60 and the valve core 10 of the valve cartridge are joined together by pressing and by a sealing weld 8, the valve cartridge is hydraulically sealed from the atmosphere.
  • the valve core 10 receives the pressure forces occurring in the hydraulic system and forwards them via a caulking flange 10.1 to a caulking area (not shown) on a fluid block.
  • the valve core 10 directs the magnetic flux 5.1 introduced by the joined magnet assembly 5 axially via an air gap 11 in the direction of the armature 7.
  • the valve core 10 accommodates the so-called valve body 40, which comprises a sealing seat 41 into which the plunger 20 sealingly dips, to implement the sealing function of the solenoid valve 110.
  • a solenoid valve which distributes the described functions of the valve core on several components in order to perform the valve insert easier.
  • the overlapping area of the capsule is extended in the direction of the caulking area and caulked with a valve bushing on the caulking area with the fluid block.
  • a sleeve with a sealing seat is inserted into the extended capsule as the lower part of the valve cartridge.
  • the solenoid valve according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that a sealing seat is arranged in a sleeve which is inserted into a capsule and having at least one opening through which adjusting elements for adjusting a magnetic flux generated by a magnetic assembly to a valve core Act.
  • a sealing seat is arranged in a sleeve which is inserted into a capsule and having at least one opening through which adjusting elements for adjusting a magnetic flux generated by a magnetic assembly to a valve core Act.
  • the adjusting elements according to the invention which via existing openings on the To act poorly accessible components, ie on the valve insert, allow in an advantageous manner that even solenoid valves with sleeve-shaped interlocked components can be easily calibrated and set to function without much additional effort.
  • the invention uses the geometrical properties of the solenoid valve resulting from functional integration in order to enable the calibration and the setting of the function also advantageously via inaccessible internal components.
  • the capsule is caulked with a valve sleeve at a Verstemm Scheme with a fluid block, whereby the valve core is greatly simplified.
  • a plunger sealingly dips into the sealing seat of the sleeve, i. the sealing seat of the sleeve is closed during the calibration process.
  • At least one adjusting element is firmly connected to the valve core and acts through a first opening on the valve core, wherein the at least one adjusting means after adjusting the air gap by means of a tool inserted through a second opening, e.g. by means of a cutting tool, is separable from the valve core.
  • the at least one adjusting element can be designed as a pair of grippers, which can be inserted axially through two openings in the sleeve and acts axially on the valve core.
  • At least one adjusting element is radially insertable through at least one opening in the sleeve and acts axially guided on the valve core.
  • the at least one radially introduced adjusting element act in a rotationally levering manner on the valve core.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a conventional solenoid valve
  • Figure 2 is a schematic sectional view of a valve cartridge for an inventive
  • Figure 3 is a schematic sectional view of a valve cartridge for an inventive
  • Figure 4 is a schematic sectional view of a valve cartridge for an inventive
  • Solenoid valve with a third embodiment of an adjusting element and Figure 6 is a schematic sectional view of a valve cartridge for an inventive
  • Solenoid valve with a fourth and fifth embodiment of an adjustment Solenoid valve with a fourth and fifth embodiment of an adjustment.
  • a valve cartridge 100 for a solenoid valve according to the invention which is caulked with a fluid block via a valve bushing 9 to a caulking area (not shown), comprises a capsule 6, a sleeve 4, a valve core 1, one in an internal bore of the valve core 1 guided plunger 2, a return spring 3, which is supported in the inner bore against the valve core 1 and the plunger 2 resets, and an armature 7.
  • the capsule 6 is overlapped pushed onto the valve core 1 and designed as to the atmosphere sealing valve member.
  • the capsule 6 is extended in the direction of Verstemm Kunststoffs. As a result, the conventional sealing weld 8 of FIG. 1 can be omitted.
  • the sleeve 4 has radial bores 16.1 and a check valve seat bore 15, which forms a check valve with a check valve ball 15.1.
  • a magnetic assembly not shown, which corresponds for example to the conventional magnetic assembly 5 according to Figure 1, pushed onto the valve cartridge.
  • a magnetic flux introduced from the magnet assembly (not shown) via a wall of the capsule 6 into the valve core 1 is conducted axially from the valve core 1 via an air gap 11 in the direction of the armature 7.
  • the magnetic flux and thus the magnetic force can be adjusted.
  • adjusting elements act 17.1 to 17.5 through at least one opening 15, 16.1 in the sleeve 4 on the valve core 1, whereby the air gap 11 between the valve core 1 and the armature 7 can be changed.
  • the adjusting 17.1 to 17.5 to increase the magnetic flux to move the valve core 1 axially on the armature 7.
  • the adjusting elements 17.2 to 17.5 can move the valve core 1 axially away from the armature 7.
  • FIG. 3 shows a further schematic sectional illustration of a valve cartridge 101, which essentially corresponds to the valve cartridge 100 according to FIG. 2, wherein, unlike the valve cartridge 100 shown in FIG. 2, the flat filter 14 and the check valve ball 15.1 from FIG are, so that access to the valve core 1 via the check valve seat bore 15 is possible.
  • an adjusting element embodied as a pin 17.1 is introduced via the check valve seat bore 15 and displaces the valve core 1 axially upward, whereby the air gap 11 between the valve core 1 and the armature 7 is reduced and the resulting magnetic flux and thus the magnetic force increased becomes. An enlargement of the air gap 11 with a resulting reduction of the magnetic flux and thus the magnetic force is not possible with the first adjusting element 17.1.
  • FIG. 4 shows a further schematic sectional illustration of a valve cartridge 102, which essentially corresponds to the valve cartridge 100 according to FIG. 2, wherein, in contrast to the valve cartridge 100 shown in FIG. 2, the flat filter 14, the ring filter 16 and the check valve ball 15.
  • valve insert 1 'of the valve cartridge 102 is an adjusting element designed as a tension rod 17.2, which acts on the valve core 1' via the check valve seat bore 15 and can pull the valve core 1 'axially downwards, whereby the air gap 11 between the valve core 1 and the armature 7 increases and the resulting magnetic flux and thus the magnetic force is reduced.
  • a reduction of the air gap 11 with a resulting increase in the magnetic flux and thus the magnetic force is also possible with the second adjustment 17.2, as the valve core 1 'can be pressed over the tie rod 17.2 to reduce the air gap 11 upwards in the direction of anchor 7. Therefore, the air gap 11 during assembly of the valve cartridge 100, for example, to an arbitrary value, preferably set to a minimum value, which can be increased or decreased in the calibration by the second adjustment 17.2 until reaching full functionality.
  • the tension rod 17.2 is separated from the valve core 1 ', for example by a cutting tool 19 introduced into the sleeve 4 via the radial bore 16.1.
  • the further components such as the ring filter 16, the check valve ball 15.1 and the flat filter 14 can then be mounted to complete the valve cartridge 102.
  • the calibration of the valve cartridge 102 is also carried out with simultaneous pressurization 13 and magnetic force, ie in a closed sealing seat 4.1.
  • FIG. 5 shows a further schematic sectional illustration of a valve cartridge 103, which essentially corresponds to the valve cartridge 100 according to FIG. 2, wherein, unlike the valve cartridge 100 shown in FIG. 2, a sleeve 4 'of the valve cartridge 103 comprises two check valve bores 15 for receiving check valve balls 15 a valve insert 1 '' of the valve cartridge 103 comprises receiving means, which are designed as an annular groove 18.
  • the flat filter 14 and the check valve balls 15.1 are not yet mounted, so that access to the valve core 1 "is possible via the check valve seat bores 15.
  • an adjustment element designed as a pair of grippers 17.3 can be provided via the check valve seat bores 15 act by means of a positive fit on the introduced into the valve core 1 '' receiving means 18 and the valve core 1 '' axially downwards, whereby the air gap 11 between the valve core 1 '' and the armature 7 increases and the resulting magnetic flux and thus the Magnetic force is reduced, or the valve insert 1 '' push upwards, whereby a reduction of the air gap 11 is achieved with a resulting increase in the magnetic flux and thus the magnetic force. Therefore, the air gap 11 during assembly of the valve cartridge 103, for example, to an arbitrary value, preferably to a minimum value, can be set, which can be increased or decreased in the calibration by the third adjustment 17.3 until reaching full functionality.
  • valve cartridge 103 the other components such as the check valve balls 15.1 and the Flachf ⁇ lter 14 can be mounted to complete the valve cartridge 103.
  • the calibration of the valve cartridge 103 is also carried out with simultaneous pressurization 13 and magnetic force, ie in a closed sealing seat 4.1.
  • FIG. 6 shows a further schematic sectional illustration of a valve cartridge 104, which essentially corresponds to the valve cartridge 100 according to FIG. 2, wherein, in contrast to the valve cartridge 100 shown in FIG. 2, a valve insert 1 "of the valve cartridge 104 comprises receiving means designed as an annular groove 18; Valve cartridge 104 of the ring filter 16, the flat filter 14 and the check valve ball 15.1 are not yet mounted, so that access to the valve core 1 "on the check valve seat bores 15 and the radial bores 16.1 is possible. As can be seen from FIG.
  • adjustment elements 17.4, 17.5 designed as grippers or pins can act via the radial bores 16.1 by means of a form fit on the receiving means 18 introduced into the valve core 1 "and push the valve core 1" axially downward, as a result Air gap 11 between the valve core 1 '' and the armature 7 increases and the resulting magnetic flux and thus the magnetic force is reduced, or the valve core 1 '' axially upward, causing a reduction of the air gap 11 with a resulting increase in the magnetic flux and thus the Magnetic force is achieved.
  • the air gap 11 during assembly of the valve cartridge 104 for example, to an arbitrary value, preferably to a minimum value, set, which increases in the calibration by the fourth and / or fifth adjustment 17.4, 17.5 until reaching full functionality or can be downsized.
  • the fourth adjusting element 17.4 acts via a levering, rotary movement on the valve core 1 "and the fifth adjusting element acts on the valve core 1" via a purely axially guided movement.
  • the other components such as the ring filter 16, the check valve ball 15.1 and the Flachf ⁇ lter 14 can be mounted to complete the valve cartridge 104.
  • the Calibration of the valve cartridge 104 also takes place with simultaneous pressurization 13 and introduction of magnetic force, ie with a closed sealing seat 4.1.
  • the sleeve advantageously integrated in the sleeve bores for the check valve seats and / or the radial outflow holes are used to move the valve insert axially. This in turn allows the residual air gap and thus the magnetic force can be adjusted.
  • the sleeve as a result of functional integration, carries both the main valve seat and seat for one or more check valves.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil mit einer Magnetbaugruppe, einer Kapsel (6), einem in der Kapsel (6) angeordnetem Anker (7), einem in die Kapsel (6) eingeschobenen Ventileinsatz (1) und einem in einer Innenbohrung des Ventileinsatzes (1) beweglich geführten Stößel (2), welcher dichtend in einen Dichtsitz (4.1) eintaucht, wobei der Ventileinsatz (1) über einen einstellbaren Luftspalt (11) vom Anker (7) beabstandet ist. Erfindungsgemäß ist der Dichtsitz (4.1) in einer in die Kapsel (6) eingefügten Hülse (4) angeordnet, welche mindestens eine Öffnung (15, 16.1) aufweist, durch welche Verstellelemente (17.2) zur Einstellung eines von der Magnetbaugruppe erzeugten Magnetflusses auf den Ventileinsatz (1) wirken, wodurch der Luftspalt (11) zwischen dem Ventileinsatz (1) und dem Anker (7) veränderbar ist, wobei die Verstellelemente (17.2) zur Erhöhung des Magnetflusses den Ventileinsatz (1) axial auf den Anker (7) zu bewegen oder zum Verkleinern des Magnetflusses den Ventileinsatz (1) axial vom Anker (7) weg bewegen.

Description

Magnetventil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Magnetventil nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Ein herkömmliches Magnetventil, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, welches beispielsweise in einem Antiblockiersystem (ABS) oder einem Antriebsschlupfregelsystem (ASR-System) oder einem elektronischen Stabilitätsprogrammsystem (ESP-System) eingesetzt wird, ist in Figur 1 dargestellt. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, umfasst das herkömmliche Magnetventil 110 eine Magnetbaugruppe 5 zur Erzeugung eines Magnetflusses 5.1, welche ein Gehäuse 5.2, eine Spulenwicklung 5.3, einen Spulenkörper 5.4 und eine Abdeckscheibe 5.5 umfasst, und eine Ventilpatrone, welche eine Kapsel 60, einen Ventileinsatz 10, einen Stößel 20, eine Rückstellfeder 30 und einen Anker 7 umfasst. Bei der Herstellung des Magnetventils 110 werden die Kapsel 60 und der Ventileinsatz 10 der Ventilpatrone durch Pressen aufeinander gefügt und durch eine Dichtschweißung 8 wird die Ventilpatrone hydraulisch gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. Zusätzlich nimmt der Ventileinsatz 10 die im hydraulischen System auftretenden Druckkräfte auf und leitet diese über einen Verstemmflansch 10.1 an einem nicht dargestellten Verstemmbereich auf einen Fluidblock weiter. Zudem leitet der Ventileinsatz 10 den von der gefügten Magnetbaugruppe 5 eingeleiteten Magnetfluss 5.1 axial über einen Luftspalt 11 in Richtung Anker 7. Außerdem nimmt der Ventileinsatz 10 den so genannten Ventilkörper 40 auf, welcher einen Dichtsitz 41 umfasst, in welchen der Stößel 20 dichtend eintaucht, um die Dichtfunktion des Magnetventils 110 umzusetzen. Wie weiter aus Figur 1 ersichtlich ist, werden der Stößel 20 und die Rückstellfeder 30 im Ventileinsatz 10 geführt. Die untere Anbindung der Magnetbaugruppe 5 geschieht durch direktes Aufpressen der Abdeckscheibe 5.5 auf den magnetisch leitenden Ventileinsatz 10 der Ventilpatrone. Die ebenfalls auf den Ventileinsatz 10 gepresste und verschweißte Kapsel 60 weist einen unteren Bereich auf, welcher überlappend auf den Ventileinsatz 10 geschoben ist. Zur Anpassung des herkömmlichen Magnetventils 110 werden in der Regel Funktionen eingestellt, d.h. es wird eine Kalibrierung durchgeführt, um Streuungen von Teileeigenschaften wie Geometrie, magnetische Eigenschaften usw. möglichst zu minimieren und auszugleichen. Dazu werden meist von außen gut zugängliche Bauteile gemäß einer Einstellvorschrift gegeneinander verschoben, beispielsweise zur Herstellung eines Gleichgewichts zwischen gegeneinander wirkenden Kräften, bis in einer Endlage die erwünschte Funktion sichergestellt ist. Zur Anpassung sollten die bewegenden Bauteile gut zugänglich sein, wodurch eine Weiterentwicklung der Teileintegration bei der Optimierung von Ventilbaugruppen eingeschränkt werden kann. So wird das herkömmliche Magnetventil 110 vor der Montage eines Ventilunterteils 12 bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung und Magnetkrafteinleitung kalibriert. Die Einstellung des Magnetflusses 5.1 und somit der Magnetkraft erfolgt durch ein Vergrößern oder Verkleinern des Luftspaltes 11 durch axiales Verschieben des Ventilkörpers 40.
In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 102005044672.8 der Anmelderin wird ein Magnetventil beschrieben, welches die beschriebenen Funktionen des Ventileinsatzes auf mehrere Komponenten verteilt, um den Ventileinsatz einfacher ausführen zu können. Bei dem beschriebenen Magnetventil wird der Überlappungsbereich der Kapsel in Richtung Verstemmbereich verlängert und mit einer Ventilbuchse am Verstemmbereich mit dem Fluidblock verstemmt. Zudem ist als Unterteil der Ventilpatrone eine Hülse mit Dichtsitz in die verlängerte Kapsel eingefügt. Durch die Verlängerung der Kapsel in den Fluidblock, erfolgt die Abdichtung gegenüber der Atmosphäre und die Verstemmung mit dem Fluidblock in vorteilhafter Weise über die Ventilbuchse und nicht mehr über den Ventileinsatz. Dadurch wird der Ventileinsatz entlastet und kann einfacher ausgeführt werden. Zudem kann auf einen Herstellungsschritt zum Dichtschweißen der Kapsel auf den Ventileinsatz verzichtet werden. Durch die hülsenförmig ineinander gefügten Bauteile ist eine Kalibrierung des Magnetventils jedoch schwierig ausführbar.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Dichtsitz in einer Hülse angeordnet ist, welche in eine Kapsel eingefügt ist und mindestens eine Öffnung aufweist, durch welche Verstellelemente zur Einstellung eines von einer Magnetbaugruppe erzeugten Magnetflusses auf einen Ventileinsatz wirken. Dadurch ist ein Luftspalt zwischen dem Ventileinsatz und einem Anker veränderbar, wobei die Verstellelemente zur Erhöhung des Magnetflusses den Ventileinsatz axial auf den Anker zu bewegen oder zum Verkleinern des Magnetflusses den Ventileinsatz axial vom Anker weg bewegen. Die erfindungsgemäßen Verstellelemente, welche über vorhandene Öffnungen auf die schlecht zugänglichen Bauteile wirken, d.h. auf den Ventileinsatz, ermöglichen in vorteilhafter Weise, dass auch Magnetventile mit hülsenförmig ineinander gefügten Bauteilen ohne großen Zusatzaufwand einfach kalibriert und auf Funktion eingestellt werden können. Die Erfindung benutzt die durch Funktionsintegration entstandenen geometrischen Eigenschaften des Magnetventils, um die Kalibrierung und das Funktionseinstellen auch über schlecht zugängliche Innenbauteile in vorteilhafter Weise zu ermöglichen.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Magnetventils möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Kapsel mit einer Ventilbuchse an einem Verstemmbereich mit einem Fluidblock verstemmt ist, wodurch der Ventileinsatz stark vereinfacht wird. Zur Einstellung des Luftspalts zwischen dem Ventileinsatz und dem Anker taucht ein Stößel dichtend in den Dichtsitz der Hülse ein, d.h. der Dichtsitz der Hülse ist während des Kalibriervorgangs geschlossen.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils wird mindestens eine Rückschlagventilsitzbohrung und/oder mindestes eine Radialbohrung als die mindestens eine Öffnung in der Hülse verwendet. Die Verstellelemente wirken beispielsweise über einen Kraftschluss und/oder einen Formschluss auf den Ventileinsatz. Zur Herstellung eines Formschlusses weist der Ventileinsatz beispielsweise Aufnahmemittel auf, welche vorzugsweise als Ringnut ausgeführt sind, in welche das mindestens eine Verstellelement eingreift.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils ist mindestens ein Verstellelement fest mit dem Ventileinsatz verbunden und wirkt durch eine erste Öffnung auf den Ventileinsatz, wobei das mindestens eine Verstellmittel nach der Einstellung des Luftspalts mittels eines durch eine zweite Öffnung eingeführten Werkzeugs, z.B. mittels eines Schneidwerkzeugs, vom Ventileinsatz trennbar ist. Alternativ kann das mindestens eine Verstellelement als Greiferpaar ausgeführt sein, welches axial durch zwei Öffnungen in die Hülse einführbar ist und axial auf den Ventileinsatz wirkt.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils ist mindestens ein Verstellelement radial durch mindestens eine Öffnung in die Hülse einführbar und wirkt axial geführt auf den Ventileinsatz. Alternativ kann das mindestens eine radial eingeführte Verstellelement rotatorisch hebelnd auf den Ventileinsatz wirken. Zeichnung
Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben erläuterte, herkömmliche Ausführungsbeispiel sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines herkömmlichen Magnetventils,
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung einer Ventilpatrone für ein erfindungsgemäßes
Magnetventil, Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung einer Ventilpatrone für ein erfindungsgemäßes
Magnetventil mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Verstellelements, Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung einer Ventilpatrone für ein erfindungsgemäßes
Magnetventil mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Verstellelements, Figur 5 eine schematische Schnittdarstellung einer Ventilpatrone für ein erfindungsgemäßes
Magnetventil mit einem dritten Ausführungsbeispiel eines Verstellelements, und Figur 6 eine schematische Schnittdarstellung einer Ventilpatrone für ein erfindungsgemäßes
Magnetventil mit einem vierten und fünften Ausführungsbeispiel eines Verstellelements.
Beschreibung
Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, umfasst eine Ventilpatrone 100 für ein erfindungsgemäßes Magnetventil, welche über eine Ventilbuchse 9 an einem nicht dargestellten Verstemmbereich mit einem Fluidblock verstemmt ist, eine Kapsel 6, eine Hülse 4, einen Ventileinsatz 1, einen in einer Innenbohrung des Ventileinsatzes 1 geführten Stößel 2, eine Rückstellfeder 3, welche sich in der Innenbohrung gegen den Ventileinsatz 1 abstützt und den Stößel 2 zurückstellt, und einen Anker 7. Die Kapsel 6 ist überlappend auf den Ventileinsatz 1 geschoben und als zur Atmosphäre hin dichtendes Ventilbauteil ausgeführt. Im Unterschied zu dem in Figur 1 dargestellten herkömmlichen Magnetventil 110 ist die Kapsel 6 in Richtung des Verstemmbereichs verlängert. Dadurch kann die herkömmliche Dichtschweißung 8 aus Fig. 1 entfallen. Zudem werden die Fluidkräfte und die Verstemmkräfte nicht mehr vom Ventileinsatz 1 , sondern von der Ventilbuchse 9 aufgenommen und über den nicht dargestellten Verstemmbereich an den Fluidblock übertragen. In der Kapsel 6 wirkt der gegenüber dem herkömmlichen Magnetventil 110 aus Figur 1 unveränderte Anker 7 und setzt den in der Funktion unveränderten Stößel 2 gegen die Rückstellfeder 3 in Bewegung. Der untere Teil der Ventilpatrone 100 und ein Dichtsitz 4.1 werden von der Hülse 4 gebildet, welche in die Kapsel 6 gefügt ist. Zudem umfasst die dargestellte Ventilpatrone 100 einen Flachfilter 14 und einen Ringfilter 16, welche mit der Hülse 4 verbunden sind. Wie weiter aus Figur 2 ersichtlich ist, weist die Hülse 4 Radialbohrungen 16.1 und eine Rückschlagventilsitzbohrung 15 auf, welche mit einer Rückschlagventilkugel 15.1 ein Rückschlagventil bildet. Zum Aufbau des erfmdungsgemäßen Magnetventils wird eine nicht dargestellte Magnetbaugruppe, welche beispielsweise der herkömmlichen Magnetbaugruppe 5 gemäß Figur 1 entspricht, auf die Ventilpatrone aufgeschoben. Ein von der nicht dargestellten Magnetbaugruppe über eine Wandung der Kapsel 6 in den Ventileinsatz 1 eingeleiteter Magnetfluss wird vom Ventileinsatz 1 axial über einen Luftspalt 11 in Richtung Anker 7 geleitet. Über eine Veränderung des Luftspaltes 11 zwischen dem Ventileinsatz 1 und dem Anker 7 kann der Magnetfluss und somit die Magnetkraft eingestellt werden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 3 bis 6 die Vorgehensweise zum Verändern des Luftspaltes 11 zwischen dem Ventileinsatz 1 und dem Anker 7 zum Einstellen des Magnetflusses beschrieben. Zur Einstellung des von der nicht dargestellten Magnetbaugruppe erzeugten Magnetflusses wirken Verstellelemente 17.1 bis 17.5 durch mindestens eine Öffnung 15, 16.1 in der Hülse 4 auf den Ventileinsatz 1, wodurch der Luftspalt 11 zwischen dem Ventileinsatz 1 und dem Anker 7 verändert werden kann. So können die Verstellelemente 17.1 bis 17.5 zur Erhöhung des Magnetflusses den Ventileinsatz 1 axial auf den Anker 7 zu bewegen. Zum Verkleinern des Magnetflusses können die Verstellelemente 17.2 bis 17.5 den Ventileinsatz 1 axial vom Anker 7 weg bewegen.
Figur 3 zeigt eine weitere schematische Schnittdarstellung einer Ventilpatrone 101, welche im Wesentlichen der Ventilpatrone 100 gemäß Figur 2 entspricht, wobei im Unterschied zu der in Figur 2 dargestellten Ventilpatrone 100 bei der Ventilpatrone 101 der Flachfϊlter 14 und die Rückschlagventilkugel 15.1 aus Figur 2 noch nicht montiert sind, so dass ein Zugang auf den Ventileinsatz 1 über die Rückschlagventilsitzbohrung 15 möglich ist. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, wird ein als Stift 17.1 ausgeführtes Verstellelement über die Rückschlagventilsitzbohrung 15 eingeführt und verschiebt den Ventileinsatz 1 axial nach oben, wodurch der Luftspalt 11 zwischen dem Ventileinsatz 1 und dem Anker 7 verkleinert und der resultierende Magnetfluss und damit die Magnetkraft vergrößert wird. Eine Vergrößerung des Luftspaltes 11 mit einer resultierenden Verkleinerung des Magnetflusses und damit der Magnetkraft ist mit dem ersten Verstellelement 17.1 nicht möglich. Daher kann der Luftspalt 11 bei der Montage der Ventilpatrone 100 auf einen maximalen Wert eingestellt werden, welcher bei der Kalibrierung durch das erste Verstellelement 17.1 bis zum Erreichen der vollen Funktionsfähigkeit verkleinert werden kann. Anschließend können die weiteren Bauteile wie die Rückschlagventilkugel 15.1 und der Flachfϊlter 14 montiert werden, um die Ventilpatrone 101 zu komplettieren. Die Kalibrierung der Ventilpatrone 101 erfolgt bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung 13 und Magnetkrafteinleitung, d.h. bei einem geschlossenen Dichtsitz 4.1. Figur 4 zeigt eine weitere schematische Schnittdarstellung einer Ventilpatrone 102, welche im Wesentlichen der Ventilpatrone 100 gemäß Figur 2 entspricht, wobei im Unterschied zu der in Figur 2 dargestellten Ventilpatrone 100 bei der Ventilpatrone 102 der Flachfilter 14, der Ringfilter 16 und die Rückschlagventilkugel 15.1 aus Figur 2 noch nicht montiert sind, so dass ein Zugang auf den Ventileinsatz 1 ' über die Rückschlagventilsitzbohrung 15 und die Radialbohrungen 16.1 möglich ist. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, ist als weiterer Unterschied an den Ventileinsatz 1 ' der Ventilpatrone 102 ein als Zugstab 17.2 ausgeführtes Verstellelement angeformt, welches über die Rückschlagventilsitzbohrung 15 auf den Ventileinsatz 1 ' wirkt und den Ventileinsatz 1 ' axial nach unten ziehen kann, wodurch der Luftspalt 11 zwischen dem Ventileinsatz 1 und dem Anker 7 vergrößert und der resultierende Magnetfluss und damit die Magnetkraft verkleinert wird. Eine Verkleinerung des Luftspaltes 11 mit einer resultierenden Vergrößerung des Magnetflusses und damit der Magnetkraft ist mit dem zweiten Verstellelement 17.2 ebenfalls möglich, da der Ventileinsatz 1 ' über den Zugstab 17.2 zur Verkleinerung des Luftspaltes 11 nach oben in Richtung Anker 7 gedrückt werden kann. Daher kann der Luftspalt 11 bei der Montage der Ventilpatrone 100 beispielsweise auf einen beliebigen Wert, vorzugsweise auf einen minimalen Wert, eingestellt werden, welcher bei der Kalibrierung durch das zweite Verstellelement 17.2 bis zum Erreichen der vollen Funktionsfähigkeit vergrößert bzw. verkleinert werden kann. Nach der Kalibrierung wird der Zugstab 17.2 vom Ventileinsatz 1 ' getrennt, beispielsweise durch ein über die Radialbohrung 16.1 in die Hülse 4 eingeführtes Schneidewerkzeug 19. Anschließend können die weiteren Bauteile wie der Ringfilter 16, die Rückschlagventilkugel 15.1, und der Flachfilter 14 montiert werden, um die Ventilpatrone 102 zu komplettieren. Die Kalibrierung der Ventilpatrone 102 erfolgt ebenfalls bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung 13 und Magnetkrafteinleitung, d.h. bei einem geschlossenen Dichtsitz 4.1.
Figur 5 zeigt eine weitere schematische Schnittdarstellung einer Ventilpatrone 103, welche im Wesentlichen der Ventilpatrone 100 gemäß Figur 2 entspricht, wobei im Unterschied zu der in Figur 2 dargestellten Ventilpatrone 100 eine Hülse 4' der Ventilpatrone 103 zwei Rückschlagventilbohrungen 15 zur Aufnahme von Rückschlagventilkugeln 15.1 umfasst und ein Ventileinsatz 1 ' ' der Ventilpatrone 103 Aufnahmemittel umfasst, welche als Ringnut 18 ausgeführt sind. Bei der dargestellten Ventilpatrone 103 sind der Flachfilter 14 und die Rückschlagventilkugeln 15.1 noch nicht montiert, so dass ein Zugang auf den Ventileinsatz 1 " über die Rückschlagventilsitzbohrungen 15 möglich ist. Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, kann ein als Greiferpaar 17.3 ausgeführtes Verstellelement über die Rückschlagventilsitzbohrungen 15 mittels einem Formschluss auf die in den Ventileinsatz 1 ' ' eingebrachten Aufnahmemittel 18 wirken und den Ventileinsatz 1 ' ' axial nach unten ziehen, wodurch der Luftspalt 11 zwischen dem Ventileinsatz 1 ' ' und dem Anker 7 vergrößert und der resultierende Magnetfluss und damit die Magnetkraft verkleinert wird, oder den Ventileinsatz 1 ' ' nach oben schieben, wodurch eine Verkleinerung des Luftspaltes 11 mit einer resultierenden Vergrößerung des Magnetflusses und damit der Magnetkraft erzielt wird. Daher kann der Luftspalt 11 bei der Montage der Ventilpatrone 103 beispielsweise auf einen beliebigen Wert, vorzugsweise auf einen minimalen Wert, eingestellt werden, welcher bei der Kalibrierung durch das dritte Verstellelement 17.3 bis zum Erreichen der vollen Funktionsfähigkeit vergrößert bzw. verkleinert werden kann. Anschließend können die weiteren Bauteile wie die Rückschlagventilkugeln 15.1 und der Flachfϊlter 14 montiert werden, um die Ventilpatrone 103 zu komplettieren. Die Kalibrierung der Ventilpatrone 103 erfolgt ebenfalls bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung 13 und Magnetkrafteinleitung, d.h. bei einem geschlossenen Dichtsitz 4.1. Alternativ kann auf die umlaufender Ringnut 18 am Ventileinsatz 1 " verzichtet werden und das durch die Rückschlagventilbohrungen 15 ragende Greiferpaar 17.3 kann über einen Kraftschluss auf den Ventileinsatz 1 ' ' wirken. Die Aufnahmemittel 18 erleichtern jedoch den Zugriff auf den Ventileinsatz 1 ".
Figur 6 zeigt eine weitere schematische Schnittdarstellung einer Ventilpatrone 104, welche im Wesentlichen der Ventilpatrone 100 gemäß Figur 2 entspricht, wobei im Unterschied zu der in Figur 2 dargestellten Ventilpatrone 100 ein Ventileinsatz 1 " der Ventilpatrone 104 als Ringnut 18 ausgeführte Aufnahmemittel umfasst, wobei bei der Ventilpatrone 104 der Ringfilter 16, der Flachfilter 14 und die Rückschlagventilkugel 15.1 noch nicht montiert sind, so dass ein Zugang auf den Ventileinsatz 1 " über die Rückschlagventilsitzbohrungen 15 und die Radialbohrungen 16.1 möglich ist. Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, können als Greifer bzw. Stifte ausgeführte Verstellelemente 17.4, 17.5 über die Radialbohrungen 16.1 mittels einem Formschluss auf die in den Ventileinsatz 1 ' ' eingebrachten Aufnahmemittel 18 wirken und den Ventileinsatz 1 ' ' axial nach unten schieben, wodurch der Luftspalt 11 zwischen dem Ventileinsatz 1 ' ' und dem Anker 7 vergrößert und der resultierende Magnetfluss und damit die Magnetkraft verkleinert wird, oder den Ventileinsatz 1 ' ' axial nach oben schieben, wodurch eine Verkleinerung des Luftspaltes 11 mit einer resultierenden Vergrößerung des Magnetflusses und damit der Magnetkraft erzielt wird. Daher kann der Luftspalt 11 bei der Montage der Ventilpatrone 104 beispielsweise auf einen beliebigen Wert, vorzugsweise auf einen minimalen Wert, eingestellt werden, welcher bei der Kalibrierung durch das vierte und/oder fünfte Verstellelement 17.4, 17.5 bis zum Erreichen der vollen Funktionsfähigkeit vergrößert bzw. verkleinert werden kann. Zur Darstellung von verschiedenen möglichen Ausführungsformen wirkt, wie weiter aus Figur 6 ersichtlich ist, das vierte Verstellelement 17.4 über eine hebelnde, rotatorische Bewegung auf den Ventileinsatz 1 " und das fünfte Verstellelement wirkt über eine rein axial geführte Bewegung auf den Ventileinsatz 1 ". Anschließend können die weiteren Bauteile wie der Ringfilter 16, die Rückschlagventilkugel 15.1 und der Flachfϊlter 14 montiert werden, um die Ventilpatrone 104 zu komplettieren. Die Kalibrierung der Ventilpatrone 104 erfolgt ebenfalls bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung 13 und Magnetkrafteinleitung, d.h. bei einem geschlossenen Dichtsitz 4.1.
Bei den beschriebenen erfmdungsgemäßen Ausführungsformen werden in vorteilhafter Weise die in die Hülse integrierten Bohrungen für die Rückschlagventilsitze und/oder die radialen Ausströmbohrungen verwendet, um den Ventileinsatz axial zu verschieben. Dadurch wiederum kann der Restluftspalt und damit die Magnetkraft eingestellt werden. Die Hülse trägt als Folge der Funktionsintegration sowohl den Ventilhauptdichtsitz als auch den Sitz für ein oder mehrere Rückschlagventile.

Claims

01.12.06ROBERT BOSCH GMBH, 70442 StuttgartAnsprüche
1. Magnetventil mit einer Magnetbaugruppe (5), einer Kapsel (6), einem in der Kapsel (6) angeordnetem Anker (7), einem in die Kapsel (6) eingeschobenen Ventileinsatz (1, 1 ', 1 ") und einem in einer Innenbohrung des Ventileinsatzes (1, 1 ', 1 ") beweglich geführten Stößel (2), welcher dichtend in einen Dichtsitz (4.1) eintaucht, wobei der Ventileinsatz (1, 1 ', 1 ") über einen einstellbaren Luftspalt (11) vom Anker (7) beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsitz (4.1) in einer in die Kapsel (6) eingefügten Hülse (4, 4') angeordnet ist, welche mindestens eine Öffnung (15, 16.1) aufweist, durch welche Verstellelemente (17.1 bis 17.5) zur Einstellung eines von der Magnetbaugruppe (5) erzeugten Magnetflusses (5.1) auf den Ventileinsatz (1, 1 ', 1 ") wirken, wodurch der Luftspalt (11) zwischen dem Ventileinsatz (1, 1 ', 1 ") und dem Anker (7) veränderbar ist, wobei die Verstellelemente (17.1 bis 17.5) zur Erhöhung des Magnetflusses (5.1) den Ventileinsatz (1, 1 ', 1 ") axial auf den Anker (7) zu bewegen oder zum Verkleinern des Magnetflusses (5.1) den Ventileinsatz (1, 1 ', 1 ") axial vom Anker (7) weg bewegen.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (6) mit einer Ventilbuchse (9) an einem Verstemmbereich mit einem Fluidblock verstemmt ist.
3. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (2) zur Einstellung des Luftspalts (11) zwischen dem Ventileinsatz (1, 1 ', 1 ") und Anker (7) dichtend in den Dichtsitz (4.1) der Hülse (4) eintaucht.
4. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öffnung in der Hülse (3) mindestens eine Rückschlagventilsitzbohrung (15) und/oder mindestes eine Radialbohrung (16.1) umfasst.
5. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellelemente (17.1 bis 17.5) über einen Kraftschluss und/oder einen Formschluss auf den Ventileinsatz (1, 1 ', 1 ") wirken.
6. Magnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz (1, 1 ', 1 ") zur Herstellung eines Formschlusses Aufnahmemittel (18) aufweist, welche vorzugsweise als Ringnut ausgeführt sind, in welche das mindestens eine Verstellelement (17.3 bis 17.5) eingreift.
7. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verstellelement (17.2) fest mit dem Ventileinsatz (T) verbunden ist und durch eine erste Öffnung (15) auf den Ventileinsatz (1) wirkt, wobei das mindestens eine Verstellmittel (17.2) nach der Einstellung des Luftspalts (11) mittels eines durch eine zweite Öffnung (16.1) eingeführten Werkzeugs (19) vom Ventileinsatz (T) trennbar ist.
8. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verstellelement (17.3) als Greiferpaar ausgeführt ist, welches axial durch zwei Öffnungen (15) in die Hülse (4') einführbar ist und axial auf den Ventileinsatz (1 ") wirkt.
9. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verstellelement (17.5) radial durch mindestens eine Öffnung (16.1) in die Hülse (4, 4') einführbar ist und axial geführt auf den Ventileinsatz (1, 1 ") wirkt.
10. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verstellelement (17.4) radial durch mindestens eine Öffnung (16.1) in die Hülse (4, 4') einführbar ist und rotatorisch hebelnd auf den Ventileinsatz (1, 1 ") wirkt.
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