EP2747095B1 - Magnetventil und Verfahren zum Herstellen eines Magnetventils - Google Patents

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EP2747095B1
EP2747095B1 EP13191453.3A EP13191453A EP2747095B1 EP 2747095 B1 EP2747095 B1 EP 2747095B1 EP 13191453 A EP13191453 A EP 13191453A EP 2747095 B1 EP2747095 B1 EP 2747095B1
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EP
European Patent Office
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pole ring
solenoid valve
carrier element
magnetic armature
air gap
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Active
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EP13191453.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2747095A3 (de
EP2747095A2 (de
Inventor
Michael Krause
Lars Olems
Matthias Horn
Andreas Rettich
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP2747095A3 publication Critical patent/EP2747095A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0635—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a plate-shaped or undulated armature not entering the winding
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    • F02M51/0653—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a plate-shaped or undulated armature not entering the winding the armature having a valve attached thereto the valve being an elongated body, e.g. a needle valve
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/16—Sealing of fuel injection apparatus not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to a solenoid valve according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing a solenoid valve according to the invention.
  • Such a solenoid valve is from the DE 10 2010 030 600 A1 known to the applicant.
  • the known solenoid valve has a magnet assembly with a magnet coil, which is arranged in a magnet core, which in turn is received in a magnet sleeve, which forms a carrier element for the magnet core.
  • a residual air gap disk for adjusting a residual air gap is arranged in the usual way between the magnetic core and the magnet armature.
  • the disadvantage here is that an additional component (residual air gap disc) is required to adjust the residual air gap, which increases the assembly and manufacturing costs.
  • residual air gap disc causes an increase in the number of contact surfaces, on which deposits can possibly accumulate, which can impair the function of the solenoid valve over the service life.
  • only certain defined residual air gaps that result from the thickness of the residual air gap discs can be set with such residual air gap discs.
  • the object of the invention is to develop a solenoid valve according to the preamble of claim 1 in such a way that an improved setting option of the residual air gap with a reduced number of components and an increased robustness of the solenoid valve, in particular with regard to deposits, is achieved.
  • This object is achieved according to the invention in a solenoid valve with the features of claim 1 in that the carrier element, in which the magnet assembly is arranged with its magnetic core, is designed as a stop element, which serves to fix or form the residual air gap.
  • residual air gap disc residual air gap disc
  • the use of a separate component is dispensed with, by virtue of a corresponding geometry or configuration of the carrier element, this acts in the manner of a residual air gap disc, that is to say that it has a contact surface for the magnet armature in its Forms solenoid facing end position.
  • the carrier element consists of an inner pole ring and an outer pole ring, which are arranged concentrically to one another and which are connected to one another with a non-magnetic intermediate element, such that the carrier element hydraulically on the side facing away from the magnet armature forms separate receiving space for the magnet assembly.
  • a design of the carrier element can be carried out advantageously in terms of production technology and, moreover, prevents the access of fuel to the area of the magnetic coil by separating the two spaces.
  • the intermediate element consists of solder material or plastic, and that the depressions are produced by a machining step, in particular by grinding.
  • the invention also includes a method for producing a solenoid valve according to the invention. It is provided that the residual air gap by removing material from the magnetic core and the Magnetic coil receiving carrier element or by positioning a ring integrally connected to the carrier element. Such a method has the advantage that a highly precise adjustment of the working air gap is made possible without the use of a separate component.
  • FIG. 1 A section of a solenoid valve 10 according to the invention is shown, as is preferably, but not limited, used as a component in a common rail injector 100 for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine (not shown), in particular a self-igniting internal combustion engine.
  • the solenoid valve 10 is used to move up and down a valve member 11, which is only shown in its upper part area and which, when deenergized, is pressed against a sealing seat (not shown) by means of a compression spring 12.
  • a compression spring 12 When the solenoid valve 10 is energized, the valve member 11 lifts off the sealing seat. This open position of the valve member 11 is in the Fig. 1 shown.
  • the valve member 11 is actuated by means of a cross section hat-shaped magnet armature 13, which is pressed with a sleeve-shaped section 14 onto the circumference of the valve member 11.
  • the sleeve-shaped section 14 is surrounded by a flat or plate-shaped magnet armature section 15.
  • the magnet armature 13 interacts with a magnet assembly 18, which comprises a magnet coil 20 which is electrically contacted via plug connection lugs 19 and which is arranged or embedded in a magnet core 21.
  • the magnet core 21 is arranged or received together with the magnet coil 20 in a carrier element 25, which consists of a sleeve-shaped inner pole ring 26 and a sleeve-shaped outer pole ring 27.
  • the carrier element 25 is axially clamped to a valve housing body 24 by means of a union nut 23.
  • the two elements of the carrier element 25 consisting of magnetic material are connected to one another by means of a non-magnetic intermediate element 28.
  • the intermediate element 28 preferably consists of solder material and connects the obliquely arranged surfaces 29, 30 of the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27 to one another.
  • the inner pole ring 26 arranged concentrically within the outer pole ring 27 receives the compression spring 12 in a stepped bore 32 designed as a through hole.
  • a stepped bore 32 Through the stepped bore 32 there is also a backflow of fuel to a fuel return port 31, for which purpose the magnet armature 13 has at least one, but preferably a plurality of equally spaced through holes 33 which hydraulically connect the stepped bore 32 to a magnet armature chamber 34.
  • the intermediate element 28 forms a receiving space 35 for the magnet assembly 18 from the carrier element 25 on the side opposite the magnet armature 13, which is sealed off from the fuel-carrying areas of the injector 100.
  • the carrier element 25 has an annular first region 37, against which the magnet armature 13 rests with its end face 38 in the end position shown.
  • the first region 37 thus forms a stop for the magnet armature 13.
  • a second region 39 is formed radially within the first region 37 and is designed in the form of a depression 40.
  • the recess 40 is in the in Fig. 1 and 2
  • the exemplary embodiment shown is formed on the end face of the inner pole ring 26 and the intermediate element 28 facing the magnet armature 13, and in a small partial area of the outer pole ring 27.
  • the geometrical dimensioning of the recess 40 determines the size of the residual air gap 36. According to the invention, it is provided that the recess 40 is formed or adjusted by a machining process, in particular by grinding.
  • FIG. 3 A modified exemplary embodiment of the invention is shown, in which the residual air gap 36 is formed by a recess 40a which is formed in the region of the outer pole ring 27, the intermediate element 28 and a small partial region of the inner pole ring 26.
  • annular recesses 40b, 40c are formed in the area of the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27.
  • the annular, raised portion 41 of the intermediate element 28a forms the stop element for the magnet armature 13.
  • Fig. 5 is a versus Fig. 4 modified solenoid valve shown, in which the intermediate element 28b in the region of the outer pole ring 27 covers the end face 38 of the magnet armature 13.
  • the recess 40d is essentially formed only in the area of the inner pole ring 26.
  • the intermediate element 28b also the area of the inner pole ring 26 on the Magnet armature 13 facing end face completely covered (not shown).
  • the material of the intermediate element 28b forms the residual air gap 36 between the inner pole ring 26, the outer pole ring 27 and the magnet armature 13.
  • Last is in the Fig. 6 another, not according to the invention solenoid valve shown, in which the intermediate element 28, 28a, 28b according to the 1 to 5 is replaced by a metallic, non-magnetic ring 42.
  • the ring 42 is arranged in alignment with the magnet coil 20 and has a smaller width than the magnet coil 20. This means that the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27, each with small surface sections 43, 44, are aligned with the end face of the magnet coil 20 are.
  • the ring 42 protrudes over the respective flat end faces of the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27 on the side facing the magnet armature 13 via the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27, the residual air gap 36 being determined by the dimension, around which the ring 42 protrudes beyond the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27.
  • the ring 42 is fixedly and tightly connected to the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27 by means of two weld seams 45, 46 arranged on the side of the magnet coil 20, each of which is annular.
  • the welding seams 45, 46 are preferably formed by a laser beam welding device.
  • the magnet armature 13 for example in a radially inner region, has a recess or step 47, so that the residual air gap 36 in the region of the step 47 is enlarged compared to a radially outer region of the magnet armature 13.
  • a surface structuring of the magnet armature 13 on the side facing the magnet coil 20 also in the FIGS 1 to 5 illustrated embodiments is conceivable.
  • Such a surface structuring can be provided in the form of a single depression or else in the form of several depressions. Also their shape is and Arrangement essentially depends on the respective application. Structuring the magnet armature 13 in this way makes it possible to additionally influence or adjust the function of the residual air gap 36.
  • the ring 42 can be connected to the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27 in another way, for example by gluing, instead of by welding. It is also conceivable to design the ring 42 in the form of a sheet metal part, which is connected to the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27, which are also formed as sheet metal parts, by crimping. Finally, it is also conceivable to design the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27 in the context of powder metallurgical production. Such powder metallurgical training can take place in the sintering or in the MIM process and comprises the use of at least two powdered materials with different magnetic properties. With regard to the intermediate element 28, it is mentioned that it can also consist of plastic and is formed by injection molding onto the inner pole ring 26 and the outer pole ring 27.

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Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Magnetventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Magnetventils.
  • Ein derartiges Magnetventil ist aus der DE 10 2010 030 600 A1 der Anmelderin bekannt. Das bekannte Magnetventil weist eine Magnetbaugruppe mit einer Magnetspule auf, die in einem Magnetkern angeordnet ist, der wiederum in einer Magnethülse aufgenommen ist, die ein Trägerelement für den Magnetkern ausbildet. Um ein Anhaften bzw. Ankleben des Magnetankers in seiner einen Endlage zu verhindern, ist in üblicher Art und Weise zwischen dem Magnetkern und dem Magnetanker eine Restluftspaltscheibe zur Einstellung eines Restluftspalts angeordnet. Nachteilig dabei ist, dass zur Einstellung des Restluftspalts somit ein zusätzliches Bauelement (Restluftspaltscheibe) erforderlich ist, was den Montage- bzw. Fertigungsaufwand erhöht. Darüber hinaus bedingt die Verwendung einer Restluftspaltscheibe eine Erhöhung der Anzahl der Kontaktflächen, an denen sich ggf. Beläge ablagern können, die die Funktion des Magnetventils über die Lebensdauer betrachtet beeinträchtigen können. Zuletzt können mit derartigen Restluftspaltscheiben lediglich bestimmte, definierte Restluftspalte eingestellt werden, die sich aufgrund der Dicke der Restluftspaltscheiben ergeben.
  • Weiter ist aus US 5 918 818 ein elektromagnetisches Einspritzventil bekannt mit einem kunststoffumspritzten Elektromagneten und einem Stopper für den Magnetanker aus einem nicht-magnetischen Material.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass eine verbesserte Einstellmöglichkeit des Restluftspalts bei verringerter Bauteilanzahl sowie eine erhöhte Robustheit des Magnetventils, insbesondere gegenüber Ablagerungen erzielt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Magnetventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Trägerelement, in dem die Magnetbaugruppe mit seinem Magnetkern angeordnet ist, als Anschlagelement ausgebildet ist, das zur Festlegung bzw. Ausbildung des Restluftspalts dient. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass auf die Verwendung eines separaten Bauteils (Restluftspaltscheibe) erfindungsgemäß verzichtet wird, indem durch eine entsprechende Geometrie bzw. Ausgestaltung des Trägerelements dieses in Art einer Restluftspaltscheibe wirkt, d.h., das dieses eine Anlagefläche für den Magnetanker in seiner der Magnetspule zugewandten Endposition ausbildet.
  • Dazu wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, dass das Trägerelement aus einem Innenpolring und einem Außenpolring besteht, die konzentrisch zueinander angeordnet sind und die mit einem nichtmagnetischen Zwischenelement miteinander verbunden sind, derart, dass das Trägerelement auf der dem Magnetanker abgewandten Seite einen von einem Magnetankerraum hydraulisch getrennten Aufnahmeraum für die Magnetbaugruppe ausbildet. Eine derartige Ausbildung des Trägerelements lässt sich herstellungstechnisch vorteilhaft ausführen und vermeidet darüber hinaus durch die Trennung der beiden Räume den Zutritt von Kraftstoff zu dem Bereich der Magnetspule.
  • In einer ersten konkreten Ausgestaltung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es vorgesehen, das Zwischenelement aus Lotmaterial oder aus Kunststoff besteht, und dass die Vertiefungen durch einen spanenden Arbeitsschritt, insbesondere durch Schleifen erzeugt werden.
  • Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Magnetventils. Dabei ist es vorgesehen, dass der Restluftspalt durch einen Materialabtrag an einem den Magnetkern und die Magnetspule aufnehmenden Trägerelement oder durch Positionieren eines mit dem Trägerelement einstückig verbundenen Rings eingestellt wird. Ein derartiges Verfahren hat den Vorteil, dass eine hochgenaue Einstellung des Arbeitsluftspalts ohne die Verwendung eines separaten Bauteils ermöglicht wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen.
  • Diese zeigt in:
    • Fig. 1
    einen Teilbereich eines erfindungsgemäßen Magnetventils im Längsschnitt,
    Fig. 2
    und
    Fig. 3
    jeweils Details der Fig. 1 im Bereich zwischen dem Anker und einer Magnetbaugruppe unter Verwendung unterschiedlich ausgebildeter Restluftspalte am Trägerelement in einem Teillängsschnitt, während
    Fig. 4
    bis
    Fig. 6
    nicht erfindungsgemäße Magnetbaugruppen darstellen, die den technischen Hintergrund illustrieren.
  • Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
  • In der Fig. 1 ist ausschnittsweise ein erfindungsgemäßes Magnetventil 10 dargestellt, wie es vorzugsweise, jedoch nicht einschränkend, als Bestandteil in einem Common-Rail-Injektor 100 zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer (nicht dargestellten) Brennkraftmaschine, insbesondere einer selbstzündenden Brennkraftmaschine, verwendet wird.
  • Das Magnetventil 10 dient zum Auf- und Abbewegen eines lediglich in seinem oberen Teilbereich dargestellten Ventilglieds 11, das im unbestromten Zustand mittels einer Druckfeder 12 gegen einen nicht gezeigten Dichtsitz gedrückt wird. Bei einer Bestromung des Magnetventils 10 hebt das Ventilglied 11 von dem Dichtsitz ab. Diese Öffnungsstellung des Ventilglieds 11 ist in der Fig. 1 dargestellt. Die Betätigung des Ventilglieds 11 erfolgt mittels eines im Querschnitt hutförmigen Magnetankers 13, der mit einem hülsenförmigen Abschnitt 14 auf den Umfang des Ventilglieds 11 aufgepresst ist. Der hülsenförmige Abschnitt 14 ist von einem flachen bzw. plattenförmigen Magnetankerabschnitt 15 umgeben.
  • Der Magnetanker 13 wirkt mit einer Magnetbaugruppe 18 zusammen, die eine über Steckeranschlussfahnen 19 elektrisch kontaktierte Magnetspule 20 umfasst, die in einem Magnetkern 21 angeordnet bzw. eingebettet ist. Der Magnetkern 21 ist zusammen mit der Magnetspule 20 in einem Trägerelement 25 angeordnet bzw. aufgenommen, das aus einem hülsenförmigen Innenpolring 26 und einem hülsenförmigen Außenpolring 27 besteht. Das Trägerelement 25 ist mittels einer Überwurfmutter 23 axial mit einem Ventilgehäusekörper 24 verspannt. Die beiden aus magnetischem Material bestehenden Elemente des Trägerelements 25 sind mittels eines nichtmagnetischen Zwischenelements 28 miteinander verbunden. Das Zwischenelement 28 besteht vorzugsweise aus Lotmaterial und verbindet die schräg angeordneten Flächen 29, 30 des Innenpolrings 26 und des Außenpolrings 27 miteinander.
  • Das konzentrisch innerhalb des Außenpolrings 27 angeordnete Innenpolring 26 nimmt in einer als Durchgangsbohrung ausgebildeten Stufenbohrung 32 die Druckfeder 12 auf. Durch die Stufenbohrung 32 erfolgt darüber hinaus ein Rückfluss von Kraftstoff zu einem Kraftstoffrücklaufstutzen 31, wozu der Magnetanker 13 wenigstens eine, vorzugsweise jedoch mehrere in gleich großen Winkelabständen zueinander angeordnete Durchgangsbohrungen 33 aufweist, die die Stufenbohrung 32 mit einem Magnetankerraum 34 hydraulisch verbindet. Durch das Zwischenelement 28 wird von dem Trägerelement 25 auf der dem Magnetanker 13 gegenüberliegenden Seite ein Aufnahmeraum 35 für die Magnetbaugruppe 18 ausgebildet, der gegenüber den Kraftstoff führenden Bereichen des Injektors 100 abgedichtet ist. Bei einer Bestromung des Magnetventils 10 wird der Magnetanker 13 in Richtung zur Magnetbaugruppe 18 bzw. zur Magnetspule 20 gezogen, wodurch sich das mit dem Magnetanker 13 verbundene Ventilglied 11 von seinem Dichtsitz abhebt einen Kraftstofffluss in Richtung zum Magnetankerraum 34 freigibt.
  • Um in der in den Figuren dargestellten (oberen) Endstellung des Magnetankers 13 zu vermeiden, dass der Magnetanker 13 beim Abschalten der Bestromung der Magnetspule 20 an dem Trägerelement 25 anhaften bleibt, und somit nicht von der Druckfeder 12 in Richtung des Dichtsitzes bewegt wird, ist es erforderlich, zwischen dem Magnetanker 13 und dem die Magnetbaugruppe 18 aufnehmenden Trägerelement 25 einen Restluftspalt 36 auszubilden. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausgestaltung zur Ausbildung des Restluftspalts 36 weist das Trägerelement 25 einen ringförmigen ersten Bereich 37 auf, an dem der Magnetanker 13 mit seiner Stirnfläche 38 in der dargestellten Endposition anliegt. Der erste Bereich 37 bildet somit einen Anschlag für den Magnetanker 13 aus. Radial innerhalb des ersten Bereichs 37 ist ein zweiter Bereich 39 ausgebildet, der in Form einer Vertiefung 40 ausgebildet ist. Die Vertiefung 40 ist bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel an der dem Magnetanker 13 zugewandten Stirnseite des Innenpolrings 26 und des Zwischenelements 28, sowie in einem kleinen Teilbereich des Außenpolrings 27 ausgebildet. Die geometrische Dimensionierung der Vertiefung 40 bestimmt dabei die Größe des Restluftspalts 36. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Vertiefung 40 durch einen spanenden Bearbeitungsgang, insbesondere durch Schleifen, ausgebildet bzw. eingestellt wird.
  • In der Fig. 3 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei der der Restluftspalt 36 durch eine Vertiefung 40a ausgebildet ist, die im Bereich des Außenpolrings 27, des Zwischenelements 28, sowie eines kleinen Teilbereichs des Innenpolrings 26 ausgebildet ist.
  • Bei dem in der Fig. 4 dargestellten, nicht erfindungsgemäßen Magnetventil sind zwei, jeweils ringförmige Vertiefungen 40b, 40c im Bereich des Innenpolrings 26 sowie des Außenpolrings 27 ausgebildet. In diesem Fall bildet der ringförmige, erhabene Abschnitt 41 des Zwischenelements 28a das Anschlagelement für den Magnetanker 13 aus.
  • In der Fig. 5 ist ein gegenüber der Fig. 4 abgewandeltes Magnetventil dargestellt, bei dem das Zwischenelement 28b im Bereich des Außenpolrings 27 die Stirnfläche 38 des Magnetankers 13 überdeckt. Dabei ist die Vertiefung 40d im Wesentlichen nur im Bereich des Innenpolrings 26 ausgebildet.
  • In Abwandlung zu dem in der Fig. 5 dargestellten, ebenfalls nicht erfindungsgemäßen Magnetventil kann es auch vorgesehen sein, dass das Zwischenelement 28b auch den Bereich des Innenpolrings 26 auf der dem Magnetanker 13 zugewandten Stirnseite vollständig überdeckt (nicht dargestellt). In diesem Fall bildet das Material des Zwischenelements 28b zwischen dem Innenpolring 26, dem Außenpolring 27 und dem Magnetanker 13 den Restluftspalt 36 aus. Zur Einstellung des Restluftspalts 36 ist es in diesem Fall erforderlich, das Zwischenelement 28b entsprechend zu bearbeiten bzw. in seiner Dicke entsprechend dem gewünschten Restluftspalt 36 auszubilden.
  • Zuletzt ist in der Fig. 6 ein weiteres, nicht erfindungsgemäßes Magnetventil dargestellt, bei dem das Zwischenelement 28, 28a, 28b gemäß der Fig. 1 bis 5 durch einen metallischen, nichtmagnetischen Ring 42 ersetzt ist. Der Ring 42 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel fluchtend zur Magnetspule 20 angeordnet und weist eine geringere Breite auf als die Magnetspule 20. Das bedeutet, dass der Innenpolring 26 und der Außenpolring 27 mit jeweils geringen Flächenabschnitten 43, 44 in Überdeckung mit der Stirnfläche der Magnetspule 20 angeordnet sind. Der Ring 42 ragt über die jeweils ebenen, und sich auf demselben Niveau befindlichen Stirnflächen des Innenpolrings 26 und des Außenpolrings 27 auf der dem Magnetankers 13 zugewandten Seite über den Innenpolring 26 und den Außenpolring 27 heraus, wobei der Restluftspalt 36 durch das Maß bestimmt wird, um das der Ring 42 über den Innenpolring 26 und den Außenpolring 27 herausragt.
  • Der Ring 42 ist mittels zweier, auf der Seite der Magnetspule 20 angeordneter, jeweils ringförmig umlaufender Schweißnähte 45, 46 mit dem Innenpolring 26 und dem Außenpolring 27 fest und dicht verbunden ist. Die Ausbildung der Schweißnähte 45, 46 erfolgt bevorzugt durch eine Laserstrahlschweißeinrichtung.
  • Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass der Magnetanker 13, beispielsweise in einem radial inneren Bereich, eine Vertiefung bzw. Stufe 47 aufweist, so dass der Restluftspalt 36 im Bereich der Stufe 47 gegenüber einem radial äußeren Bereich des Magnetankers 13 vergrößert ist. Ergänzend wird erwähnt, dass eine derartige Oberflächenstrukturierung des Magnetankers 13 auf der der Magnetspule 20 zugewandten Seite auch bei den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen denkbar ist. Eine derartige Oberflächenstrukturierung kann in Form einer einzigen Vertiefung, oder aber in Form mehrerer Vertiefungen vorgesehen sein. Auch ist deren Form und Anordnung im Wesentlichen von dem jeweiligen Anwendungsfall abhängig. Eine derartige Strukturierung des Magnetankers13 ermöglicht es, die Funktion des Restluftspalts 36 zusätzlich zu beeinflussen bzw. einzustellen.
  • Ergänzend wird erwähnt, dass der Ring 42 anstatt durch Schweißen auch auf andere Art und Weise, beispielsweise durch Kleben, mit dem Innenpolring 26 und dem Außenpolring 27 verbunden werden kann. Auch ist es denkbar, den Ring 42 in Form eines Blechteils auszubilden, das mit den ebenfalls als Blechteilen ausgebildeten Innenpolring 26 sowie Außenpolring 27 durch Verbördeln verbunden ist. Zuletzt ist es auch denkbar, den Innenpolring 26 und den Außenpolring 27 im Rahmen einer pulvermetallurgischen Herstellung auszubilden. Eine derartige pulvermetallurgische Ausbildung kann im Sintern oder im MIM-Verfahren erfolgen und umfasst die Verwendung mindestens zweier pulverförmiger Werkstoffe mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften. Bezüglich des Zwischenelements 28 wird erwähnt, dass dieses auch aus Kunststoff bestehen kann und durch Anspritzen an den Innenpolring 26 und den Außenpolring 27 ausgebildet wird.

Claims (3)

  1. Magnetventil (10), mit einer Magnetbaugruppe (18), die eine Magnetspule (20) und einen Magnetkern (21) umfasst, wobei die Magnetbaugruppe (18) in einem Trägerelement (25) angeordnet ist, und mit einem bewegbar angeordneten Magnetanker (13), dessen eine Endposition durch ein Anschlagelement bestimmt ist, das zur Einstellung eines Restluftspalts (36) ausgebildet ist, und an dem der Magnetanker (13) anliegt, wobei das Trägerelement (25) aus einem Innenpolring (26) und einem Außenpolring (27) besteht, die konzentrisch zueinander angeordnet sind und die mit einem nichtmagnetischen Zwischenelement (28; 28a; 28b) miteinander verbunden sind, derart, dass das Trägerelement (25) auf der dem Magnetanker (13) abgewandten Seite einen von einem Magnetankerraum (34) hydraulisch getrennten Aufnahmeraum (35) für die Magnetbaugruppe (18) ausbildet,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerelement (25) das Anschlagelement ausbildet, an dem der Magnetanker (13) mit einer Stirnfläche (38) in einer einer geöffneten Stellung des Magnetankers (13) entsprechenden Endposition anliegt, wobei das Trägerelement (25) einen ringförmigen ersten Bereich (37) am Außenpolring (27) und einen radial innerhalb des ersten Bereichs (37) angeordneten zweiten Bereich (39) am Innenpolring (26) aufweist, und
    entweder am Trägerelement (25) eine Vertiefung (40) an der dem Magnetanker (13) zugewandten Stirnseite des Innenpolrings (26) und des Zwischenelements (28)
    oder
    eine Vertiefung (40a) im Bereich des Außenpolrings (27) und des Zwischenelements (28) ausgebildet ist,
    so dass der Magnetanker (13) in seiner geöffneten Stellung am Außenpolring (27) oder am Innenpolring (26) anliegt.
  2. Magnetventil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Zwischenelement (28; 28a; 28b) aus Lotmaterial oder aus Kunststoff besteht, und dass die Vertiefungen (40; 40a bis 40d) durch einen spanenden Arbeitsschritt, insbesondere durch Schleifen, erzeugt sind.
  3. Verfahren zum Herstellen eines Magnetventils (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Restluftspalt (36) durch einen Materialabtrag an einem den Magnetkern (21) und die Magnetspule (20) aufnehmenden Trägerelement (25) eingestellt wird.
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