EP2966658B1 - Elektromagnet-ventil mit ankerstangenbaugruppe mit feder-dicht-element - Google Patents

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EP2966658B1
EP2966658B1 EP15175773.9A EP15175773A EP2966658B1 EP 2966658 B1 EP2966658 B1 EP 2966658B1 EP 15175773 A EP15175773 A EP 15175773A EP 2966658 B1 EP2966658 B1 EP 2966658B1
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EP
European Patent Office
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armature
armature rod
spring element
rod assembly
collar
Prior art date
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Active
Application number
EP15175773.9A
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English (en)
French (fr)
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EP2966658A1 (de
Inventor
Robert Müller
Mario Schweikert
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SVM Schultz Verwaltungs GmbH and Co KG
Original Assignee
SVM Schultz Verwaltungs GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2966658A1 publication Critical patent/EP2966658A1/de
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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
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • 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
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607—Armatures entering the winding

Definitions

  • the invention relates to an anchor rod assembly for an electromagnet.
  • the invention further relates to a method for producing such an anchor rod assembly and to an electromagnet with such an anchor rod assembly.
  • Known anchor rod assemblies have a spring element, which can serve to release or close outlet openings of a valve chamber of an electromagnet or of an electromagnetically actuated solenoid valve.
  • the spring element is fixed by means of a fastening nut on the anchor rod, wherein the fastening nut on the anchor rod is screwed on (such as in US2111232 ). This has proven to be cumbersome and unreliable in practice.
  • the invention relates to an anchor rod assembly of an electromagnet, consisting of an anchor rod which carries a collar on which abuts a spring element and the spring element is held by a Verstemmring, which is at least partially positively connected to the anchor rod.
  • the version with the Verstemmring allows a simpler compared to the version with a mounting nut process management and better durability.
  • the spring element can be held axially between the collar and the Verstemmring.
  • the anchor rod and / or the Verstemmring on at least one receiving space, which receives a Verstemmwulst the Verstemmrings and / or the anchor rod to form the positive connection.
  • This allows a reliable positive connection by caulking.
  • a groove for. B. a circumferential groove provided on the anchor rod. This corresponds to a simple and reliable execution.
  • a knurl for fixing the spring element against rotation on the anchor rod is applied adjacent to the collar.
  • the positive connection can be increased to the spring element, so that a torque is transferable and an anti-rotation is achieved.
  • the spring element is a meander spring. This has proven to be advantageous for typical applications. It allows the application of a defined pressure to close outlets.
  • the spring element is designed as a spring-sealing element and has a sealing area.
  • a sealing area can preferably be used for closing outlet openings. He is further preferred pressed by the already mentioned above meandering spring in the closed state against the outlet openings to close them with a defined force.
  • the spring element between the Verstemmring and the collar is clamped axially.
  • a game of the spring element which could lead to wear over time, can be effectively avoided.
  • the federal government is integrally formed by means of machining shaping on the anchor rod. This allows a particularly reliable connection between the anchor rod and collar.
  • the collar is initially formed as a separate item, which with the anchor rod is positively connected or materially connected. This allows a separate production of anchor rod and collar, which allows, for example, the use of different materials or special shaping methods.
  • the disclosure of this application includes all amounts of intervals in which one of these values is used as the lower limit and another of these values as the upper limit.
  • the invention further relates to a method for producing an anchor rod assembly of an electromagnet, in particular an anchor rod assembly according to the invention, wherein a spring element and a Verstemmring be pushed onto the anchor rod on an anchor rod, which carries a federal government, and a caulking takes place in such a way that the Verstemmring least partially positively connected to the anchor rod and the spring element is pressed against the federal government.
  • the inventive method enables a particularly simple production of an anchor rod assembly, which has particularly advantageous properties, for example in terms of strength.
  • an anchor rod assembly according to the invention can thus be produced with preference.
  • the anchor rod assembly can be used on all the above-described embodiments and variants. Illustrated benefits apply accordingly.
  • the sliding of the spring element or the Verstemmrings takes place axially or radially with respect to the longitudinal axis of the anchor rod.
  • the invention further relates to an electromagnet or an electromagnetically designed solenoid valve which has a yoke with a continuous anchor bore, wherein the anchor bore opens into an anchor chamber receiving the armature or an armature receiving armature chamber, which at least partially acted upon by an electric current Winding is surrounded, wherein the anchor bore receives the anchor rod of an anchor rod assembly according to the invention, wherein the collar is arranged on the side facing away from the armature chamber of the anchor hole, and wherein the anchor rod is connected to the armature.
  • the advantages of the armature assembly according to the invention described above for an electromagnet or a solenoid valve can be utilized. It can be used on all described versions and variants of the anchor assembly. Illustrated benefits apply accordingly.
  • the armature assembly can be produced by means of a method according to the invention.
  • a recess is provided on the yoke on the side opposite the armature chamber side of the anchor hole, in which the federal government is able to submerge.
  • This can be achieved in an advantageous manner, a hydraulic damping.
  • the collar when striking the yoke, the collar may abut against a film extending over the yoke from a medium to be controlled, for example a hydraulic oil. Thus, the impact energy can be mitigated.
  • the yoke has at least one outlet opening
  • the spring element is designed as a sealing-spring element and performs the movement of the armature via the anchor rod assembly to an opening or closing movement of the sealing-spring element at the outlet opening.
  • FIG. 1 shows an electromagnet 10 according to an embodiment of the invention.
  • the electromagnet 10 is part of a solenoid valve 100.
  • the electromagnet 10 has a yoke 110 in or on which the other components described below are arranged.
  • an anchor hole 111 and an armature chamber 145 are formed in the yoke 110.
  • the armature chamber 145 is closed at the top by a magnetic core 120.
  • an armature 140 is arranged in the armature chamber 145, which is connected by caulking with an anchor rod 150.
  • the anchor rod 150 extends downwardly through the anchor bore 111.
  • a compression spring 125 which pushes the armature 140 away from the magnetic core 120.
  • a winding 130 is arranged, which is surrounded by a coil core 135.
  • a direct current By applying a direct current through the winding 130, a magnetic force can be exerted on the armature 140, which is opposite to the force exerted by the compression spring 125 force. This allows the armature 140 to be moved up and down together with the armature rod 150 by turning on and off the direct current through the coil 130.
  • the anchor rod 150 Adjacent to the armature 140 opposite end of the anchor rod 150, the anchor rod 150 has a collar 152 which projects radially outward. The collar 152 is contained in a recess 190 formed in the yoke 110.
  • the armature 140, the anchor rod 150 and the collar 152 are arranged in a common upper position. This position is achieved against the force of the compression spring 125 by means of the magnetic force imparted by the winding 130. It should be understood that when the DC current flowing through the winding 130 is shut off, the armature 140, armature rod 150, and collar 152 move together to move downwardly to a common lower position.
  • a Verstemmring 160 is arranged, which is caulked with the anchor rod 150.
  • the caulking ring 160 is fixedly connected to the anchor rod 150. Details will be explained below.
  • the spring element 180 is in each case directly contacted by the collar 152 and the Verstemmring 160, so that it is firmly clamped between the collar 152 and the Verstemmring 160. It thus moves with the movement described above between the upper position and lower position. In other words, the spring element 180 can also be moved up and down in a controlled manner by means of the winding 130.
  • valve chamber 116 has two outlet openings 114, at which the lines 112 begin.
  • the valve chamber 116 further includes an inlet 118 through which a medium to be controlled may enter the valve chamber 116.
  • the spring element 180 on an outer sealing portion 200, which closes the two outlet openings 114 in the illustrated upper state.
  • a medium entering through the inlet 118 can not enter the conduits 112.
  • the lower position (not shown) is assumed by the composite of armature 140, anchor rod 150, collar 152, caulking ring 160 and spring element 180 with sealing region 200, the outlet openings 114 are released from the sealing region 200.
  • the sealing area 200 lies in the in FIG. 1 shown with a certain bias to close at the outlet openings 114 at. The bias is mediated by the spring element 180.
  • FIG. 2 shows an intermediate state in a method for producing an assembly according to the invention.
  • the spring element 180 is already attached to the anchor rod 150, and Although below the collar 152. It can also be seen that in the anchor rod 150 below the collar 152 and below the spring member 180, a groove 158 (or receiving space 158 or circumferential groove 158) is formed.
  • the anchor rod 150 in the area where the spring element 180 is mounted, further a knurl 164 on. This serves to further improve the contact between the spring element 180 and the anchor rod 150. In particular, torques between the anchor rod 150 and the spring element 180 can be transmitted in this way.
  • FIG. 3 shows a finished anchor rod assembly 1, which consists of the in FIG. 2 shown intermediate state.
  • the Verstemmring 160 was attached from below onto the anchor rod 150 and caulked with the anchor rod 150.
  • a projection formed in the caulking ring 160 engages, which is described below with reference to FIG FIG. 4b will be described, into the groove 158 (or receiving space 158 or circumferential groove 158) of the anchor rod 150 a.
  • the spring element 180 is axially clamped between the collar 152 and the Verstemmring 160 held.
  • FIG. 4a shows the anchor rod assembly 1 of FIG. 3 in conjunction with the yoke 110.
  • the anchor rod 150 is already received in the anchor rod bore 111 of the yoke 110. This corresponds to the arrangement of the anchor rod assembly 1 in the yoke 110, as already in FIG. 1 will be shown.
  • Verstemmring 160 From the bottom adjoins the Verstemmring 160 a Verstemmst Zi 170. This is used during manufacture to caulk the caulking ring 160 with the anchor rod 150. It is understood the caulking punch 170 is only needed during manufacture and typically will no longer rest on the anchor rod 150 in a finished electromagnet 10.
  • FIG. 4b shows the range of FIG. 4a which is in FIG. 4a marked by a circle, enlarged. It can be seen that a Verstemmwulst 162 is formed on the Verstemmring 160, which engages in the groove 158 (or receiving space 158 or circumferential groove 158) of the anchor rod 150. As a result, a positive connection between the Verstemmring 160 and the anchor rod 150 is formed. This remains in particular even when the caulking 170 is removed from the anchor rod 150 again.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ankerstangenbaugruppe für einen Elektromagneten. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Ankerstangenbaugruppe sowie einen Elektromagneten mit einer solchen Ankerstangenbaugruppe.
  • Bekannte Ankerstangenbaugruppen weisen ein Federelement auf, welches dazu dienen kann, Austrittsöffnungen einer Ventilkammer eines Elektromagneten beziehungsweise eines elektromagnetisch betätigten Magnetventils freizugeben oder zu verschließen. Typischerweise wird das Federelement mittels einer Befestigungsmutter an der Ankerstange fixiert, wobei die Befestigungsmutter auf die Ankerstange aufgeschraubt wird (wie zum Beispiel in US2111232 ). Dies hat sich in der Praxis als umständlich und wenig zuverlässig erwiesen.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Ankerstangenbaugruppe vorzusehen, welche anders, beispielsweise einfacher herstellbar ist oder welche eine bessere Haltbarkeit aufweist. Es sind des Weiteren Aufgaben der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Ankerstangenbaugruppe sowie einen Elektromagneten mit einer solchen Ankerstangenbaugruppe vorzusehen.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch eine Ankerstangenbaugruppe nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 11 und einen Elektromagneten nach Anspruch 13 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind beispielsweise in den jeweiligen Unteransprüchen enthalten.
  • Die Erfindung betrifft eine Ankerstangenbaugruppe eines Elektromagneten, bestehend aus einer Ankerstange, welche einen Bund trägt, an dem ein Federelement anliegt und das Federelement von einem Verstemmring gehalten ist, welcher zumindest abschnittsweise formschlüssig mit der Ankerstange verbunden ist.
  • Die Ausführung mit dem Verstemmring ermöglicht eine im Vergleich zur Ausführung mit einer Befestigungsmutter einfachere Verfahrensführung und eine bessere Haltbarkeit. Das Federelement kann axial zwischen dem Bund und dem Verstemmring gehalten werden.
  • Bevorzugt weist die Ankerstange und/oder der Verstemmring mindestens einen Aufnahmeraum auf, der zur Bildung des formschlüssigen Verbundes einen Verstemmwulst des Verstemmrings und/oder der Ankerstange aufnimmt. Dies ermöglicht eine zuverlässige formschlüssige Verbindung durch Verstemmen.
  • Weiter bevorzugt ist als Aufnahmeraum eine Nut, z. B. eine Umfangsnut an der Ankerstange vorgesehen. Dies entspricht einer einfachen und zuverlässigen Ausführung.
  • Bevorzugt ist angrenzend an den Bund ein Rändel zur Fixierung des Federelements gegen Verdrehen auf der Ankerstange aufgebracht. Damit kann der Formschluss zum Federelement erhöht werden, so dass auch ein Drehmoment übertragbar ist und eine Verdrehsicherung erreicht wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist das Federelement eine Mäanderfeder. Diese hat sich für typische Anwendungen als vorteilhaft herausgestellt. Sie ermöglicht das Ausüben eines definierten Drucks zum Schließen von Austrittsöffnungen.
  • Bevorzugt ist das Federelement als Feder-Dicht-Element ausgebildet und weist einen Dichtbereich auf. Ein solcher Dichtbereich kann bevorzugt zum Verschließen von Austrittsöffnungen verwendet werden. Er wird weiter bevorzugt von der bereits weiter oben erwähnten Mäanderfeder im geschlossenen Zustand gegen die Austrittsöffnungen gedrückt, um diese mit einer definierten Kraft zu verschließen.
  • Bevorzugt ist das Federelement zwischen dem Verstemmring und dem Bund axial eingeklemmt. Damit kann ein Spiel des Federelements, das im Laufe der Zeit zu Abnutzungserscheinungen führen könnte, wirkungsvoll vermieden werden.
  • Bevorzugt ist der Bund einstückig mittels zerspanender Formgebung an der Ankerstange ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Verbindung zwischen Ankerstange und Bund.
  • Gemäß einer hierzu alternativen Ausführung ist der Bund als anfänglich separates Einzelteil ausgebildet, welches mit der Ankerstange formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden ist. Dies ermöglicht eine separate Herstellung von Ankerstange und Bund, was beispielsweise die Verwendung unterschiedlicher Materialien oder spezieller Formgebungsverfahren erlaubt.
  • Bevorzugt liegt das Verhältnis der Außendurchmesser von Verstemmring und Ankerstange in einem Intervall von 1,3 bis 3,0, weiter bevorzugt zwischen 1,5 und 2,5, insbesondere bevorzugt zwischen 1,8 und 2,2. Die Offenbarung dieser Anmeldung umfasst alle Mengen von Intervallen, in welchen einer dieser Werte als Untergrenze und ein anderer dieser Werte als Obergrenze verwendet wird.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer Ankerstangenbaugruppe eines Elektromagneten, insbesondere einer erfindungsgemäßen Ankerstangenbaugruppe, wobei auf einer Ankerstange, die einen Bund trägt, ein Federelement und ein Verstemmring auf die Ankerstange aufgeschoben werden, und eine Verstemmung derart erfolgt, dass der Verstemmring zumindest teilweise formschlüssig mit der Ankerstange verbunden und das Federelement gegen den Bund gedrückt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine besonders einfache Herstellung einer Ankerstangenbaugruppe, welche besonders vorteilhafte Eigenschaften beispielsweise hinsichtlich der Festigkeit hat. Insbesondere kann damit eine erfindungsgemäße Ankerstangenbaugruppe bevorzugt hergestellt werden. Hinsichtlich der Ankerstangenbaugruppe kann dabei auf alle weiter oben beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend.
  • In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle mit Bezug auf die Vorrichtungen, also insbesondere die Ankerstange und den Elektromagneten bzw. das Magnetventil, beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar sind und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur mit Bezug auf das Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung.
  • Bevorzugt erfolgt das Aufschieben des Federelementes bzw. des Verstemmrings axial bzw. radial bezüglich der Längsachse der Ankerstange.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Elektromagneten bzw. ein elektromagnetisch ausgebildetes Magnetventil, welches ein Joch mit einer durchgehenden Ankerbohrung aufweist, wobei die Ankerbohrung in einen den Anker aufnehmenden Ankerkraum bzw. eine den Anker aufnehmende Ankerkammer mündet, welcher zumindest teilweise von einer mit elektrischem Strom beaufschlagbaren Wicklung umgeben ist, wobei die Ankerbohrung die Ankerstange einer erfindungsgemäßen Ankerstangenbaugruppe aufnimmt, wobei der Bund auf der der Ankerkammer abgewandten Seite der Ankerbohrung angeordnet ist, und wobei die Ankerstange mit dem Anker verbunden ist.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Elektromagneten bzw. des erfindungsgemäßen Magnetventils können die weiter oben beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Ankerbaugruppe für einen Elektromagneten bzw. ein Magnetventil nutzbar gemacht werden. Dabei kann auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten der Ankerbaugruppe zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend. Insbesondere kann die Ankerbaugruppe mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt sein.
  • Bevorzugt ist an dem Joch an der der Ankerkammer gegenüberliegenden Seite der Ankerbohrung eine Vertiefung vorgesehen, in welche der Bund einzutauchen vermag. Damit kann in vorteilhafter Weise eine hydraulische Dämpfung erreicht werden. Insbesondere kann der Bund beim Anschlagen an das Joch an einen sich über das Joch erstreckenden Film aus einem zu steuernden Medium, beispielsweise ein Hydrauliköl, anschlagen. Damit kann die Aufschlagenergie abgemildert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist das Joch mindestens eine Austrittsöffnung auf, ist das Federelement als Dicht-Feder-Element ausgebildet und führt die Bewegung des Ankers über die Ankerstangenbaugruppe zu einer Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Dicht-Feder-Elements an der Austrittsöffnung. Dies ermöglicht die typische Funktionalität eines Magnetventils zum Steuern eines Mediums, wobei die weiter oben beschriebenen Vorteile erreicht werden.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen fertigen Elektromagneten mit einer Ankerstangenbaugruppe,
    Fig. 2
    einen Zwischenzustand in einem Verfahren zur Herstellung eine Ankerstangenbaugruppe,
    Fig. 3
    eine fertig montierte Ankerstangenbaugruppe,
    Fig. 4a
    ein Joch eines Elektromagneten mit einer Ankerstangenbaugruppe, und
    Fig. 4b
    eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 4a.
  • In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
  • Figur 1 zeigt einen Elektromagneten 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Elektromagnet 10 ist Bestandteil eines Magnetventils 100.
  • Der Elektromagnet 10 weist ein Joch 110 auf, in bzw. an welchem die anderen, nachfolgend beschriebenen Komponenten angeordnet sind.
  • In dem Joch 110 sind eine Ankerbohrung 111 und eine Ankerkammer 145 ausgebildet. Die Ankerkammer 145 ist oben durch einen Magnetkern 120 verschlossen. In der Ankerkammer 145 ist ein Anker 140 angeordnet, welcher durch Verstemmen mit einer Ankerstange 150 verbunden ist. Die Ankerstange 150 erstreckt sich nach unten durch die Ankerbohrung 111.
  • Zwischen dem Magnetkern 120 und dem Anker 140 befindet sich eine Druckfeder 125, welche den Anker 140 vom Magnetkern 120 weg drückt. Seitlich zu der Ankerkammer 145 ist eine Wicklung 130 angeordnet, welche von einem Spulenkern 135 umgeben ist. Durch Anlegen eines Gleichstroms durch die Wicklung 130 kann auf den Anker 140 eine magnetische Kraft ausgeübt werden, welche der durch die Druckfeder 125 ausgeübten Kraft entgegengesetzt ist. Dies ermöglicht ein Auf- und Abbewegen des Ankers 140 zusammen mit der Ankerstange 150 durch An- und Abschalten des Gleichstroms durch die Wicklung 130.
  • Benachbart zum dem Anker 140 gegenüberliegenden Ende der Ankerstange 150 weist die Ankerstange 150 einen Bund 152 auf, welcher radial nach außen absteht. Der Bund 152 ist in einer Vertiefung 190 enthalten, welche in dem Joch 110 ausgebildet ist.
  • In dem in Figur 1 dargestellten Zustand sind der Anker 140, die Ankerstange 150 und der Bund 152 in einer gemeinsamen oberen Position angeordnet. Diese Position wird gegen die Kraft der Druckfeder 125 mittels der von der Wicklung 130 vermittelten Magnetkraft erreicht. Es sei verstanden, dass sich beim Abschalten des durch die Wicklung 130 fließenden Gleichstroms der Anker 140, die Ankerstange 150 und der Bund 152 gemeinsam nach unten in eine gemeinsame untere Position bewegen.
  • Am unteren Ende der Ankerstange 150 ist ein Verstemmring 160 angeordnet, welcher mit der Ankerstange 150 verstemmt ist. Damit ist der Verstemmring 160 fest mit der Ankerstange 150 verbunden. Details hierzu werden weiter unten erläutert.
  • Zwischen dem Bund 152 und dem Verstemmring 160 ist ein Federelement 180 angeordnet. Das Federelement 180 wird dabei von dem Bund 152 und dem Verstemmring 160 jeweils unmittelbar kontaktiert, so dass es zwischen dem Bund 152 und dem Verstemmring 160 fest eingespannt ist. Es bewegt sich somit mit der oben beschriebenen Bewegung zwischen oberer Position und unterer Position mit. Anders ausgedrückt kann auch das Federelement 180 mittels der Wicklung 130 kontrolliert auf und ab bewegt werden.
  • In dem Joch 110 sind ferner zwei Leitungen 112 sowie eine Ventilkammer 116 ausgebildet. Die Ventilkammer 116 weist zwei Austrittsöffnungen 114 auf, an welchen die Leitungen 112 beginnen. Die Ventilkammer 116 weist ferner einen Einlass 118 auf, durch welchen ein zu steuerndes Medium in die Ventilkammer 116 eintreten kann.
  • Wie in Figur 1 zu sehen ist weist das Federelement 180 einen außenliegenden Dichtbereich 200 auf, welcher in dem dargestellten oberen Zustand die beiden Austrittsöffnungen 114 verschließt. Somit kann in diesem Zustand ein durch den Einlass 118 eintretendes Medium nicht in die Leitungen 112 eintreten. Wird dagegen von dem Verbund aus Anker 140, Ankerstange 150, Bund 152, Verstemmring 160 und Federelement 180 mit Dichtbereich 200 die nicht dargestellte untere Position eingenommen, so werden die Austrittsöffnungen 114 von dem Dichtbereich 200 freigegeben. Dies ermöglicht es, dass ein durch den Einlass 118 in die Ventilkammer 116 eintretendes Medium durch die Austrittsöffnungen 114 in die Leitungen 112 eintritt. Somit kann der Fluss des Mediums gesteuert werden, wie dies einer typischen Funktionalität eines Magnetventils entspricht. Der Dichtbereich 200 liegt dabei in der in Figur 1 gezeigten oberen Position mit einer gewissen Vorspannung zum Verschließen an den Austrittsöffnungen 114 an. Die Vorspannung wird durch das Federelement 180 vermittelt.
  • Die besondere Gestaltung, bei welcher der Bund 152 in die Vertiefung 190 aufgenommen wird, ermöglicht eine hydraulische Dämpfung der Bewegung der Ankerstange 150 und verbundener Komponenten. Hierzu dient ein Medium, welches von der Ventilkammer 116 aus nach oben fließt und somit einen Anschlag der Scheibe 152 an das Joch 110 abdämpft. Hierbei handelt es sich um das gleiche Medium, welches mittels des Magnetventils 100 gesteuert werden soll, beispielsweise ein Hydrauliköl.
  • Die Ankerstange 150, der mit ihr verbundene Bund 152, das Dichtelement 180 mit seinem Dichtbereich 200 und der Verstemmring 160 bilden zusammen eine Ankerstangenbaugruppe.
  • Figur 2 zeigt einen Zwischenzustand in einem Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Baugruppe. Dabei ist das Federelement 180 bereits auf die Ankerstange 150 aufgesteckt, und zwar unterhalb des Bunds 152. Es ist ferner zu erkennen, dass in der Ankerstange 150 unterhalb des Bunds 152 und unterhalb des Federelements 180 eine Nut 158 (bzw. Aufnahmeraum 158 oder Umfangsnut 158) ausgebildet ist.
  • Wie in Figur 2 durch eine partielle Schnittansicht weiter zu erkennen ist weist die Ankerstange 150 in dem Bereich, an welchem das Federelement 180 montiert wird, ferner ein Rändel 164 auf. Dies dient dazu, den Kontakt zwischen dem Federelement 180 und der Ankerstange 150 weiter zu verbessern. Insbesondere können auf diese Weise auch Drehmomente zwischen der Ankerstange 150 und dem Federelement 180 übertragen werden.
  • Figur 3 zeigt eine fertige Ankerstangenbaugruppe 1, welche aus dem in Figur 2 dargestellten Zwischenzustand hervorgeht. Hierzu wurde der Verstemmring 160 von unten auf die Ankerstange 150 aufgesteckt und mit der Ankerstange 150 verstemmt. Hierbei greift ein in dem Verstemmring 160 ausgebildeter Vorsprung, welcher weiter unten mit Bezug auf Figur 4b beschrieben werden wird, in die Nut 158 (bzw. Aufnahmeraum 158 oder Umfangsnut 158) der Ankerstange 150 ein. Dies ergibt eine zuverlässige formschlüssige Verbindung zwischen der Ankerstange 150 und dem Verstemmring 160. Das Federelement 180 wird dabei axial eingeklemmt zwischen dem Bund 152 und dem Verstemmring 160 gehalten.
  • Figur 4a zeigt die Ankerstangenbaugruppe 1 von Figur 3 in Verbindung mit dem Joch 110. Dabei ist die Ankerstange 150 bereits in der Ankerstangenbohrung 111 des Jochs 110 aufgenommen. Dies entspricht der Anordnung der Ankerstangenbaugruppe 1 in dem Joch 110, wie sie bereits in Figur 1 gezeigt wird.
  • Von unten grenzt an den Verstemmring 160 ein Verstemmstempel 170 an. Dieser wird während der Herstellung verwendet, um den Verstemmring 160 mit der Ankerstange 150 zu verstemmen. Es sei verstanden, dass der Verstemmstempel 170 lediglich während der Herstellung benötigt wird und sich typischerweise bei einem fertigen Elektromagneten 10 nicht mehr auf der Ankerstange 150 befinden wird.
  • Figur 4b zeigt den Bereich von Figur 4a, welcher in Figur 4a durch einen Kreis markiert ist, vergrößert. Dabei ist zu erkennen, dass ein Verstemmwulst 162 an dem Verstemmring 160 ausgebildet ist, welcher in die Nut 158 (bzw. Aufnahmeraum 158 oder Umfangsnut 158) der Ankerstange 150 eingreift. Hierdurch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Verstemmring 160 und der Ankerstange 150 ausgebildet. Diese bleibt insbesondere auch dann bestehen, wenn der Verstemmstempel 170 wieder von der Ankerstange 150 entfernt wird.

Claims (15)

  1. Ankerstangenbaugruppe eines Elektromagneten (10), bestehend aus einer Ankerstange (150), welche einen Bund (152) trägt, an dem ein Federelement (180) anliegt, wobei das Federelement (180) von einem Verstemmring (160) gehalten ist, welcher zumindest abschnittsweise formschlüssig mit der Ankerstange (150) verbunden ist.
  2. Ankerstangenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Ankerstange (150) und/oder der Verstemmring (160) mindestens einen Aufnahmeraum (158) aufweist, der zur Bildung des formschlüssigen Verbundes einen Verstemmwulst (162) des Verstemmrings (160) und/oder der Ankerstange (150) aufnimmt.
  3. Ankerstangenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Aufnahmeraum (158) eine Nut, z. B. eine Umfangsnut (158) an der Ankerstange (150) vorgesehen ist.
  4. Ankerstangenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei angrenzend an den Bund (152) ein Rändel (164) zur Fixierung des Federelements (180) gegen Verdrehen auf der Ankerstange (150) aufgebracht ist.
  5. Ankerstangenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement (180) eine Mäanderfeder ist.
  6. Ankerstangenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement (180) als Feder-Dicht-Element ausgebildet ist, und einen Dichtbereich (200) aufweist.
  7. Ankerstangenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement (180) zwischen dem Verstemmring (160) und den Bund (152) axial eingeklemmt ist.
  8. Ankerstangenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bund (152) einstückig mittels zerspanender Formgebung an der Ankerstange (150) ausgebildet ist.
  9. Ankerstangenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Bund (152) als anfänglich separates Einzelteil ausgebildet ist, welches mit der Ankerstange (150) formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden ist.
  10. Ankerstangenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis der Außendurchmesser von Verstemmring (160) und Ankerstange (150) in einem Intervall von 1,3 bis 3,0, bevorzugt zwischen 1,5 und 2,5, insbesondere bevorzugt zwischen 1,8 und 2,2 liegt.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Ankerstangenbaugruppe eines Elektromagneten, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf einer Ankerstange, die einen Bund trägt, ein Federelement und ein Verstemmring auf die Ankerstange aufgeschoben werden, und eine Verstemmung derart erfolgt, dass der Verstemmring zumindest teilweise formschlüssig mit der Ankerstange verbunden und das Federelement gegen den Bund gedrückt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Aufschieben des Federelementes bzw. des Verstemmrings axial bzw. radial bezüglich der Längsachse der Ankerstange erfolgt.
  13. Elektromagnet bzw. elektromagnetisch ausgebildetes Magnetventil (100), welches ein Joch (110) mit einer durchgehenden Ankerbohrung (111) aufweist, wobei die Ankerbohrung (111) in den Anker (140) aufnehmenden Ankerkammer (145) mündet, welcher zumindest teilweise von einer mit elektrischem Strom beaufschlagbaren Wicklung (130) umgeben ist, und die Ankerbohrung (111) die Ankerstange (150) der Ankerstangenbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 aufnimmt, wobei der Bund (152) auf der dem Ankerkammer (145) abgewandten Seite der Ankerbohrung (111) angeordnet ist, und die Ankerstange (150) mit dem Anker (140) verbunden ist.
  14. Elektromagnet oder Magnetventil nach Anspruch 13, wobei an dem Joch (110) an der der Ankerkammer (145) gegenüberliegenden Seite der Ankerbohrung (111) eine Vertiefung (190) vorgesehen ist, in welche der Bund (152) einzutauchen vermag.
  15. Magnetventil nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei das Joch (110) mindestens eine Austrittsöffnung (114) aufweist, das Federelement (180) als Dicht-Feder-Element ausgebildet ist und die Bewegung des Ankers (140) über die Ankerstangenbaugruppe (1) zu einer Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Dicht-Feder-Elements an der Austrittsöffnung (114) führt.
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