Beschreibung
Magnetventil
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Betätigungs- einrichtung, mit der eine hydraulische Schalteinrichtung betätigbar ist, sowie ein Magnetventil, das eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung .
Elektromagnetische Betätigungseinrichtungen und Magnetventile sind aus der DE 44 39 422 AI bekannt. Sie weisen ein Gehäuse auf, in dem eine Spule mit einem in der Spule beweglichen Magnetanker vorgesehen ist. Der Magnetanker ist dabei so ausgebildet, daß mit ihm eine insbesondere hydraulische Schalteinrichtung betätigbar ist, wenn die Spule durch Anlegen einer Betriebsspannung erregt wird.
Bei den bekannten elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen und Magnetventilen ist von Nachteil, daß diese aufwendig herzustellen sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektromagnetische_ Betätigungseinrichtung und ein Magnetventil bereitzustellen, bei denen eine einfache Herstellung gewährleistet ist. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zu Grunde, ein Herstellungsverfahren für eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung bereitzustellen, das eine einfache Anfertigung von elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen und von Magnetventilen erlaubt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung ist das Gehäuse als in einer Schaltein- richtungsaufnahmeδffnung befestigbares Tiefziehbauteil ausgebildet. Anders bei den im Stand der Technik bekannten elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen bzw. Magnetventilen ist das Gehäuse für die Spule gemäß der Erfindung unmittelbar zur Befestigung in einer Schalteinrichtungsaufnahmeöffnung vorgesehen. Dadurch ergeben sich wesentliche Vorteile, da sich die Herstellung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung bzw. des Magnetventils erheblich vereinfacht. Im Stand der Technik waren nämlich zur Befestigung besondere Anschlußelemente mit komplizierter Form vorgesehen. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Gehäuses können derartige Zwischenelemente vollständig entfallen.
Gerade wenn an der Außenseite des Gehäuses wenigstens ein Be- festigungsabschnitt vorgesehen ist, der insbesondere als Außengewinde ausgebildet sein kann, läßt sich die erfindungsgemäße elektromagnetische Betätigungseinrichtung zuverlässig und einfach in einer Schalteinrichtungsaufnahmeöffnung befestigen, wobei trotzdem eine einfache Herstellung gewährleistet ist.
Zur Betätigung des Gehäuses zur Befestigung in der Schalteinrichtungsaufnahmeöffnung kann auch ein Betätigungsabschnitt am Gehäuse vorgesehen sein. Gerade bei einer Ausbildung des Befestigungsabschnitts als Gewinde hat sich eine Gestaltung des Betätigungsabschnitts bewährt, mit der das Gehäuse bei einer Betätigung des Betätigungsabschnitts drehbar ist. Gerade wenn der Betätigungsabschnitt die Form eines an der Gehäusewandung ausgeformten Außensechskant aufweist, ist darüber hinaus eine einfache Montage der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung bzw. des Magnetventils sichergestellt.
Der Betätigungsabschnitt ist vorzugsweise im Bereich einer Spuleneinschuböffnung ausgebildet, die an einem Abschnitt des Gehäuses angeordnet sein kann, der von dem Befestigungsabschnitt abgewandt ist. Wenn der Betätigungsabschnitt in die-
sem Bereich des Gehäuses vorgesehen wird, ist eine besonders einfache Herstellung der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Betätigungseinrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Magnetventils sichergestellt. Bei der Fertigung des Gehäuses als Tiefziehbauteil entsteht ein Randbereich an der Spulen- einschuböffnung, der radial vom Gehäuse absteht. Ein solcher Rand kann dann durch einen einfachen Stanzvorgang in einen sechskantförmigen Betätigungsabschnitt umgeformt werden.
Vorteilhafterweise wird im Bereich des Befestigungsabschnitts ein Anlaufabsatz vorgesehen. Damit ist eine definierte Befestigung 'des Gehäuses in einer Schalteinrichtungsaufnahmeöff- nung gewährleistet, da dann das Gehäuse fest einschraubbar ist. Der Anlaufabsatz kann dabei in einem Bereich zwischen Befestigungsabschnitt und Betätigungsabschnitt vorgesehen sein. Dadurch wird eine sich zum Befestigungsabschnitt hin verjüngende Gehäuseform ermöglicht, die gleichzeitig eine Fixierung der in das Gehäuse eingesetzten Spule bereitstellt. Dadurch wird eine besonders einfache Herstellung der erfindungsgemäßen magnetischen Betätigungseinrichtung ermöglicht. Auf der anderen Seite kann der Anlaufabsatz auch in einem vom Befestigungsabschnitt abgewandten Bereich des Gehäuses vorgesehen sein. Auch dadurch ergibt sich eine vereinfachte Herstellung des Gehäuses, weil dann der Anlaufabsatz durch einfaches Bearbeiten eines Endes des Befestigungsabschnitts hergestellt werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse einstückig ausgeführt und weist eine wesentliche rohrför- mige Gestalt auf, wobei der Befestigungsabschnitt an einem Ende des Gehäuses angeordnet ist und wobei der Betätigungsabschnitt am anderen Ende des Gehäuses angeordnet ist. Durch eine solche Gestaltung des Gehäuses wird die Herstellung der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Betätigungseinrichtung wesentlich vereinfacht, da dadurch deren Herstellung mit einem umformenden Verfahren wie beispielsweise durch Tiefziehen begünstigt wird.
Weiterhin ist gemäß der Erfindung ein Magnetventil vorgesehen, das eine elektrische Betätigungseinrichtung gemäß den vorstehend dargelegten Merkmalen aufweist. Das erfindungsgemäße Magnetventil weist im Bereich des Befestigungsabschnitts ein von dem Magnetanker betätigbares hydraulisches Ventil auf. Bei dieser "aufgetrennten" Bauweise des erfindungsgemäßen Magnetventils ergibt sich eine besonders kostengünstige Herstellung von unterschiedlichen Varianten, weil dadurch das Bereitstellen eines sogenannten "Baukastensystems" von hydraulischen Ventilen und elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen ermöglich wird. Anders als im Stand der Technik, wo für jede Art von Magnetventil eine unterschiedliche Gehäuseform benötigt wurde, können durch eine erfindungsgemäße Ausbildung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung unterschiedliche hydraulische Ventile in der selben elektromagnetischen Betätigungseinrichtung eingesetzt werden. Dabei muß nur gewährleistet werden, daß der Magnetanker so ausgebildet ist, daß das hydraulische Ventil mit diesem betätigbar ist .
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Magnetventil ein Ventilgehäuse aufweist, das im Gehäuse der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung angeordnet ist, wobei an seinem äußeren Umfang ein Ventilgehäuseabsatz vorgesehen sein kann, der mit einem Befestigungsabschnitt zusammenwirkt. Bei dieser Ausbildung kann das Ventilgehäuse mit der Befestigung des Gehäuses der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung in einer Schalteinrichtungsaufnahmeöffnung befestigt werden, ohne daß hierfür zusätzliche Befestigungsmittel erforderlich sind. Durch Anziehen des Befestigungsabsatzes am Befestigungsabschnitt auf dem Ventilgehäuseabsatz wird nämlich eine kraft- schüssige Befestigung des Ventilgehäuses in der Schalteinrichtungsaufnahmeöffnung ermöglicht .
Schließlich wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen einer eletromagnetischen Betätigungseinrichtung gelöst, das die folgenden Schritte aufweist:
Fertigen eines insbesondere einstückigen Gehäusese aus metallischem Material, vorzugsweise aus einem Blechabschnitt, und zwar mittels eines Umformverfahrens wie Tiefziehen,
Einsetzen einer Spule mit einem in der Spule beweglichen Magnetanker in das Gehäuse.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird dabei vorzugsweise so ausgeführt, daß bei der Fertigung des Gehäuses an seiner Außenseite wenigstens ein Befestigungsabschnitt und/oder wenigstens ein Betätigungsabschnitt ausgebildet werden. Der Betä- tiungungsabschnitt ist vorteilhafterweise so ausgebildet, daß das Gehäuse an ihm zur Befestigung betätigbar ist.
Durch die Fertigung des erfindungsgemäßen Gehäuses mittels eines Umformverfahrens wie Tiefziehen ergeben sich besonders geringe Fertigungskosten und ein hoher Durchsatz durch die entsprechende Fertigungseinrichtung .
Weitere mögliche Verfahrensschritte betreffen die Ausbildung der gegenständlichen Merkmale, die obenstehend erläutert wurden. Dabei ist besonders hervorzuheben, daß die Betätigungs- einrichtung durch den vorhandenen Rand am gefertigten Gehäuses erfolgen kann, wobei Betätigungselemente wie Kanten eines Sechskants durch Stanzen am Bund des Gehäuses ausgeformt werden können.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungs- beispiels erläutert.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Magnetventils,
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Gehäuse des Magnetventils aus Figur 1.
Figur 1 zeigt ein Magnetventil 1 im Längsquerschnitt. Das Magnetventil 1 ist in eine nur teilweise dargestellte hydraulische Baugruppe 2 eingeschraubt, von der lediglich ein Baugruppengehäuse 3 mit einer Magnetventilaufnahmebohrung 4, mit einem Innengewinde 5 sowie mit einem hydraulischen Kanal 6 zu sehen sind.
Das Magnetventil 1 gliedert sich im wesentlichen in eine Betätigungseinrichtung 7 sowie in ein Ventil 8, das in die Betätigungseinrichtung 7 eingesetzt ist und durch diese betätigt wird.
Die Betätigungseinrichtung 7 weist ein Gehäuse 9 auf, das als Tiefziehteil aus einem Blechabschnitt hergestellt wurde. Das Gehäuse 9 gliedert sich in einen Befestigungsabschnitt 10, in einen Absatzabschnitt 11, in einen Spulenaufnahmeabschnitt 12 sowie in einen Betätigungsabschnitt 13. Der Befestigungsabschnitt 10, der Absatzabschnitt 11, der Spulenaufnahmeabschnitt 12 sowie der Betätigungsabschnitt 13 haben bezüglich der Längsachse des Gehäuses 9 jeweils im wesentlichen zylindrische Querschnitte.
Am Befestigungsabschnitt 10 ist ein Außengewinde 14 vorgesehen, das hinsichtlich seiner Hauptabmessungen mit dem Innengewinde 5 übereinstimmt.
Die dem Baugruppengehäuse 3 zuwandte Seite des Absatzabschnitts 11 hat eine bearbeitete Anlauffläche 15, die am Baugruppengehäuse 3 anliegt, wenn das Gehäuse 9 in die Magnetventilaufnahmebohrung 4 eingeschraubt ist. Im Bereich zwischen Anlauffläche 15 und Außengewinde 14 ist ein Dichtring 16 eingelegt, der eine Abdichtung zwischen den Baugruppengehäuse 3 und dem Gehäuse 9 sicherstellt.
Der Spulenaufnahmeabschnitt 12 des Gehäuses 9 hat wie der Be- festigungsabschnitt 10 eine im wesentlichen zylindrische
Form. Der Spulenaufnahmeabschnitt 12 weist jedoch gegenüber dem Befestigungsabschnitt 10 einen größeren Durchmesser auf. Der Spulenaufnahmeabschnitt 12 mündet auf einer Anschlußseite des Magnetventils 1 in den Betätigungsabschnitt 13, der als Sechskant mit Betätigungsflächen 17 ausgebildet ist, wie am besten in Figur 2 zu sehen ist, die eine Draufsicht auf den Betätigungsabschnitt 13 zeigt.
Das Gehäuse 9 ist als Tiefziehteil ausgebildet, wobei in nachfolgenden Bearbeitungsschritten das Außengewinde 14 auf dem Befestigungsabschnitt 10 aufgeschnitten und die Anlauffläche 15 nachbearbeitet sein kann. Anschließend werden die Betätigungsflächen 17 ausgestanzt.
Wie man am besten in Figur 2 sieht, ist an der Anschlußseite des Magnetventils 1 eine Spuleneinschuböffnung 18 im Gehäuse 9 vorgesehen. In die Spuleneinschuböffnung 18 sind weitere Bestandteile der Betätigungseinrichtung 7 eingesetzt, wie man am besten in Figur 1 erkennen kann. Hierzu zählen eine Spulenwicklung 19, die auf einem Spulenträger 20 vorgesehen ist, eine Polscheibe 21 sowie Anschlußkontakte 22, wobei Spulenwicklung 19, Spulenträger 20, Polscheibe 21 und Anschlußkontakte 22 in eine Spulenumspritzung 23 eingebettet sind.
Im Inneren des Spulenträgers 20 ist ein Polschuh 24 angeordnet. Innerhalb des Polschuhs 24 ist ein zylindrischer Magnetanker 26 gelagert, der in der Längsachse des Magnetventils 1 verschieblich ist. Der Magnetanker 26 weist eine Ausgleichsbohrung 27 auf, die entlang seiner Längsachse verläuft. Eine Antiklebscheibe 28 legt einen minimalen axialen Luftspalt des Magnetankers 26 fest.
Wie man in Figur 1 am besten sieht, ist das Ventil 8 in eine Ventileinschuböffnung 30 im Befestigungsabschnitt 10 eingeführt, so daß es von der Außenseite des Gehäuses 9 bis in das Innere des Spulenaufnahmeabschnitts 12 ragt und dort durch den Magnetanker 26 betätigbar ist.
Das Ventil 8 gliedert sich in ein Ventilgehäuse 31, da es im wesentlichen einen zylindrischen Querschnitt aufweist und das mit einer Ventilbohrung 32 versehen ist, die in Längsrichtung des Ventils 8 verläuft sowie in einen Ventilkörper 33, der verschieblich in der Ventilbohrung 32 angeordnet ist. Zwischen einem Anlaufende 34 und dem Ventilkörper 33 erstreckt sich eine Rückstellfeder 35, die als Spiralfeder ausgebildet ist. In der in Figur 1 gezeigten Darstellung ist der Ventil - körper 33 aufgrund der Rückstellfeder 35 so weit in das Innere des Gehäuses 9 eingedrückt, daß der Ventilkörper 33 an der Antiklebescheibe 28 anliegt.
Der Ventilkörper 33 ist mit einer Ventilkδrperausgleichsboh- rung 36 versehen, die in der Längsrichtung des Ventils 8 verläuft. Von der Ventilkδrperausgleichbohrung 36 aus zweigt eine Querbohrung 37 zu der Wandung der Ven ilbohrung 32 ab. Der Ventilkörper selbst weist auf seiner Außenseite einen zylindrischen Überstδmkanal 38 auf, der sich um den Umfang des Ventilkδrpers 33 herum erstreckt.
Im Ventilgehäuse 31 sind im Bereich des Überstömkanals 38 des Ventilkδrpers 33 eine Primärbohrung 39 sowie eine Sekundärbohrung 40 vorgesehen, die in entsprechende Kanäle im Bau: gruppengehäuse 3 münden. In dem in Figur 1 gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel mündet die Sekundärbohrung 40 in den Kanal 6. Zur Abdichtung ' der Primärbohrung 39 und der Sekundärbohrung 40 gegeneinander ist in einer Dichtnut 41 am Ventilgehäuse 31 ein Dichtring 42 vorgesehen.
Schließlich weist das Ventilgehäuse 31 noch an seinem äußern Umfang einen kreisscheibenförmigen Anlaufabsatz 43 auf. Der Anlaufabsatz ist so gestaltet, daß eine Vorderseite des Befestigungsabschnitts 10 eine Seite des Anlaufabsatzes 43 beaufschlagt .
Das Magnetventil 1 funktioniert im Betrieb wie folgt. In der in Figur 1 gezeigten Schließstellung des Magnetventils 1 befindet sich der Ventilkörper 33 in einer Lage, in der Primärbohrung 39 und Sekundärbohrung 40 gegen Durchflüsse von Fluid abgesperrt sind. Bei einer Erregung der Spulenwicklung 19, nachdem eine Betriebsspannung an die Anschlußkontakte 22 angelegt wurde, bewegt sich der Magnetanker 26 im Gehäuse 9 in Richtung des Absatzabschnitts 11 und drückt dabei den Ventil- körper 33 gegen die Rückstellkraft der Rückstellfeder 35 in das Ventilgehäuse 31 hinein. Durch die Gestaltung des Über- strömkanals 38 ist dann eine Verbindung zwischen der Primärbohrung 39 und Sekundärbohrung 40 gewährleistet, so daß Fluid zwischen Primärbohrung 39 und Sekundärbohrung 40 strömen kann.
Nach dem Abschalten der Betriebsspannung an den Anschlußkontakten 22 wird der Magnetanker 26 aufgrund der Wirkung der Rückstellfeder 35 über den Ventilkδrper 33 wieder in seine in Figur 1 gezeigte Ausgangslage zurückgedrückt.
Zur Herstellung des Gehäuses 9 wird wie folgt verfahren. Aus einem in dieser Ansicht nicht gezeigten Blechabschnitt wird über ein umformendes Verfahren wie ein Tiefziehverfahren das Gehäuse 9 in seiner Grundform mit einem Befestigungsabschnitt 10, mit einem Absatzabschnitt 11 sowie mit einem Spulenaufnahmeabschnitt 12 hergestellt, wie es in Figur 1 gezeigt ist. Durch Ausstanzen von Betätigungsflächen entsteht ein Betätigungsabschnitt 13, wie er in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist.
Durch nachfolgendes Bearbeiten der Anlauffläche 15 im Bedarfsfall - beispielsweise mit einem spanabhebenden Verfahren - wird diese geebnet. In einem abschließenden Schritt wird das Außengewinde 14 aufgeschnitten sowie die Ventileinschuböffnung 30 im Bedarfsfall auf das gewünschte Maß aufgebohrt und geglättet.
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Bezugs zeichenliste
1 Magnetventil 36 Ventilkörperausgleichs -
2 hydraulische Baugruppe bohrung
3 Baugruppengehäuse 37 Querbohrung
4 Magnetventilaufnahme38 Überströmkanal bohrung 39 Primärbohrung
5 Innengewinde 40 Sekundärbohrung
6 Kanal 41 Dichtnut
7 Betätigungseinrichtung 42 Dichtring
8 Ventil 43 Anlaufabsatz
9 Gehäuse 0 Befestigungsabschnitt 1 Absatzabschnitt 2 Spulenaufnahmeabschnitt 3 Betätigungsabschnitt 4 Außengewinde 5 Anlauffläche 6 Dichtring 7 Betätigungsfläche 8 Spuleneinschubδffnung 9 Spulenwicklung 0 Spulenträger 1 Polscheibe 2 Anschlußkontakt 3 Spulenumspritzung 4 Polschuh 6 Magnetanker 7 Ausgleichsbohrung 8 Antiklebescheibe 0 Ventileinschubδffnung 1 Ventilgehäuse 2 Ventilbohrung 33 Ventilkörper
34 Anlaufende
35 Rückstellfeder