WO2008110436A1 - Elektromagnetventil - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a solenoid valve according to the preamble of patent claim 1.
- a solenoid valve of the specified type is already known from patent application DE 102 54 342 A1.
- This solenoid valve has a valve housing, consisting of a magnetic flux conducting tube body to which a magnetic flux non-conductive sleeve is attached, which is closed at its end facing away from the tube body by a magnetic flux conducting magnetic core.
- a yoke body On the tubular body together a yoke body are placed with a magnetic coil to lift a valve housing arranged in the valve closure member by means of a magnet armature under the action of a magnetic field from its valve seat.
- the solenoid valve has the disadvantage that as a result of the axial clamping of the sleeve within the cartridge-shaped tubular body, a relatively large production effort is required as well as an exclusively axial contacting of the yoke body is enforced on the tubular body, which limits the heat dissipation from the magnetic coil in the tubular body.
- FIG. 1 shows a solenoid valve with the features according to the invention for the design of the valve housing and the yoke body
- FIG. 2 shows a modification of the valve housing known from FIG. 1 with a valve seat integrated directly in the tubular body
- FIG. 3 shows the solenoid valve according to FIG. 2 in conjunction with a centering sleeve attached to the tubular body.
- solenoid valves each have in a main channel a valve closure member 13 which is directed to a valve seat 15. Depending on the position of the valve closing member 13 is thus a direct hydraulic connection between the opening into a valve housing pressure fluid channels 18, 19 produced.
- the valve housing consists of a magnetic flux conducting the tubular body 2, to which a sleeve 1, which does not conduct the magnetic flux, is fastened, which at its end remote from the tubular body 2 comprises a magnetic core conducting the magnetic flux
- valve closing member 13 is connected to the electromagnetic actuation with an axially movable inside the valve housing armature 4, which rests under the action of a compression spring 14 in the non-energized solenoid valve position on the valve seat 15, whereby the connection between the opening into the valve housing pressure medium channels 18, 19 interrupted is.
- the invention provides that the yoke body 6 above and below the sleeve 1 radially contacted the valve housing in the region of the magnetic core 5 and the tubular body 2, so that the maximum length Ll of the sleeve 1 by the distance A between a first, the magnetic core 5 adjacent radial Contact point Kl of the yoke 6 and a second, the tubular body 2 adjacent radial contact point K2 is limited.
- the optimized magnetic circuit is characterized in that due to the direct radial contacting of the yoke body
- the inventive arrangement results in an optimized magnetic circuit with low scattering properties of the magnetic field lines.
- the tubular body 2 extends above the collar 9 up to the axial contact with the yoke body 6, which additionally favors an axial heat dissipation in the direction of the tubular body 2.
- the tubular body 2 has an extension 7, which extends in sections into the sleeve 1, which has an austenitic material structure.
- the tubular body 2 and the magnetic core 5 are advantageously fixed cohesively to the sleeve 1 by means of laser welding, for which purpose the tubular body 2 and the magnetic core 5 are made of a ferritic material. Due to the cohesive attachment of the tubular body 2 to the sleeve 1, the extension 7 advantageously has an austenitic and ferritic mixed structure, so that in order to avoid unwanted magnetic field effects in this region, the extension 7 has only a negligible magnetizability.
- the tubular body 2, the armature 4 and the magnetic core 5 are designed as cold-formed parts, whereas the sleeve 1 and a valve seat 15 receiving valve seat carrier 8 as deep-drawn parts extremely inexpensive and precise.
- the tubular body 2 has a collar 9 for attachment in a valve receiving body 11, which is made by cold striking or extrusion.
- the extension 7 is made together with the collar 9 in one operation by cold striking o- extrusion extrusion of the tubular body 2.
- the yoke body 6 is in two parts, preferably made by stamping and deep drawing of thin sheet, consisting of a mounted on the tube body 2, made by deep drawing housing pot 6 'and a magnetic core 5 and the edge of the housing pot 6' contacting disc 6 '' , which is punched and after insertion of the solenoid 16 in the housing pot 6 'at the height of the pot edge in the housing pot 6' is pressed.
- FIGS. 1, 3 show in that the tubular body 2 receives at its end remote from the sleeve 1 a valve seat carrier 8 produced by deep drawing thin sheet metal, which has a cup-shaped contour, in the bottom of the pot valve seat 15 either according to the figure 1 directly or according to FIG. 3 via a Magnet armature 4 in the tubular body 2 aligning centering 20 is integrated indirectly, which is pressed into the valve seat carrier 8.
- a valve seat carrier 8 produced by deep drawing thin sheet metal, which has a cup-shaped contour, in the bottom of the pot valve seat 15 either according to the figure 1 directly or according to FIG. 3 via a Magnet armature 4 in the tubular body 2 aligning centering 20 is integrated indirectly, which is pressed into the valve seat carrier 8.
- the valve seat 15 is produced in accordance with FIG. 1 by stamping or embossing an opening in the bottom of the valve seat carrier 8 at low cost.
- the lateral surface of the valve seat carrier 8 in the direction of the pressure medium channel 19 is provided with a calibrated opening 23 which is produced by stamping.
- Such a measure was dispensed with in FIG. 3 by forming a groove channel 24 in a lower end section of the tubular body 2, in which the bell-shaped valve seat carrier 8 is pressed in, which produces the hydraulic connection between the pressure medium channel 19 and the valve seat 15.
- valve seat carrier 8 at its open end, which faces the tubular body 2, a collar 17 which by an axial outer caulking in the region of a housing stage 10 of the valve receiving body 11 together with the collar 9 of the Pipe body 2 in the valve receiving bore 12 pressure medium tight compressed together is attached.
- the end region of the valve seat carrier 8 facing away from the tubular body 2 is pressed into the valve receiving bore 12 between the pressure medium channels 18, 19 and, according to FIG. 1, also at the pressing point or according to FIG on a ring filter element 21 molded seal 22 liquid-tight in the valve receiving body 11 was added.
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, dessen Jochkörper (6) oberhalb und unterhalb einer Hülse (1) das Ventilgehäuse im Bereich eines Magnetkerns (5) und eines Rohrkörpers (2) radial kontaktiert, sodass die maximale Länge (L1) der Hülse (1) durch den Abstand (A) einer ersten, am Magnetkern (5) anliegenden radialen Kontaktstelle (K1) des Jochkörpers (6) und einer zweiten, am Rohrkörper (2) anliegenden radialen Kontaktstelle (K2) begrenzt ist.
Description
Elektromagnetventil
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Elektromagnetventil der angegebenen Art ist bereits aus der Patentanmeldung DE 102 54 342 Al bekannt. Dieses Elektromagnetventil weist ein Ventilgehäuse auf, bestehend aus einem den Magnetfluss leitenden Rohrkörper, an dem eine den Magnetfluss nicht leitende Hülse befestigt ist, die an ihrem vom Rohrkörper abgewandten Ende von einem den Magnetfluss leitenden Magnetkern verschlossen ist. Auf dem Rohrkörper sind gemeinsam ein Jochkörper mit einer Magnetspule aufgesetzt, um ein im Ventilgehäuse angeordnetes Ventilschließglied mittels eines Magnetankers unter Wirkung eines Magnetfeldes von seinem Ventilsitz abheben zu können. Das Elektromagnetventil hat den Nachteil, dass infolge der axialen Ver- stemmung der Hülse innerhalb des patronenförmigen Rohrkörpers eine relativ großer Herstellungsaufwand erforderlich ist als auch eine ausschließlich axiale Kontaktierung des Jochkörpers am Rohrkörper erzwungen wird, welche die Wärmeabfuhr von der Magnetspule in den Rohrkörper beschränkt.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein E- lektromagnetventil der angegebenen Art weiter zu entwickeln, welches mit einem optimierten Magnetkreis kostengünstig und besonders kompakt hergestellt werden kann, sodass vorgenannte Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Elektromagnetven-
til der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im Folgenden aus der Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele im Längsschnitt hervor.
Es zeigen:
Figur 1 ein Elektromagnetventil mit der erfindungsgemäßen Merkmalen zur Gestaltung des Ventilgehäuses und des Jochkörpers,
Figur 2 eine Abwandlung des aus Figur 1 bekannten Ventilgehäuses mit einem unmittelbar im Rohrkörper integrierten Ventilsitz,
Figur 3 das Elektromagnetventil nach Figur 2 in Verbindung mit einer am Rohrkörper angebrachten Zentrierhülse .
Bevor auf alle Einzelheiten der abgebildeten Ausführungsbeispiele eingegangen wird, sollen zunächst die erfindungswesentlichen Merkmale des beanspruchten Elektromagnetventils unter Beachtung der aus den einzelnen Figuren erkennbaren Merkmale herausgestellt werden.
Alle aus den Figuren 1-3 ersichtlichen Elektromagnetventile weisen jeweils in einem Hauptkanal ein Ventilschließglied 13 auf, das auf einen Ventilsitz 15 gerichtet ist. Abhängig von der Stellung des Ventilschließgliedes 13 ist somit eine direkte hydraulische Verbindung zwischen den in ein Ventilgehäuse einmündenden Druckmittelkanälen 18, 19 herstellbar. Das Ventilgehäuse besteht aus einem den Magnetfluss leiten-
den Rohrkörper 2, an dem eine den Magnetfluss nicht leitende Hülse 1 befestigt ist, die an ihrem vom Rohrkörper 2 abgewandten Ende von einem den Magnetfluss leitenden Magnetkern
5 verschlossen ist. Gemeinsam auf dem Rohrkörper 2 aufgesetzt sind eine in einem Jochkörper 6 aufgenommene Magnetspule. Das Ventilschließglied 13 ist zur elektromagnetischen Betätigung mit einem innerhalb des Ventilgehäuses axial beweglichen Magnetanker 4 verbunden, der unter der Wirkung einer Druckfeder 14 in der elektromagnetisch nicht erregten Ventilstellung am Ventilsitz 15 anliegt, wodurch die Verbindung zwischen den in das Ventilgehäuse einmündenden Druckmittelkanälen 18, 19 unterbrochen ist.
Die Erfindung sieht vor, dass der Jochkörper 6 oberhalb und unterhalb der Hülse 1 das Ventilgehäuse im Bereich des Magnetkerns 5 und des Rohrkörpers 2 radial kontaktiert, sodass die maximale Länge Ll der Hülse 1 durch den Abstand A zwischen einer ersten, am Magnetkern 5 anliegenden radialen Kontaktstelle Kl des Jochkörpers 6 und einer zweiten, am Rohrkörper 2 anliegenden radialen Kontaktstelle K2 begrenzt ist. Hierdurch ergibt sich eine verhältnismäßig geringe Ventilbauhöhe bei gleichzeitig optimiertem Magnetkreis, dessen Wärmeabfuhr ungehindert radial in den Rohrkörper erfolgt. Der optimierte Magnetkreis zeichnet sich dadurch aus, dass infolge der direkten radialen Kontaktierung des Jochkörpers
6 am Magnetkern 5 und am Rohrkörper 2 kein radialer Luftspalt zu überbrücken ist, da die nicht magnetische Hülse 1 nicht mehr innerhalb der Kontaktstellen Kl, K2 angeordnet ist. Überdies ergibt sich durch erfindungsgemäße Anordnung ein optimierter Magnetkreis mit geringen Streueigenschaften der Magnetfeldlinien. Als weitere Besonderheit erstreckt sich der Rohrkörper 2 oberhalb des Kragens 9 bis zur axialen Kontaktierung an den Jochkörper 6 heran, was zusätzlich eine axiale Wärmeabfuhr in Richtung des Rohrkörpers 2 begünstigt.
- A -
Zur optimalen Anbindung des Rohrkörpers 2 an die Hülse 1 weist der Rohrkörper 2 einen Fortsatz 7 auf, der sich abschnittsweise in die Hülse 1 erstreckt, die ein austeniti- sches Werkstoffgefüge aufweist. Der Rohrkörper 2 und der Magnetkern 5 sind vorteilhaft Stoffschlüssig mittels Laser- schweißung an der Hülse 1 befestigt, wozu der der Rohrkörper 2 und der Magnetkern 5 aus einem ferritischen Werkstoff bestehen. Durch die Stoffschlüssige Befestigung des Rohrkörpers 2 an der Hülse 1 weist der Fortsatz 7 vorteilhaft ein austenitisches sowie ferritisches Mischgefüge auf, sodass zur Vermeidung unerwünschter Magnetfeldwirkungen in diesem Bereich der Fortsatz 7 nur eine vernachlässigbar geringe Magnetisierbarkeit aufweist.
Der Rohrkörper 2, der Magnetanker 4 und der Magnetkern 5 sind als Kaltschlagteile, hingegen die Hülse 1 und ein den Ventilsitz 15 aufnehmender Ventilsitzträger 8 als Tiefziehteile äußerst kostengünstig und präzise ausgebildet. Der Rohrkörper 2 weist zwecks Befestigung in einem Ventilaufnahmekörper 11 einen Kragen 9 auf, der durch Kaltschlagen oder Fließpressen hergestellt ist. Der Fortsatz 7 ist gemeinsam mit dem Kragen 9 in einem Arbeitsgang durch Kaltschlagen o- der Fließpressen des Rohrkörpers 2 hergestellt.
In allen Figuren ist der Jochkörper 6 zweiteilig, vorzugsweise durch Stanzen und Tiefziehen von Dünnblech hergestellt, bestehend aus einem auf dem Rohrkörper 2 aufgesetzten, durch Tiefziehen hergestellten Gehäusetopf 6' und einem den Magnetkern 5 und den Rand des Gehäusetopfs 6' kontaktierenden Scheibe 6' ' , die gestanzt und nach dem Einsetzen der Magnetspule 16 in den Gehäusetopf 6' auf der Höhe des Topfrandes in den Gehäusetopf 6' eingepresst ist.
Bezüglich der weiteren Einzelheiten geht aus Fig. 1, 3 her-
vor, dass der Rohrkörper 2 an seinem von der Hülse 1 abgewandten Ende einen durch Tiefziehen von Dünnblech hergestellten Ventilsitzträger 8 aufnimmt, der eine topfförmige Kontur aufweist, in dessen Topfboden der Ventilsitz 15 entweder gemäß der Figur 1 direkt oder gemäß Fig. 3 über eine den Magnetanker 4 im Rohrkörper 2 ausrichtende Zentrierhülse 20 mittelbar integriert ist, die in den Ventilsitzträger 8 eingepresst ist.
Der Ventilsitz 15 ist gemäß Fig. 1 durch Stanzen oder Prägen einer Öffnung im Topfboden des Ventilsitzträgers 8 kostengünstig hergestellt. Zusätzlich ist in Fig. 1 die Mantelfläche des Ventilsitzträgers 8 in Richtung des Druckmittelkanals 19 mit einer kalibrierten Öffnung 23 versehen, die durch Prägen hergestellt ist. Auf eine derartige Maßnahme wurde in Fig. 3 verzichtet, indem in einem unteren Endabschnitt des Rohrkörpers 2, in welchem der glockenförmige Ventilsitzträger 8 eingepresst ist, ein Nutkanal 24 eingeformt ist, der die hydraulische Verbindung zwischen dem Druckmittelkanal 19 und dem Ventilsitz 15 herstellt.
Weiterhin geht aus Fig. 1 hervor, dass der Ventilsitzträger 8 an seinem offenen Ende, das dem Rohrkörper 2 zugewandt ist, einen Kragen 17 aufweist, der durch eine axiale Außen- verstemmung im Bereich einer Gehäusestufe 10 des Ventilaufnahmekörpers 11 gemeinsam mit dem Kragen 9 des Rohrkörpers 2 in der Ventilaufnahmebohrung 12 druckmitteldicht zusammenge- presst befestigt ist. In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1, 2 ist der vom Rohrkörper 2 abgewandte Endbereich des Ventilsitzträgers 8 zwischen den Druckmittelkanälen 18, 19 in die Ventilaufnahmebohrung 12 eingepresst und ist nach Fig. 1 an der Pressstelle oder gemäß Fig. 3 auch oberhalb der Pressstelle mittels einer an einem Ringfilterelement 21 angespritzten Dichtung 22 flüssigkeitsdicht im Ventilaufnahme-
körper 11 aufgenommen.
Als weitere Besonderheiten der in Fig. 2, 3 abgebildeten E- lektromagnetventile soll auf die Zentrierung des Magnetankers 4 innerhalb der Hülse 1 hingewiesen werden, wozu der Magnetanker 4 in seinem zwischen dem Fortsatz 7 und dem Magnetkern 5 liegenden Abschnitt mit mehreren über den Umfang verteile Führungsnasen 25 aufweist, die sich an der Innenwand der Hülse 1 abstützen. Die Fig. 2 zeigt derartige Führungsnasen 25 zusätzlich am unteren Abschnitt des Magnetankers 4, die sich an der Innenwand des Rohrkörpers 2 abstützen
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist abweichend von Fig. 1, 3 der Ventilsitz 15 im Prägeverfahren in einem nach unten verlängerten, die Druckkanäle 18, 19 aufweisenden Rohrabschnitt des Rohrkörpers 2 integriert, wobei das untere Ende des Rohrabschnitts mittels einer Pressverbindung in der Ventilaufnahmebohrung 12 gedichtet ist.
Soweit nicht auf alle weiteren abbildungsgemäßen Einzelheiten der in den Fig. 2, 3 abgebildeten Elektromagnetventile eingegangen wurde, sind diese in dieser Anmeldung dem einleitenden Teil der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Bezugszeichenliste
1 Hülsenabschnitt
2 Rohrkörper
3 Ventilsitzkörper
4 Magnetanker
5 Magnetkern
6 Jochkörper
7 Fortsatz
8 Ventilsitzträger
9 Kragen
10 Gehäusestufe
11 Ventilaufnahmekörper
12 Ventilaufnahmebohrung
13 Ventilschließglied
14 Druckfeder
15 Ventilsitz
16 Magnetspule
17 Kragen
18 Druckmittelkanal
19 Druckmittelkanal
20 Zentrierhülse
21 Ringfilterelement
22 Dichtung
23 Öffnung
24 Nutkanal
25 Führungsnase
Claims
1. Elektromagnetventil, mit einem Ventilgehäuse, bestehend aus einem den Magnetfluss leitenden Rohrkörper, an dem eine den Magnetfluss nicht leitende Hülse befestigt ist, die an ihrem vom Rohrkörper abgewandten Ende von einem den Magnetfluss leitenden Magnetkern verschlossen ist, mit einer in einem Jochkörper aufgenommenen Magnetspule, die gemeinsam auf dem Rohrkörper aufgesetzt sind, mit einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten Magnetanker, der mit einem Ventilschließglied verbunden ist, welches unter der Wirkung einer Druckfeder in der elektromagnetisch nicht erregten Ventilstellung an einem Ventilsitz anliegt, wodurch eine Verbindung zwischen wenigstens zwei in das Ventilgehäuse einmündenden Druckmittelkanälen unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Jochkörper (6) oberhalb und unterhalb der Hülse (1) das Ventilgehäuse im Bereich des Magnetkerns (5) und des Rohrkörpers (2) radial kontaktiert, sodass die maximale Länge (Ll) der Hülse (1) durch den Abstand (A) zwischen einer ersten, am Magnetkern (5) anliegenden radialen Kontaktstelle (Kl) des Jochkörpers (6) und einer zweiten, am Rohrkörper (2) anliegenden radialen Kontaktstelle (K2) begrenzt ist.
2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2) im Befestigungsbereich des Rohrkörpers (2) an der Hülse (1) einen Fortsatz (7) aufweist, der sich abschnittsweise in die Hülse (1) erstreckt, die ein austenitisches Werkstoffgefüge aufweist.
3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Rohrkörper (2) und der Magnetkern (5) Stoffschlüssig, vorzugsweise mittels Laser- schweißung an der Hülse (1) befestigt sind, wozu der der Rohrkörper (2) und der Magnetkern (5) aus einem ferritischen Werkstoff bestehen.
4. Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Stoffschlüssige Befestigung des Rohrkörpers (2) an der Hülse (1) der Fortsatz (7) ein austenitisches sowie ferritisches Mischgefüge aufweist, dessen Magnetisierbarkeit infolge des austeniti- schen Gefügeanteils vernachlässigbar gering ist.
5. Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2), der Magnetanker (4) und der Magnetkern (5) als
Kaltschlagteile, hingegen die Hülse (1) und ein den Ventilsitz aufnehmender Ventilsitzträger (8) als Tiefziehteile ausgebildet sind.
6. Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2) zwecks Befestigung in einem Ventilaufnahmekörper (11) einen Kragen (9) aufweist, der durch Kaltschlagen oder Fließpressen hergestellt ist.
7. Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (7) gemeinsam mit dem Kragen (9) in einem Arbeitsgang durch Kaltschlagen oder Fließpressen des Rohrkörpers (2) hergestellt ist.
8. Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2) an seinem von der Hülse (1) abgewandten Ende einen durch Tiefziehen von Dünnblech hergestellten Ventilsitzträger (8) aufnimmt, der eine topfförmige Kontur aufweist, in dessen Topfboden der Ventilsitz (15) entweder direkt oder über eine den Magnetanker (4) ausrichtende Zentrierhülse (20) mittelbar integriert ist.
9. Elektromagnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (15) durch Stanzen oder Prägen einer Öffnung im Topfboden des Ventilsitzträgers (8) hergestellt ist.
10. Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitzträger (8) an seinem offenen Ende, das dem Rohrkörper (2) zugewandt ist, einen Kragen (17) aufweist, der durch eine axiale Außenverstemmung im Bereich einer Gehäusestufe (10) des Ventilaufnahmekörpers (11) gemeinsam mit dem Kragen (9) des Rohrkörpers (2) in der Ventilaufnahmebohrung (12) druckmitteldicht zusammenge- presst ist.
11. Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Rohrkör- per (2) abgewandten Endbereich des Ventilsitzträgers
(8) zwischen den Druckmittelkanälen (18, 19) in die Ventilaufnahmebohrung (12) eingepresst ist.
12. Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Jochkörper (6) zweiteilig, vorzugsweise durch Stanzen und Tiefziehen von Dünnblech hergestellt ist, bestehend aus einem auf dem Rohrkörper (2) aufgesetzten, vorzugsweise durch Tiefziehen hergestellten Gehäusetopf und einem den Magnetkern (5) und den Rand des Gehäusetopfs kontaktierenden Scheibe, die vorzugsweise gestanzt ist.
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