WO2017148776A1 - Elektromagnetventil, insbesondere für ein kraftfahrzeug-luftfedersystem - Google Patents

Elektromagnetventil, insbesondere für ein kraftfahrzeug-luftfedersystem Download PDF

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WO2017148776A1
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sealing element
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Christoph Voss
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Continental Teves AG and Co OHG
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    • F16K31/0686—Braking, pressure equilibration, shock absorbing
    • F16K31/0689—Braking of the valve element

Definitions

  • Electromagnetic valve in particular for a motor vehicle air spring system
  • the invention relates to a solenoid valve, in particular for a motor vehicle air spring system, with a valve housing in which a valve closing body and a valve seat exhibiting valve seat body are arranged with a valve outlet, wherein the valve closing body relative to the valve seat in the opening and closing direction is displaceable to the Valve outlet to open or close, with a magnetic armature, which forms an assembly with the valve closing body and with a force acting on the assembly in the closing direction return spring and acting on the assembly in the opening direction valve spring, wherein at the valve seat facing the end of the valve closing body a elastic sealing ⁇ element is attached, which is able to create a sealing to the valve seat.
  • this is provided with an undercut.
  • the sealing element has an inwardly facing collar which engages in this undercut.
  • the invention is thus based on the object to provide an electric solenoid valve with a valve closing body, which is safely actuated, wherein the sealing element can be easily and safely mounted. Furthermore, an optimized support for the valve spring to be created.
  • the object is achieved in that a spring cup is provided on the valve closing body, which has a tubular portion which surrounds the valve closing body.
  • the spring cup has a collar on which the valve spring is supported.
  • the use of a spring cup makes it possible, in particular, to increase the width of an undercut on the valve closing body for receiving a collar of the sealing element.
  • the spring cup for supporting the valve spring is z. B. slipped on the sealing element. But there is the danger that the spring cup moves laterally on the sealing element, which in turn has a negative effect on the valve behavior.
  • the invention therefore further provides that the spring cup has a tubular portion which bears non-displaceably and directly against the valve closing body in the lateral direction.
  • the portion of the spring cup is held with a press fit on the lateral surface of the valve ⁇ closing body.
  • the end of the tubular portion facing away from the collar still ends at the lateral surface, wherein the
  • Sealing element is arranged in a recess on the end face of Ven ⁇ tilsch. stresses.
  • the depression can z. B. are milled in the end face of the valve closing body.
  • the spring cup can be provided with a bottom, which bears against the end face of the valve closing body.
  • the sealing element is also out as ⁇ pot, namely with a bottom and a circumferential wall.
  • the sealing element is placed on the spring cup, so that the inner surface of the bottom rests against the bottom of the spring cup, while the inside of the circumferential wall rests against the tubular portion of the spring cup.
  • the valve closing body can also be provided with a longitudinal bore. This makes it easier, so that switching operations can be done faster.
  • the bottom of the spring cup closes the longitudinal bore to one side tightly.
  • the valve closing body is designed as a guide sleeve, wherein the spring cup is placed on the guide sleeve with a press fit ⁇ and this is performed on a designed as a guide pin extension of the armature with a sliding fit. This allows easy installation. First, the rubber element is sprayed onto the spring pot. Then this is pressed onto the guide sleeve. The assembly thus created can be pushed onto the guide pin of the magnet tanker.
  • valve closing body on a piston collar, on which the valve spring is supported.
  • valve element can either be embedded in a recess on the end face of the valve closing body, or - as already described - be cup-shaped and bear against both the front side of the valve closing body and on its lateral surface.
  • valve spring itself is coaxial with the sealing element and arranged at its height.
  • the intermediate body consists of a rod with a circumferential collar in its middle section.
  • the two ends of the rod stuck on the one hand in a blind bore in the valve closing body and on the other hand in a longitudinal bore of the armature.
  • the collar lies between the end faces of armature and valve closing body.
  • valve closing body has a rod-shaped extension which dips into the longitudinal bore of the magnet armature. Between the two end faces is still an intermediate body, which consists of a sleeve with a circumferential collar. The collar is located on the front side of the armature, while the sleeve in a circumferential Deepening immersed on the upper end face of the valve closing body.
  • Fig. 1 shows an embodiment of the valve according to the prior
  • Fig. 2 is a longitudinal section through the middle part of
  • Valve which is designed according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 3 is a longitudinal section through the middle part of
  • Fig. 4 is a longitudinal section through the middle part of the
  • Valve which is designed according to a third embodiment of the invention
  • Fig. 6 is a longitudinal section through the middle part of
  • Valve which is designed according to a fifth embodiment of the invention.
  • Fig. 7 is a longitudinal section through the middle part of
  • Valve which is designed according to a sixth embodiment of the invention.
  • Fig. 8 is a longitudinal section through the middle part of
  • Valve which is designed according to a seventh embodiment of the invention, 9 is a longitudinal section through the middle part of the valve, which is designed according to an eighth embodiment of the invention,
  • Valve which is designed according to a ninth embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a solenoid valve in longitudinal section with a multi-part valve housing 17. This has a lower housing portion 21, which is made by deep drawing. The lower housing portion 21 is fixed to a solid central housing portion 22. Where as a cold part of her ⁇ asked massive, the flux conducting
  • Steel housing portion 22 is followed by a thin-walled, the magnetic flux non-conductive, preferably made of stainless steel ge ⁇ crafted sleeve 23, which is closed by a plug-shaped magnetic core 18.
  • the magnetic core 18 consists of a low-cost and sufficiently precisely manufactured cold impact part, which is laser welded to the sleeve 23 on the outer circumference.
  • the designed as a valve cartridge solenoid valve is mounted in the region of the solid steel housing portion 22 by means ofêtverstemmung in a light metal valve block 15 preferably made of extruded material, for which the light metal is plastically displaced against a shoulder 16 of the steel housing portion 22, facing away from the shoulder 16, at a bore stage of the valve block 15 is supported.
  • the armature 1 closes under the action of a return spring 10 in the basic valve position with the valve armature body 2 movably mounted on the tapered magnet armature extension 2, a valve outlet provided in a valve seat body 14 of the cartridge-shaped valve housing 17 20.
  • the valve seat body 14 has a valve seat 11 in the form of a web surrounding the upper mouth of the valve outlet 20 on the upper end side of the valve seat body 14.
  • the Ven ⁇ tilschongitude 2 is designed as a valve piston, which raises the effect of a valve closing body 2 from the valve seat 11 Valve spring 13 is acted upon.
  • valve outlet 20 adjoins, which is formed by a longitudinal bore in the valve seat body 14.
  • the armature 1 and the piston-shaped valve closing body 2 are connected to the telescopic principle in the lifting direction relatively movable to each other, including a driver 3 is formed on the armature 1, so that when an electromagnetic actuation of the armature 1 after a defined armature stroke in the direction of the magnetic core 18, in which at the same time the driver 3 a Leerhub L travels until Kontak- t ist of the valve closing body 2, supported by means of the com ⁇ 3 of the valve closing body 2 supported by a valve spring 13 from the valve seat 11.
  • the armature 1 forms with the driver 3 and the valve closing body 2 an independently manageable and verifiable module, so that the driver 3 in a completed in the direction of the magnetic core 18 Magnetankerhub after over ⁇ bridging the so-called Leerhubs L in a simple way with the Valve-closing body 2 is mechanically engaged.
  • valve closing body 2 has a piston collar 12 which is permanently acted upon by the valve spring 13 in the valve opening direction, which faces away from the valve closing body 2 end of the valve seat body 14th supports.
  • valve seat 11 facing the end face of the valve closing body 2 has an elastically deformable sealing element 9, which abuts the valve seat 11 in the closed position of the valve.
  • valve spring 13 is designed such that it has a sufficient spring force for full valve opening, which is, however, sized smaller in the valve base position for the safe closure of the valve ⁇ passage 20 than the closing force of the return spring 10 degrees.
  • valves according to the invention are constructed like the valve according to FIG. Modification of the basic form shown in Fig. 1 arise in particular with respect to an additional spring cup 28 and the design, arrangement and attachment of the sealing element. 9
  • the valve closing body 2 has an undercut 26 in the form of a groove with a relatively wide base.
  • An inwardly directed collar 27 of the sealing element 9 can therefore be relatively easily knotted into the undercut 26, or the sealing element 9 can be molded free of cavities to the mushroom-shaped end formed by the undercut 26 of the valve closing body 2.
  • the broadening of the groove relative to the embodiment according to FIG. 1 means that the piston collar 12 on the valve closing body 2 according to FIG. 1, on which the valve spring 13 is supported, is further removed from the valve seat 11.
  • a spring cup 28 is therefore provided. seen, which is slipped on the sealing element 9.
  • the spring cup 28 has at its one end an outwardly facing collar 29, on which now the valve spring 13 is supported, and at its other end an inwardly facing collar 30 which engages under the edge of the sealing surface 31 of the sealing element 9.
  • the inner region of the sealing surface 31 of the sealing element remains free, so that the valve seat 11 can bear directly against the sealing surface 31 of the sealing element 9 in order to close the valve outlet 20.
  • a spring cup 28 is also provided, which, however, has no inwardly directed collar, but only an outwardly facing collar 29 for supporting the valve spring 13.
  • the valve closing body 2 is cylindrical, wherein the spring cup 28 with its tubular
  • Section 32 is pressed onto the lateral surface of the valve closing body 2.
  • valve spring 13 extends between the underside of the collar 29 up to a shoulder on the valve seat body 14th
  • the embodiment according to FIG. 3 is modified to the effect that the spring cup 28 has an elongate tubular portion 32, the lower portion 35 of which extends over the lower portion
  • the sealing element 9 can be fixed to the valve closing body by means of a bonding agent (adhesive).
  • the spring cup 28 has a continuous bottom 37, which lies in front of the end face of the valve closing body 2. The spring cup 28 is pressed onto the valve closing body 2 for a secure hold.
  • the sealing element 9 is designed as a pot with a bottom 38 and a peripheral wall 39.
  • valve closing body 2 may be provided with a longitudinal bore 40 in this case. This makes it easier, so that a faster switching time is expected.
  • the bottom 37 of the spring cup 28 closes the one end of this longitudinal bore 40th
  • valve closing body 2 is designed as a guide sleeve 41 in the form of a deep-drawn part 41.
  • the guide sleeve 41 is also pot-shaped with an outwardly facing collar 42, a tubular portion and a bottom 43, in which, if necessary, an opening 44 is ⁇ , which is aligned with a longitudinal bore in the armature 1.
  • the armature 1 has in its axis an extension 45 which serves as a guide pin and which is smaller in diameter than its main part. On this extension, the guide sleeve 41 is guided. On the outside of the guide sleeve 41 of the spring cup 28 is pressed.
  • Figs. 8 to 10 can basically be dispensed with a spring cup.
  • the valve closing body 2 as already shown in FIG. 1, a circumferential piston collar 12, on which the valve spring 13 is supported.
  • valve closing body 2 has a recess 33 in its end face, in which the disc-shaped executed sealing element 9 is glued.
  • an undercut-free elevation 46 may be provided on the end face of the valve closing body 2, on which a cup-shaped sealing element 9 is unbuttoned.
  • the valve closing body 2 has a rod-shaped rearward extension 47, which is guided in a longitudinal bore 48 of the armature.
  • Valve-closing body 2 and the armature 1 is an intermediate body 51 which is pressed onto the extension 47.
  • the intermediate body 51 is designed as a sleeve 52 with a collar 53, wherein the collar 53 rests against the lower end face of the magnet armature 1 and the sleeve 52 projects into a circumferential recess 47 around the Ver ⁇ recess 54 on the upper end face of the valve closing body 2.
  • the collar extends to the outside so far that it is engaged by the driver 3 on the armature 1.
  • the intermediate body 51 consists of a rod 55, which is provided in its central portion with a circumferential collar 56.
  • the rod 55 protrudes with one end into the longitudinal bore 48 of the magnet armature 1 and is pressed with its other end in a blind bore 57 in the upper end face of the valve closing body 2 and thus forms an integral part of the valve closing body 2.
  • the collar 56 is located between the end faces The magnet armature 1 and the valve closing body 2. The collar extends far enough outward that it is engaged by the driver 3 on the armature 1.

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Abstract

Ein Elektromagnetventil, insbesondere für ein Kraftfahrzeugluftfedersystem, besitzt einen Ventilschließkörper, der in seiner Grundstellung einen Ventilauslass (20) sperrt und dazu von einer Rückstellfeder gegen einen Ventilsitz (11) gedrückt wird. Um den Öffnungsvorgang zu unterstützen, ist außerdem eine Ventilfeder (13) vorgesehen. Diese stützt sich einerseits an einen Ventilsitzkörper (14) und andererseits an einen Federtopf ab, der am Ventilschließkörper angeordnet ist. Vorzugsweise liegt ein rohrförmiger Abschnitt (32) des Federtopfes (28) unmittelbar und lateral unverschiebbar am Ventilschließkörper an. Ein elastisches Dichtelement (9) kann entweder an der Stirnseite des Ventilschließkörpers angeordnet sein, oder von einem eine Fassung (36) bildenden Abschnitt des Federtopfes seitlich gehalten sein. Die Anmeldung zeigt weitere mögliche Anordnungen des Dichtelementes in Bezug auf den Federtopf (28).

Description

Elektromagnetventil, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-LuftfederSystem
Die Erfindung bezieht sich auf Elektromagnetventil, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Luftfedersystem, mit einem Ventilgehäuse, in dem ein Ventilschließkörper und ein einen Ventilsitz aufweisender Ventilsitzkörper mit einem Ventilauslass angeordnet sind, wobei der Ventilschließkörper gegenüber dem Ventilsitz in Öffnungs- und Schließrichtung verschiebbar ist, um den Ventilauslass zu öffnen oder zu verschließen, mit einem Magnetanker, der mit dem Ventilschließkörper eine Baugruppe bildet, und mit einer auf die Baugruppe in Schließrichtung einwirkenden Rückstellfeder und mit einer auf die Baugruppe in Öffnungsrichtung einwirkenden Ventilfeder, wobei an dem dem Ventilsitz zugewandten Ende des Ventilschließkörpers ein elastisches Dicht¬ element befestigt ist, das sich dichtend an den Ventilsitz anzulegen vermag.
Ein derartiges Elektromagnetventil ist in der DE 10 2014 213 235 AI beschrieben.
Um einen sicheren Halt des Dichtelementes am Ventilschließkörper zu bewirken, ist dieser mit einem Hinterschnitt versehen. Das Dichtelement weist einen nach innen weisenden Kragen auf, der in diesen Hinterschnitt eingreift.
Um einen Ventilschließkörper mit einem Dichtelement herzustellen, wird entweder ein vorgefertigtes Dichtelement auf den Ventilschließkörper aufgeknöpft oder der Ventilschließkörper wird zur Anformung eines Dichtelementes mit einem Kunststoff umspritzt. Beide Methoden haben ihre Nachteile: Ein Aufknöpfen lässt sich nur schwer automatisieren. Beim Umspritzen können im Hinterschnitt Hohlräume (Kavitäten) entstehen, die die Funk¬ tionsfähigkeit des Dichtelementes beeinträchtigen. In beiden Fällen ist somit eine hohe Ausschussrate zu erwarten.
Geometrische Änderungen am Ventilschließkörper und am Dichtelement sind kaum möglich, da die Abstützfläche am Ventil- schließkörper für die Ventilfeder nicht verlegt werden kann, ohne dass die Ventilfeder verlängert werden müsste.
Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, ein Elektro- magnetventil mit einem Ventilschließkörper zu schaffen, das sicher betätigbar ist, wobei das Dichtelement leicht und sicher montiert werden kann. Weiterhin soll eine optimierte Abstützung für die Ventilfeder geschaffen werden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Federtopf am Ventilschließkörper vorgesehen ist, der einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, der den Ventilschließkörper umgibt. Der Federtopf weist einen Kragen auf, an dem die Ventilfeder abgestützt ist.
Da die Abstützfläche demnach nicht mehr an dem Ventil¬ schließkörper selbst ausgebildet ist, sondern an einem Federtopf, ergeben sich konstruktive Freiheiten, die Lage der Abstützfläche in Bezug zum Ventilschließkörper zu bestimmen.
Die Verwendung eines Federtopfes ermöglicht es vor allem, die Breite eines Hinterschnittes am Ventilschließkörper zur Aufnahme eines Kragens des Dichtelementes zu vergrößern. Der Federtopf für die Abstützung der Ventilfeder wird z. B. auf das Dichtelement gestülpt. Dabei besteht aber die Gefahr, dass der Federtopf sich seitlich auf dem Dichtelement verschiebt, was sich in Folge wieder negativ auf das Ventilverhalten auswirkt. Die Erfindung sieht daher weiter vor, dass der Federtopf einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, der an dem Ventilschließkörper in laterale Richtung unverschiebbar und unmittelbar anliegt.
In einer einfachen Ausführung ist der Abschnitt des Federtopfes mit einer Presspassung an der Mantelfläche des Ventil¬ schließkörpers gehalten. Dazu braucht der Federtopf nur einen relativ kurzen rohrförmigen Abschnitt besitzen, der nicht über die Stirnseite des Ventilschließkörpers hinausragt. Da die Lage der Befestigungsstelle für den Federtopf am Ven¬ tilschließkörper frei wählbar ist, kann die Lage des Kragens und damit die Lage der Abstützfläche für die Ventilfeder frei bestimmt werden.
Vorzugsweise endet das vom Kragen abgewandte Ende des rohr- förmigen Abschnitts noch an der Mantelfläche, wobei das
Dichtelement in einer Vertiefung an der Stirnfläche des Ven¬ tilschließkörpers angeordnet ist. Die Vertiefung kann z. B. in die Stirnfläche des Ventilschließkörpers gefräst werden.
Um hier aber einen entsprechenden Fräsvorgang, mit dem die Vertiefung aus der Stirnfläche des Ventilschließkörpers her¬ ausgearbeitet werden muss, einzusparen, kann auch vorgesehen werden, dass das vom Kragen abgewandte Ende des rohrförmigen Abschnitts über die Stirnfläche hinausragt, und dass der über die Stirnfläche hinausragende Teil des Abschnitts eine Fassung für das Dichtelement bildet. In diesem Fall kann die Stirnfläche eben gelassen werden, da der untere Teil des rohrförmigen Abschnittes des Federtopfes über die Stirnfläche hinaus ragt und das Dichtelement allseitig hält.
In einer weiteren Ausführung kann der Federtopf mit einem Boden versehen werden, der an der Stirnfläche des Ventilschließkörpers anliegt. Das Dichtelement ist dabei ebenfalls als Topf aus¬ geführt, nämlich mit einem Boden und einer umlaufenden Wand.
Das Dichtelement ist auf den Federtopf aufgesetzt, so dass die Innenfläche des Bodens am Boden des Federtopfes anliegt, während die Innenseite der umlaufenden Wand an dem rohrförmigen Abschnitt des Federtopfes anliegt.
Da der Boden des Federtopfes geschlossen ist, kann der Ventilschließkörper auch mit einer Längsbohrung versehen sein. Dies macht ihn leichter, so dass Schaltvorgänge schneller erfolgen können. Der Boden des Federtopfes schließt die Längsbohrung zu einer Seite hin dicht ab. In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Ventilschließkörper als Führungshülse ausgebildet, wobei der Federtopf auf die Führungshülse mit einer Presspassung auf¬ gesetzt ist und diese auf einer als Führungszapfen ausgeführten Verlängerung des Magnetankers mit einer Gleitpassung geführt ist. Dies erlaubt eine einfache Montage. Zunächst wird das Gummielement auf den Federtopf aufgespritzt. Dann wird dieser auf die Führungshülse aufgepresst. Die so geschaffene Baueinheit kann auf den Führungszapfen des Magentankers aufgeschoben werden.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann auf den Federtopf verzichtet werden. Dazu weist der Ventilschließkörper einen Kolbenbund auf, an dem die Ventilfeder abgestützt ist. Dabei kann das Ventilelement entweder in einer Vertiefung an der Stirnfläche des Ventilschließkörpers eingelassen werden, oder aber - wie schon zuvor beschrieben - topfförmig ausgeführt sein und sowohl an der Stirnseite des Ventilschließkörpers als auch an seiner Mantelfläche anliegen.
Die Ventilfeder selbst ist koaxial zum Dichtelement und auf dessen Höhe angeordnet.
Bei diesen Ausführungen kann ebenfalls vorgesehen werden, dass der Ventilschließkörper über einen Zwischenkörper mit dem
Magnetanker verbunden ist. Dabei besteht der Zwischenkörper aus einem Stab mit einem umlaufenden Kragen in seinem mittleren Abschnitt. Die beiden Enden des Stabes stecken einerseits in einer Sackbohrung im Ventilschließkörper und andererseits in einer Längsbohrung des Magnetankers. Der Kragen liegt zwischen den Stirnflächen von Magnetanker und Ventilschließkörper.
In einer weiteren Ausführung besitzt der Ventilschließkörper eine stabförmige Verlängerung, die in die Längsbohrung des Magnetankers eintaucht . Zwischen den beiden Stirnseiten befindet sich noch ein Zwischenkörper, der aus einer Hülse mit einem umlaufenden Kragen besteht. Der Kragen liegt an der Stirnseite des Magnetankers an, während die Hülse in eine umlaufende Vertiefung an der oberen Stirnseite des Ventilschließkörpers eintaucht .
Im Folgenden soll anhand mehrerer Ausführungsbeispiele die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
Fig. 1 eine Ausführung des Ventils nach dem Stand der
Technik, wobei gleichzeitig der prinzipielle Gesamtaufbau auch des erfindungsgemäßen Ventils verdeutlicht wird,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil des
Ventils, der gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung gestaltet ist,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil des
Ventils, der gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung gestaltet ist, Fig. 4 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil des
Ventils, der gemäß einer dritten Ausführung der Erfindung gestaltet ist,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil des
Ventils, der gemäß einer vierten Ausführung der
Erfindung gestaltet ist,
Fig. 6 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil des
Ventils, der gemäß einer fünften Ausführung der Erfindung gestaltet ist,
Fig. 7 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil des
Ventils, der gemäß einer sechsten Ausführung der Erfindung gestaltet ist,
Fig. 8 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil des
Ventils, der gemäß einer siebten Ausführung der Erfindung gestaltet ist, Fig. 9 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil des Ventils, der gemäß einer achten Ausführung der Erfindung gestaltet ist,
Fig. 10 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil des
Ventils, der gemäß einer neunten Ausführung der Erfindung gestaltet ist.
Die Fig. 1 zeigt ein Elektromagnetventil im Längsschnitt mit einem mehrteiligen Ventilgehäuse 17. Dieses weist einen unteren Gehäusebereich 21 auf, der im Tiefziehverfahren hergestellt ist. Der untere Gehäusebereich 21 ist an einem massiven mittleren Gehäuseabschnitt 22 fixiert. An dem als Kaltschlagteil her¬ gestellten massiven, den Magnetfluss leitenden
Stahl-Gehäuseabschnitt 22 schließt sich eine dünnwandige, den Magnetfluss nicht leitende, vorzugsweise aus Edelstahl ge¬ fertigte Hülse 23 an, die von einem stopfenförmigen Magnetkern 18 verschlossen ist. Auch der Magnetkern 18 besteht aus einem kostengünstigen und hinreichend präzise gefertigten Kalt- schlagteil, das mit der Hülse 23 am Außenumfang laserverschweißt ist .
Das als Ventilpatrone ausgeführte Elektromagnetventil ist im Bereich des massiven Stahl-Gehäuseabschnitts 22 mittels einer Außenverstemmung in einem vorzugsweise aus Strangpressmaterial hergestellten Leichtmetall-Ventilblock 15 befestigt, wozu das Leichtmetall gegen eine Schulter 16 des Stahl-Gehäuseabschnitts 22 plastisch verdrängt ist, der sich, abgewandt von der Schulter 16, an einer Bohrungsstufe des Ventilblocks 15 abstützt.
Unterhalb des Magnetkerns 18 befindet sich ein in der Hülse 23 geführter Magnetanker 1, der aus einem Rund- oder Mehrkantprofil durch Kaltschlagen bzw. Fließpressen gleichfalls sehr kostengünstig hergestellt ist. Der Magnetanker 1 verschließt unter der Wirkung einer Rückstellfeder 10 in der Ventilgrundstellung mit dem am verjüngten Magnetankerfortsatz beweglich angebrachten Ventilschließkörper 2 einen in einem Ventilsitzkörper 14 des patronenförmigen Ventilgehäuses 17 vorgesehenen Ventilauslass 20. Der Ventilsitzkörper 14 besitzt einen Ventilsitz 11 in Form eines die obere Mündung des Ventilauslasses 20 umgebenden Steg an der oberen Stirnseite des Ventilsitzkörpers 14. Der Ven¬ tilschließkörper 2 ist als Ventilkolben ausgeführt, der von der Wirkung einer den Ventilschließkörper 2 vom Ventilsitz 11 anhebenden Ventilfeder 13 beaufschlagt ist.
Seitlich in das Ventilgehäuse 17 mündet auf der Höhe des Ventilschließkörpers 2 ein Druckmitteleinlass 19 ein. Unterhalb des Ventilsitzes 11 schließt sich der Ventilauslass 20 an, der von einer Längsbohrung im Ventilsitzkörper 14 gebildet ist.
Um große Durchlassquerschnitte in Kombination mit einem großen Ventilhub freigeben zu können, sind der Magnetanker 1 und der kolbenförmige Ventilschließkörper 2 nach dem Teleskopprinzip in Hubrichtung relativ beweglich zueinander verbunden, wozu ein Mitnehmer 3 am Magnetanker 1 ausgebildet ist, so dass bei einer elektromagnetischen Betätigung der Magnetanker 1 nach einem definierten Ankerhub in Richtung des Magnetkerns 18, bei dem gleichzeitig der Mitnehmer 3 einen Leerhub L bis zur Kontak- tierung des Ventilschließkörpers 2 zurücklegt, mit Hilfe des Mit¬ nehmers 3 der Ventilschließkörper 2 durch eine Ventilfeder 13 unterstützt vom Ventilsitz 11 abhebt. Der Magnetanker 1 bildet mit dem Mitnehmer 3 und dem Ventilschließkörper 2 eine eigenständig handhabbare sowie vor- prüfbare Baugruppe, so dass der Mitnehmer 3 bei einem in Richtung des Magnetkerns 18 vollzogenen Magnetankerhub nach der Über¬ brückung des so genannten Leerhubs L auf einfache Weise mit dem Ventilschließkörper 2 mechanisch in Eingriff steht.
Damit nach der elektromagnetischen Betätigung des Magnetankers 1 eine vollständige Freigabe des Ventildurchlasses 20 ge¬ währleistet ist, besitzt der Ventilschließkörper 2 einen Kolbenbund 12, der permanent von der Ventilfeder 13 in Ventilöffnungsrichtung beaufschlagt ist, die sich mit ihrem vom Ventilschließkörper 2 abgewandten Ende am Ventilsitzkörper 14 abstützt . 0
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Zwecks einem einwandfreien, geräuschlosen Ventilverschluss besitzt die dem Ventilsitz 11 zugewandte Stirnfläche des Ventilschließkörpers 2 ein elastisch verformbares Dichtelement 9, das in der Schließstellung des Ventils am Ventilsitz 11 anliegt.
Die Fig. 1 zeigt das Elektromagnetventil in der elektromagnetisch nicht erregten, geschlossenen Ventilgrundstellung, in der die dem Magnetanker 1 zugewandte Kolbenfläche des Ventilschließ- körpers 2 unter der Wirkung der Rückstellfeder 10 an der Stirnfläche des Magnetankers 1 anliegt.
Grundsätzlich ist die Ventilfeder 13 derart konzipiert, dass sie zum vollständigen Ventilöffnen eine hinreichende Federkraft aufweist, die allerdings zum sicheren Verschluss des Ventil¬ durchlasses 20 in der Ventilgrundstellung kleiner bemessen ist als die Schließkraft der Rückstellfeder 10.
Die folgenden Figuren verdeutlichen die Erfindung und zeigen dazu jeweils einen Teilabschnitt des Ventils, nämlich den Bereich um den Ventilschließkörper. Soweit Änderungen nicht explizit angesprochen sind, sind die erfindungsgemäßen Ventile wie das Ventil nach Fig.l aufgebaut. Abwandlung der gegenüber in Fig. 1 gezeigten Grundform ergeben sich insbesondere in Bezug auf einen zusätzlichen Federtopf 28 und auf die Ausgestaltung, Anordnung und Befestigung des Dichtelementes 9.
Gemäß der Fig. 2 besitzt der Ventilschließkörper 2 einen Hinterschnitt 26 in Form einer Nut mit einer relativ breiten Basis. Ein nach innen gerichteter Bund 27 des Dichtelementes 9 kann daher relativ leicht in den Hinterschnitt 26 eingeknüpft werden, bzw. das Dichtelement 9 kann frei von Kavitäten an das vom Hinterschnitt 26 gebildeten pilzförmigen Ende des Ventilschließkörpers 2 angespritzt werden. Die Verbreiterung der Nut gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 bedeutet aber, dass der Kolbenbund 12 am Ventilschließkörper 2 gemäß der Fig. 1, an dem die Ventilfeder 13 abgestützt ist, weiter vom Ventilssitz 11 entfernt wird. Gemäß der Fig. 2 ist daher ein Federtopf 28 vor- gesehen, der auf das Dichtelement 9 gestülpt ist. Der Federtopf 28 besitzt dazu an seinem einen Ende einen nach außen weisenden Kragen 29, an dem nun die Ventilfeder 13 abgestützt ist, und an seinem anderen Ende einen nach innen weisenden Kragen 30, der den Rand der Dichtfläche 31 des Dichtelementes 9 untergreift. Dabei bleibt der innere Bereich der Dichtfläche 31 des Dichtelementes frei, so dass sich der Ventilsitz 11 unmittelbar an die Dichtfläche 31 des Dichtelementes 9 anlegen kann, um den Ventilauslass 20 zu schließen.
Gemäß der Fig. 3 ist ebenfalls ein Federtopf 28 vorgesehen, der allerdings keinen nach innen gerichteten Kragen aufweist, sondern nur einen nach außen weisenden Kragen 29 zur Abstützung der Ventilfeder 13. Der Ventilschließkörper 2 ist zylinderförmig ausgeführt, wobei der Federtopf 28 mit seinem rohrförmigen
Abschnitt 32 auf die Mantelfläche des Ventilschließkörpers 2 aufgepresst ist.
An der unteren Stirnseite des Ventilschließkörpers 2 ist eine Vertiefung 33 eingefräst, in der das hier scheibenförmig ausgeführte Dichtelement 9 liegt, dessen frei liegende
Dichtfläche 31 in der hier dargestellten Schließstellung dicht an dem Ventilsitz 11 anliegt. Die Ventilfeder 13 erstreckt sich zwischen der Unterseite des Kragens 29 bis zu einem Absatz am Ventilsitzkörper 14.
In der Fig. 4 ist Ausführung nach Fig. 3 dahingehend abgeändert, dass der Federtopf 28 einen verlängerten rohrförmigen Abschnitt 32 aufweist, dessen unterer Abschnitt 35 über die untere
Stirnfläche des Ventilschließkörpers 2 hinausragt und dort nach innen zweifach abgekröpft ist, so dass der untere Abschnitt 35 eine Umfassung 36 für das Dichtelement 9 bildet, das - da es von der Umfassung gehalten ist - nun keine Vertiefung in der Stirnfläche des Ventilschließkörpers 2 benötigt. Allerdings kann - wie auch schon in den vorangegangenen Ausführungen nach den Fig. 1 bis 3 - hier mittels eines Bindemittels (Kleber) das Dichtelement am Ventilschließkörper fixiert werden. Bei einer Ausführung gemäß der Fig. 5 besitzt der Federtopf 28 einen durchgehenden Boden 37, der vor der Stirnfläche des Ventilschließkörpers 2 liegt. Der Federtopf 28 ist für einen sicheren Halt auf den Ventilschließkörper 2 aufgepresst. Das Dichtelement 9 ist als Topf ausgeführt mit einem Boden 38 und einer umlaufenden Wand 39. Die Innenseite des Bodens 38 des Dichtelementes 9 liegt an dem Boden 37 des Federtopfes 28 an, während die Innenseite der Wand 39 an dem rohrförmigen Abschnitt 32 des Federtopfes 28 angelegt ist. Der obere Rand der Wand 39 reicht bis zum Kragen 29. Auch hier kann mit einem Bindemittel eine stärkere Fixierung erreicht werden.
Der nach außen weisende Kragen 29 des Federtopfes 28 ragt über den äußeren Durchmesser den Dichtelementes 9 hinaus, so dass in seinem Außenbereich eine Abstützfläche für die Ventilfeder 13 gegeben ist.
Wie aus der Fig. 6 hervorgeht, kann in diesem Fall der Ventilschließkörper 2 mit einer Längsbohrung 40 versehen sein. Dies macht ihn leichter, so dass eine schnellere Schaltzeit zu erwarten ist. Der Boden 37 des Federtopfes 28 verschließt das eine Ende dieser Längsbohrung 40.
Insbesondere bei der zuletzt genannten Ausführung ist auch eine weitere Variation möglich, die in Fig. 7 dargestellt ist. Der Ventilschließkörper 2 ist als Führungshülse 41 in Form eines Tiefziehteils 41 ausgeführt.
Die Führungshülse 41 ist ebenfalls topfförmig ausgeführt mit einem nach außen weisenden Kragen 42, einem rohrförmigen Abschnitt und einem Boden 43, in dem sich ggf. eine Öffnung 44 be¬ findet, die mit einer Längsbohrung im Magnetanker 1 fluchtet. Der Magnetanker 1 weist in seiner Achse eine Verlängerung 45 auf, die als Führungszapfen dient und die im Durchmesser kleiner ist als sein Hauptteil . Auf dieser Verlängerung ist die Führungshülse 41 geführt. Auf der Außenseite der Führungshülse 41 ist der Federtopf 28 aufgepresst.
Wie die nächsten Ausführungen der Fig. 8 bis 10 zeigen, kann grundsätzlich auf einen Federtopf verzichtet werden. In diesem Fall besitzt der Ventilschließkörper 2, wie schon in der Fig. 1 gezeigt, einen umlaufenden Kolbenbund 12, an dem die Ventilfeder 13 abgestützt ist.
In der Ausführungen nach der Fig. 8 und 9 besitzt der Ventilschließkörper 2 eine Vertiefung 33 in seiner Stirnfläche, in die das scheibenförmig ausgeführte Dichtelement 9 eingeklebt ist .
Es kann aber auch, wie in Fig. 10, eine hinterschnittfreie Erhebung 46 auf der Stirnseite des Ventilschließkörpers 2 vorgesehen sein, auf dem ein topfförmiges Dichtelement 9 aufgeknöpft ist.
Gemäß der Ausführung nach Fig. 8 besitzt der Ventilschließkörper 2 eine stabförmige rückwärtige Verlängerung 47, die in eine Längsbohrung 48 des Magnetankers geführt ist. Zwischen dem
Ventilschließkörper 2 und dem Magnetanker 1 befindet sich ein Zwischenkörper 51, der auf die Verlängerung 47 aufgepresst ist. Dazu ist der Zwischenkörper 51 als Hülse 52 mit einem Kragen 53 ausgeführt, wobei der Kragen 53 an der unteren Stirnseite des Magnetankers 1 anliegt und die Hülse 52 in eine um die Ver¬ längerung 47 umlaufende Vertiefung 54 an der oberen Stirnseite des Ventilschließkörpers 2 hineinragt. Der Kragen reicht soweit nach außen, dass er vom Mitnehmer 3 am Magnetanker 1 untergriffen wird .
Gemäß den Ausführungen nach Fig. 9 und 10 besteht der Zwischenkörper 51 aus einem Stab 55, der in seinem mittleren Abschnitt mit einem umlaufenden Kragen 56 versehen ist. Der Stab 55 ragt mit einem Ende in die Längsbohrung 48 des Magnetankers 1 ein und ist mit seinem anderen Ende in eine Sackbohrung 57 in der oberen Stirnseite des Ventilschließkörpers 2 eingepresst und bildet somit einen integralen Bestandteil des Ventil- schließkörpers 2. Der Kragen 56 liegt zwischen den Stirnseiten des Magnetankers 1 und des Ventilschließkörpers 2. Auch der Kragen reicht soweit nach außen, dass er vom Mitnehmer 3 am Magnetanker 1 untergriffen wird.
Bezugszeichenliste
1 Magnetanker 31 Dichtfläche
2 Ventilschließkörper 32 rohrförmiger Abschnitt
3 Mitnehmer 33 Vertiefung
9 Dichtelement 34
10 Rückstellfeder 35 unterer Abschnitt
11 Ventilsitz 36 Umfassung
12 Kolbenbund 37 Boden
13 Ventilfeder 38 Boden
14 Ventilsitzkörper 39 umlaufende Wand
15 Ventilblock 40 Längsbohrung
16 Schulter 41 Führungshülse
17 Ventilgehäuse 42 Kragen
18 Magnetkern 43 Boden
19 Druckmitteleinlass 44 Öffnung
20 Ventilauslass 45 Verlängerung
21 unterer Gehäusebereich 46 Erhebung
22 Stahl-Gehäuseabschnitt 47 Verlängerung
23 Hülse 48 Längsbohrung
26 Hinterschnitt 51 Zwischenkörper
27 Bund 52 Hülse
28 Federtopf 53 Kragen
29 Kragen 54 Vertiefung
30 Kragen 55 Stab
Kragen
Sackbohrung

Claims

Elektromagnetventil, insbesondere für ein Kraftfahr- zeug-Luftfedersystem, mit einem Ventilgehäuse, in dem ein Ventilschließkörper (2) und ein einen Ventilsitz (11) aufweisender Ventilsitzkörper (14) mit einem Ventilauslass (20) angeordnet sind, wobei der Ventilschließkörper (2) gegenüber dem Ventilsitz (11) in Öffnungs- und Schlie߬ richtung verschiebbar ist, um den Ventilauslass (20) zu öffnen oder zu verschließen, mit einem Magnetanker (1), der mit dem Ventilschließkörper (2) eine Baugruppe bildet, und mit einer auf die Baugruppe in Schließrichtung einwirkenden Rückstellfeder (10) und mit einer auf die Baugruppe in Öffnungsrichtung einwirkenden Ventilfeder (13), wobei an dem dem Ventilsitz (11) zugewandten Ende des Ventilschließkörpers (2) ein elastisches Dichtelement (9) be¬ festigt ist, das sich dichtend an den Ventilsitz (11) anzulegen vermag, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fe¬ dertopf (28) am Ventilschließkörper (2) vorgesehen ist, der einen rohrförmigen Abschnitt (32) aufweist, der den Ventilschließkörper (2) umgibt und der einen Kragen (29) aufweist, an dem die Ventilfeder (13) abgestützt ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Abschnitt (32) des Fe¬ dertopfes (28) an dem Ventilschließkörper (2) in lateraler Richtung unverschiebbar und unmittelbar anliegt.
Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmigen Abschnitt (32) des Fe¬ dertopfes (28) mit einer Presspassung an der Mantelfläche des Ventilschließkörpers (2) gehalten ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Kragen (29) abgewandte Ende des rohrförmigen Abschnitts (32) noch an der Mantelfläche endet, wobei das Dichtelement (9) in einer Vertiefung (33) an der Stirnfläche des Ventilschließkörpers (2) angeordnet ist .
5. Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Kragen (29) abgewandte Ende des rohrförmigen Abschnitts (32) über die Stirnfläche des Ventilschließkörpers (2) hinausragt und dass der über die Stirnfläche hinausragende Teil des Abschnitts (32) eine Fassung (36) für das Dichtelement (9) bildet.
6. Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federtopf (28) mit einem Boden (37) versehen ist, der an einer Stirnfläche des Ventilschließkörpers (2) anliegt, und dass das Dichtelement (9) als Topf mit einem Boden (38) und einer umlaufenden Wand (39) ausgeführt ist, wobei das Dichtelement (9) auf den Federtopf (28) aufgesetzt ist, so dass die Innenfläche seines Bodens (38) am Boden (37) des Federtopfes (28) anliegt, während die Innenseite der umlaufenden Wand (39) an dem rohrförmigen Abschnitt (32) des Federtopfes (28) anliegt .
7. Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (37) des Federtopfes (28) ge¬ schlossen ist, und der Ventilschließkörper (2) mit einer Längsbohrung (40) versehen ist.
8. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (2) als Führungshülse (41) ausgebildet ist, wobei der Federtopf (28) auf die Führungshülse (41) mit einer Presspassung aufge¬ setzt ist, und dass die Führungshülse (41) auf einer als Führungszapfen ausgebildeten Verlängerung (45) des Magnetankers (1) mit einer Gleitpassung geführt ist.
9. Elektromagnetventil, insbesondere für ein Kraftfahr- zeug-Luftfedersystem, mit einem Ventilgehäuse, in dem ein Ventilschließkörper (2) und ein einen Ventilsitz ( 11 ) aufweisender Ventilsitzkörper (14) mit einem Ven- tilauslass (20) angeordnet sind, wobei der Ventil¬ schließkörper (2) gegenüber dem Ventilsitz (11) in Öff- nungs- und Schließrichtung verschiebbar ist, um den Ventilauslass (20) zu öffnen oder zu verschließen, mit einem Magnetanker (1), der mit dem Ventilschließkörper (2) eine Baugruppe bildet, und mit einer auf die Baugruppe in Schließrichtung einwirkenden Rückstellfeder (10) und mit einer auf die Baugruppe in Öffnungsrichtung einwirkenden Ventilfeder (13), wobei an dem dem Ventilsitz (11) zugewandten Ende des Ventilschließkörpers (2) ein elastisches Dichtelement (9) befestigt ist, das sich dichtend an den Ventilsitz (11) anzulegen vermag, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (2) einen Kolbenbund (12) aufweist, an dem die Ventilfeder (13) abgestützt ist, wobei das Dichtelement (9) entweder in einer Vertiefung (33) an der Stirnfläche des Ventilschließkörpers (2) eingelassen ist, oder aber topfförmig ausgeführt ist und sowohl an der Stirnseite des Ventilschließkörpers (2) als auch an dessen Mantelfläche anliegt.
Elektromagnetventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder (13) koaxial zum Dicht¬ element (9) und auf dessen Höhe angeordnet ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (2) über einen Zwischenkörper (51) mit dem Magnetanker (1) verbunden ist, wobei der Zwischenkörper (51) aus einem Stab (55) mit einem umlaufenden Kragen (56) in dessen mittleren Abschnitt besteht, die beiden Enden des Stabes (55) einerseits in einer Sackbohrung (57) im Ventilschließkörper (2) und andererseits in einer Längsbohrung (48) des Magnetankers (1) eingeführt sind und der Kragen (56) zwischen den sich gegenüberliegenden Stirnflächen von Magnetanker (1) und Ventilschließkörper (2) liegt. Elektromagnetventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (2) eine stabförmige Verlängerung (47), die in eine Längsbohrung (48) des Magnetankers (1) eintaucht, besitzt, wobei sich zwischen den beiden Stirnseiten von Magnetanker (1) und Ventilschließkörper (2) sich ein Zwischenkörper (51) befindet, der aus einer Hülse (52) mit einem umlaufenden Kragen (51) besteht, wobei der Kragen (51) an der Stirnseite des Magnetankers (1) anliegt, während die Hülse (52) in eine umlaufende Vertiefung (54) an der oberen Stirnseite des Ventilschließkörpers (2) eintaucht.
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