DE102005061509B4

DE102005061509B4 - Elektromagnetventil

Info

Publication number: DE102005061509B4
Application number: DE102005061509.0A
Authority: DE
Inventors: Armin Eiser; Marc Timmermans; Andre DeWitte; Luc Van Himme; Bart Dewaele
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Aumovio Germany GmbH
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2014-08-07
Anticipated expiration: 2025-12-23
Also published as: US20060261301A1; US7588229B2; DE102005061509A1

Abstract

Elektromagnetventil, mit einem Ventilgehäuse (4), das ein mit einem Magnetanker (16) zusammenwirkendes Ventilschließglied (19) aufnimmt, wobei das Ventilschließglied (19) an einem Ventilsitz (23) sowie der Magnetanker (16) an einem Magnetkern (13) anlegbar sind, mit einem Magnetantrieb, der in einem hülsenförmigen Jochblech (2) eine Magnetspule (1) aufnimmt, die zur Erregung des Magnetankers (16) zusammen mit dem ein erstes und zweites Hülsenende (2a, 2b) aufweisenden Jochblech (2) auf dem Ventilgehäuse (4) aufgesetzt ist, wobei die Magnetspule (1) innerhalb des Jochblechs (2) mittels eines geeigneten Bauelements gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule (1) innerhalb des Jochblechs (2) um die Längsachse des Ventilgehäuses (4) beliebig verdrehbar angeordnet ist, und dass das Bauelement als Formschlussteil (3) ausgeführt ist, das als Sprengring ausgebildet ist, der sich zwischen einer im zweiten Hülsenende (2b) ausgeführten Ringnut (5) und einer außerhalb der Magnetspule (1) angeordneten Anschlagfläche (6) des Magnetantriebs abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 103 19 632 A1 ist bereits ein Elektromagnetventil bekannt, dessen Magnetspule innerhalb eines rohrförmigen Jochblechs beliebig verdrehbar um die Längsachse des Jochblechs aufgenommen und durch das nach innen gerichtete Ende des rohrförmigen Jochblechs niedergehalten ist.
Bei einem bekannten Elektromagnetventil der angegebenen Art ( DE 10 2004 039 843 A1 ) bildet die Magnetspule mit dem Jochblech eine starre Einheit, die fest mit dem Ventilgehäuse verbunden ist.
In den Anwendungsfällen, bei denen eine besonders flexible elektrische Anschlussverbindung für die Magnetspule vorzusehen ist, eignet sich die bekannte starre Befestigung des Magnetantriebs am Ventilgehäuse nicht.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil zu schaffen, das vorgenannte Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Elektromagnetventil der angegebenen Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele hervor.
Es zeigen:
1 ein Elektromagnetventil im Längsschnitt in der funktionsgerechten Endmontagestellung des Magnetantriebs am Ventilgehäuse,
2 abweichend von 1 den Magnetantrieb zu Beginn der Montage, wozu die Magnetspule in das Jochblech eingeführt wird,
3 zeigt eine Draufsicht auf das Elektromagnetventil nach 1, 2, aus welcher das Formschlussteil und das Sicherungselement deutlich hervorgehen.
Der grundlegenden Aufbau des in den 1, 2 beispielhaft abgebildeten, als 2/2-Wege-Sitzventil ausgeführtes Elektromagnetventil geht jeweils aus einer Schnittdarstellung hervor. Das Elektromagnetventil weist ein in Patronenbauweise ausgeführtes Ventilgehäuse 4 auf, das fertigungstechnisch vorzugsweise als automatengerechtes Drehteil ausgebildet ist. Im Oberteil des Ventilgehäuses 4 ist ein rohrförmiger Magnetkern 13 eingesetzt, der beispielhaft mittels einer Außenverstemmung des Ventilgehäuses 4 flüssigkeitsdicht im Ventilgehäuse fixiert ist. Auf den Magnetkern 13 ist eine äußerst dünnwandige, vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellte, im Endbereich topfförmig geschlossene Hülse 14 aufgesetzt, die in ihrem Endbereich eine massive Endscheibe 15 aufnimmt. Der unterhalb der Endscheibe 15 in der Hülse 14 beweglich angeordnete Magnetanker 16 ist mit einem rohrförmigen Ventilstößel 17 verbunden, der vorzugsweise mittels einer Presspassung im Magnetanker 16 fixiert ist. Zwischen dem Magnetanker 16 und der Endscheibe 15 befindet sich im Magnetankerraum eine Rückstellfeder 18, die zur sicheren Ausrichtung in der Stufenbohrung abschnittsweise geführt ist. An die aus dem Magnetanker 16 und Ventilstößel 17 bestehende Verbindung schließt sich ein gleichfalls rohrförmiges Ventilschließglied an, dessen Außenmantel ebenso wie der Außenmantel des Ventilstößels 17 abschnittsweise in der zentral gelegenen Durchgangsbohrung des Magnetkerns 13 sicher geführt ist. Die Durchgangsbohrung ist hierzu als Stufenbohrung ausgeführt, die im unteren, erweiterten Stufenabschnitt das Ventilschließglied 19 und eine Buchse 20 aufnimmt. Die Buchse 20 ist zur Stößelzentrierung und Führung im Innendurchmesser an den Außendurchmesser des Ventilstößels 17 angepasst. Der Außendurchmesser der Buchse 20 ist hingegen zur Herstellung einer Pressverbindung an den Innendurchmesser im erweiterten Abschnitt der Stufenbohrung angepaßt. Die Einpresstiefe der Buchse 20 im Magnetkern 13 ist derart gewählt, dass auf einfache Weise der gewünschte Hub für das Ventilschließglied 19 eingestellt werden kann. Das Ventilschließglied 19 ruht unter der Wirkung einer Ventilfeder 21 in der offenen, elektromagnetisch nicht erregten Position an der Stirnfläche der Buchse 20. Die Ventilfeder 21 ist zweckmäßigerweise mittels eines von unten in die Öffnung des Ventilgehäuses 4 eingepressten Federanschlags 22 vorgespannt und dementsprechend auch einstellbar. Die im Innendurchmesser abgesetzte Rohrform des Ventilschließgliedes 19 ermöglicht eine sichere, kompakte Aufnahme und Abstützung einzelner Federwindungen der Ventilfeder 21, ohne den Druckausgleich zu behindern. Das vom Ventilschließglied 19 abgewandte Windungsende ist mittels eines Mundstücks am kappenförmigen Federanschlag 22 gleichfalls zentriert, der vorzugsweise mittels Tiefziehen von Dünnblech hergestellt ist. Oberhalb des Federanschlags 22 ist in das Ventilgehäuse 4 ein Ringkörper eingepresst bzw. verstemmt gehalten, der den Ventilsitz 23 in Form eines Kegeldichtsitzes aufnimmt. Das Ventilgehäuse 4 ist auf Höhe des Ventilschließgliedes 19 und damit oberhalb des Ventilsitzes 23 von einem Druckmitteleinlasskanal 24 horizontal durchdrungen, der in der abbildungsgemäßen offenen Ventilschaltstellung mit dem von unten vertikal in das Ventilgehäuse 4 einmündenden Druckmittelauslasskanals 25 verbunden ist.
Das Elektromagnetventil ist in vorliegendem Beispiel hydraulisch druckausgeglichen, wozu am Ventilschließglied 19 ein konzentrischer, federbelasteter Dichtring 26 angeordnet ist, der von unten gegen die Stirnfläche des Magnetkerns 13 gepresst ist. Zur Reduzierung des hydraulischen Widerstands ist der Magnetanker 16 parallel zur Ventilsymmetrieachse von einer Druckausgleichsbohrung 27 durchdrungen. Das in den Druckmittelauslass- bzw. Druckmitteleinlasskanal 24, 25 strömende Druckmittel kann somit ungehindert durch die das Ventilschließglied 19, den Ventilstößel 17 und Magnetanker 16 durchdringende Druckausgleichsbohrung in den Magnetankerraum und damit zum Endbereich der Hülse 14 gelangen, so dass unabhängig von Druck- und Temperaturunterschieden der Flüssigkeit vorteilhaft eine nahezu gleichbleibende Schaltcharakteristik des Elektromagnetventils gewährleistet ist.
Aus 1 ist ersichtlich, dass das die Magnetspule 1 aufnehmende Jochblech 2 am dickwandigen Patronenabschnitt des Ventilgehäuses 4 aufgepresst und mittels einer sogenannten Radialverstemmung 28 an der Mantelfläche des Ventilgehäuses 10 befestigt ist. Die Mantelfläche weist hierzu eine Ringnut auf, in die das dünnwandige Jochblech 2 an seinem unteren, ersten Hülsenende 2a mit einem Verstemmwerkzeug eingedrückt ist.
Innerhalb des Jochblechs 2 befindet sich eine Magnetspule 1, die erfindungsgemäß mittels eines geeigneten Bauelements gehalten sowie innerhalb des Jochblechs 2 um die Längsachse des Ventilgehäuses 4 beliebig auf dem dünnwandigen Hülsenabschnitt des Ventilgehäuses 4 (Hülse 14) verdrehbar angeordnet ist.
Das zur verdrehbaren Positionierung der Magnetspule 1 verwendete Bauelement ist als ein Formschlussteil 3 ausgeführt, wozu in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bevorzugt ein Sprengring verwendet wird, der entfernt vom ersten Hülsenende 2a des Jochblechs 2 mit einem zweiten Hülsenende 2b des Jochblechs 2 lösbar verbunden ist.
Der Sprengring greift hierzu in eine im zweiten Hülsenende 2b eingeformte Ringnut 5 ein und stützt sich an einer außerhalb der Magnetspule 1 angeordneten Anschlagfläche 6 des Magnetantriebs ab, die zumindest abschnittsweise durch eine an einem Kunststoffformkörper 7 umlaufenden Nut 10 gebildet ist, um den Sprengring sicher aufzunehmen.
Die Anschlagfläche 6 ist somit ein Bestandteil des Kunststoffformkörper 7, der die Magnetspule 1 als Kunststoffumspritzung teilweise umschließt, in der sich eine Magnetschlussscheibe 32 befindet, die im Bereich des zweiten Hülsenendes 2b am Innenmantel des Jochblechs 2 anliegt.
Der Kunststoffformkörper 7 weist ein laschenförmiges, plastisch verformbares Sicherungselement 31 auf, das zur Vermeidung eines unbeabsichtigten Lösens des Sprengrings aus der Ringnut 5 des Jochblechs 2 nach dem Einfügen des Sprengrings in die Ringnut 5 in den offenen Endbereich des Sprengrings hineingedrückt wird.
Der Kunststoffformkörper 7 ist seitlich zu einem Steckergehäuse 8 ausgeformt, in dem ein mit der Magnetspule 1 verbundener elektrischer Steckkontakt 9 aufgenommen ist, der an ein elektronischen Ventilsteuergerät anschließbar ist.
Der Kunststoffformkörper 7, die Magnetschlussscheibe 32 und die Magnetspule 1 bilden eine eigenständig handhabbare sowie vorprüfbare Baugruppe, an der das Formschlussteil 3 zur einfachen Positionierung des Magnetantriebs am Jochblech 2 vormontiert ist.
Um von außen ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Jochblech 2 zu verhindern, ist in einem Abstand zwischen der Magnetschlussscheibe 32 und der Ringnut 5 ein Dichtring 11 zwischen dem Kunststoffformkörper 7 und dem Jochblech 2 angeordnet.
Die 2 zeigt abweichend von 1 die eigenständig handhabbare Baugruppe beim Einfügen in das Jochblech 2. Die Abbildung dient hierbei zur Verdeutlichung des am Kunststoffformkörper 7 bereits vormontierten Dichtrings 21 und des Sprengrings, wobei zur vereinfachten (automatengerechten) Montage der vorgenannten Teile der Baugruppe das zweite Hülsenende 2b im Bereich der Ringnut 5 eine trichterförmig erweiterte Einführungsschräge 30 aufweist.
Durch die beliebige Verdrehbarkeit der Magnetspule 1 innerhalb des Jochblechs 2 ist somit jederzeit eine gewünschte Ausrichtung des Steckkontaktes 9 zum Anschluss der Magnetspule 1 an ein Ventilsteuergerät möglich. Gerade dann, wenn das Ventilgehäuse 4 zur Befestigung in einem Ventilaufnahmekörper mit einem Einschraubgewinde 29 versehen ist, erweist sich die beliebige Verdrehbarkeit der Magnetspule 1 äußerst vorteilhaft, da ansonsten bei herkömmlicher starrer Verbindung der Magnetspule 1 mit dem Jochblech 2 die seitliche Endposition des Steckkontakts 9 mit dem Erreichen des erforderlichen Einschraubdrehmoments dem Zufall überlassen bleibt.
Obwohl hier lediglich die Ausführung des Formschlussteils 3 als Sprengring explizit ausgeführt ist, sind selbstverständlich auch andere formschlüssige Elemente wie beispielsweise handelsübliche (genormte) Drahtringe bzw. Sicherungsringe, Sicherungsscheiben oder auch Rasthakenbefestigung denkbar.
Eine Rasthakenbefestigung lässt sich beispielsweise unmittelbar am Umfang des Kunststoffformkörpers 7 durch das Anspritzen von Rasthaken oder Rastnasen realisieren, die anstelle des abgebildeten Sprengrings in die Ringnut 12 eingreifen.
Bezugszeichenliste

1: Magnetspule
2: Jochblech
2a: Hülsenende
2b: Hülsenende
3: Formschlussteil
4: Ventilgehäuse
5: Ringnut
6: Anschlagfläche
7: Kunststoffformkörper
8: Steckergehäuse
9: Steckkontakt
10: Nut
11: Dichtring
12: Ringnut
13: Magnetkern
14: Hülse
15: Endscheibe
16: Magnetanker
17: Ventilstößel
18: Rückstellfeder
19: Ventilschließglied
20: Buchse
21: Ventilfeder
22: Federanschlag
23: Ventilsitz
24: Druckmitteleinlasskanal
25: Druckmittelauslasskanal
26: Dichtring
27: Druckausgleichsbohrung
28: Radialverstemmung
29: Einschraubgewinde
30: Einführungsschräge
31: Sicherungselement
32: Magnetschlussscheibe

Claims

Elektromagnetventil, mit einem Ventilgehäuse (4), das ein mit einem Magnetanker (16) zusammenwirkendes Ventilschließglied (19) aufnimmt, wobei das Ventilschließglied (19) an einem Ventilsitz (23) sowie der Magnetanker (16) an einem Magnetkern (13) anlegbar sind, mit einem Magnetantrieb, der in einem hülsenförmigen Jochblech (2) eine Magnetspule (1) aufnimmt, die zur Erregung des Magnetankers (16) zusammen mit dem ein erstes und zweites Hülsenende (2a, 2b) aufweisenden Jochblech (2) auf dem Ventilgehäuse (4) aufgesetzt ist, wobei die Magnetspule (1) innerhalb des Jochblechs (2) mittels eines geeigneten Bauelements gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule (1) innerhalb des Jochblechs (2) um die Längsachse des Ventilgehäuses (4) beliebig verdrehbar angeordnet ist, und dass das Bauelement als Formschlussteil (3) ausgeführt ist, das als Sprengring ausgebildet ist, der sich zwischen einer im zweiten Hülsenende (2b) ausgeführten Ringnut (5) und einer außerhalb der Magnetspule (1) angeordneten Anschlagfläche (6) des Magnetantriebs abstützt.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formschlussteil (3) die Magnetspule (1) des Magnetantriebs verdrehbar am Jochblech (2) hält, wobei das Jochblech (2) mit dem Ventilgehäuse (4) fest verbunden ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hülsenende (2a) kraft- oder stoffschlüssig mit dem Ventilgehäuse (4) verbunden ist, und dass das zweite, vom Ventilgehäuse (4) beabstandetes Hülsenende (2b) des Jochblechs (2) mit dem Formschlussteil (3) verbunden ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (6) an einem Kunststoffformkörper (7) ausgebildet ist, der die Magnetspule (1) als Kunststoffumspritzung umgibt, in der sich eine Magnetschlussscheibe (32) befindet, die im Bereich des zweiten Hülsenendes (2b) am Innenmantel des Jochblechs (2) anliegt.
Elektromagnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffformkörper (7) ein Sicherungselement (8) aufweist, das zur Vermeidung eines unbeabsichtigten Lösens des mit dem Jochblech (2) verbundenen Formschlussteils mit dem Formschlussteil (3) im Eingriff steht.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffformkörper (7) zu einem Steckergehäuse (8) ausgeformt ist, in dem ein mit der Magnetspule (1) verbundener elektrischer Steckkontakt (9) aufgenommen ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffformkörper (7), die Magnetschlussscheibe (32) und die Magnetspule (1) eine eigenständig handhabbare sowie vorprüfbare Baugruppe bilden, an der das Formschlussteil (3) vormontiert ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche 4–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffformkörper (7) mit einer Nut (10) versehen ist, in welcher das Formschlussteil (3) gehalten ist.
Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 4–8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme eines Dichtrings (11) im Kunststoffformkörper (7) in einem Abstand zwischen der Magnetschlussscheibe (32) und der Nut (10) eine Ringnut (12) angeordnet ist, wodurch von außen ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Jochblech (2) verhindert ist.