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DE102023105834A1 - Pole tube for a solenoid valve arrangement - Google Patents

Pole tube for a solenoid valve arrangement Download PDF

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DE102023105834A1
DE102023105834A1 DE102023105834.7A DE102023105834A DE102023105834A1 DE 102023105834 A1 DE102023105834 A1 DE 102023105834A1 DE 102023105834 A DE102023105834 A DE 102023105834A DE 102023105834 A1 DE102023105834 A1 DE 102023105834A1
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DE
Germany
Prior art keywords
tube
section
pole
pole tube
magnetic flux
Prior art date
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Pending
Application number
DE102023105834.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Nitin Matkar
David Green
Nitin Patel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Danfoss AS
Original Assignee
Danfoss AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to CN202480006838.3A priority patent/CN120435748A/en
Priority to EP24700379.1A priority patent/EP4646728A1/en
Priority to PCT/EP2024/050132 priority patent/WO2024146915A1/en
Publication of DE102023105834A1 publication Critical patent/DE102023105834A1/en
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Abstract

Einteiliges Polrohr und Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Polrohres zur Verwendung in einer Magnetventilanordnung, das einen im wesentlichen zylindrischen Körper aufweist, der aus magnetischem Metall besteht und eine Rotationsachse definiert. Das einteilige Polrohr ist in axialer Richtung in einen Polabschnitt, einen Übergangsabschnitt und einen Rohrabschnitt unterteilt, der aus einer Sackbohrung im Polrohr besteht. Das innere Ende der Sacklochbohrung wird durch den Übergangsabschnitt gebildet. In dem Rohrabschnitt ist ein Anker in Richtung der Drehachse beweglich untergebracht. Der Außendurchmesser des zylindrischen Körpers im Übergangsabschnitt ist zur Bildung einer Magnetflussumlenknut radial zurückversetzt, so dass die metallische Wandstärke im Übergangsabschnitt geringer ist als im Rohrabschnitt. Erfindungsgemäß ist die Magnetflussumlenknut bis zum Außendurchmesser des zylindrischen Körpers mit gegossenem oder formgepresstem Kunststoffmaterial gefüllt. One-piece pole tube and method for producing a one-piece pole tube for use in a solenoid valve assembly, which has a substantially cylindrical body made of magnetic metal and defines an axis of rotation. The one-piece pole tube is divided in the axial direction into a pole section, a transition section and a tube section consisting of a blind bore in the pole tube. The inner end of the blind bore is formed by the transition section. An armature is accommodated in the tube section so as to be movable in the direction of the axis of rotation. The outer diameter of the cylindrical body in the transition section is radially set back to form a magnetic flux deflection groove, so that the metallic wall thickness in the transition section is less than in the tube section. According to the invention, the magnetic flux deflection groove is filled with cast or molded plastic material up to the outer diameter of the cylindrical body.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Polrohr für eine Magnetventilanordnung. Ferner betrifft die Erfindung eine Magnetventilanordnung mit einem solchen Polrohr. Insbesondere betrifft die Erfindung Polrohre für Magnetventilanordnungen, die im Bereich der Hydraulik oder Pneumatik, z.B. in der Fluidik als Antrieb zur Betätigung von Hydraulik- oder Pneumatikventilen, eingesetzt werden.The invention relates to a pole tube for a solenoid valve arrangement. The invention also relates to a solenoid valve arrangement with such a pole tube. In particular, the invention relates to pole tubes for solenoid valve arrangements that are used in the field of hydraulics or pneumatics, e.g. in fluidics as a drive for actuating hydraulic or pneumatic valves.

Magnetventilanordnungen in der Fluidik sind in der Regel modular aufgebaut und haben ein im Wesentlichen zylindrisches Polrohr aus magnetischem Metallwerkstoff, das in einem Rohrabschnitt einen beweglichen Anker aufnimmt, der durch elektromagnetische Kräfte betätigt werden kann, die von einer das Polrohr umgebenden Spule erzeugt werden. Der Anker ist zusammen mit einem Stößel, der die Ankerbewegung auf die Außenseite der Magnetventilanordnung überträgt, in Zylinderlängsrichtung beweglich.Solenoid valve assemblies in fluidics are usually modular in design and have an essentially cylindrical pole tube made of magnetic metal material, which accommodates a movable armature in a tube section that can be actuated by electromagnetic forces generated by a coil surrounding the pole tube. The armature is movable in the longitudinal direction of the cylinder together with a plunger that transmits the armature movement to the outside of the solenoid valve assembly.

Ein solches Polrohr besteht aus einem Polabschnitt und einem Rohrabschnitt mit einem in Längsrichtung verlaufenden Sackloch. Zwischen dem Polabschnitt und dem Rohrabschnitt befindet sich am inneren Ende des Rohrabschnitts ein Übergangsabschnitt, d. h., der Übergangsabschnitt bildet den medialen Teil des Rohrabschnitts. Bei einer Magnetventilanordnung ist das Polrohr von einer elektrischen Spule umgeben, die durch einen elektrischen Strom beaufschlagt werden kann, um ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen, das einen magnetischen Fluss entlang des Polrohrs aufbaut, um einen zylindrischen Anker im Polrohr aus einer Ausgangsstellung in eine Betätigungsstellung zu bewegen. Dabei ist die Länge des Ankers kürzer als die Länge des Sacklochs. In der Ausgangsposition ist zwischen dem Anker und dem Grund des Sacklochs ein Spalt vorhanden, d. h. am Anfang des Polabschnitts. In der Regel ist dieser Spalt Teil des Übergangsbereichs. Am distalen Ende des Rohrabschnitts wird das Polrohr durch einen Endstopfen, häufig flüssigkeitsdicht, verschlossen.Such a pole tube consists of a pole section and a tube section with a longitudinal blind hole. Between the pole section and the tube section there is a transition section at the inner end of the tube section, i.e. the transition section forms the medial part of the tube section. In a solenoid valve arrangement, the pole tube is surrounded by an electrical coil that can be acted upon by an electrical current to generate an electromagnetic field that builds up a magnetic flux along the pole tube to move a cylindrical armature in the pole tube from an initial position to an actuating position. The length of the armature is shorter than the length of the blind hole. In the initial position there is a gap between the armature and the bottom of the blind hole, i.e. at the beginning of the pole section. This gap is usually part of the transition area. At the distal end of the tube section the pole tube is closed by an end plug, often liquid-tight.

Um eine Diskontinuität des magnetischen Flusses entlang des Polrohrs zu erzeugen, d.h., dass die magnetischen Feldlinien nicht nur entlang der Rohrwände zum und vom Polabschnitt verlaufen, sondern über die Mitte des Übergangsabschnitts zum und vom Polsegment, d.h. zumindest teilweise durch den Rohrabschnitt, wird eine nichtmagnetische Rille, z.B. ein Luftspalt in Form einer Nut, in die Außenfläche des Polrohrs im Übergangsabschnitt eingebracht.In order to create a discontinuity of the magnetic flux along the pole tube, i.e. that the magnetic field lines do not only run along the tube walls to and from the pole section, but across the middle of the transition section to and from the pole segment, i.e. at least partially through the tube section, a non-magnetic groove, e.g. an air gap in the form of a groove, is introduced into the outer surface of the pole tube in the transition section.

Da der Übergangsbereich das mediale Ende des Rohrabschnitts bildet, weist der Übergangsbereich aufgrund der Außenrille eine geringere Rohrwandstärke auf, so dass eine Diskontinuität des magnetischen Flusses erreicht wird. Je geringer die Rohrwanddicke im Übergangsbereich ist, desto besser/größer ist die Ablenkung des magnetischen Flusses vom Polabschnitt des Kernrohres zum Übergangsbereich. Um den Schwächungseffekt der Nut im Übergangsbereich zu kompensieren und gleichzeitig die Ablenkung des magnetischen Flusses zum Übergangsbereich aufrechtzuerhalten, wird in der Regel ein nichtmagnetisches Metallmaterial in den Übergangsbereich eingebracht.Since the transition region forms the medial end of the tube section, the transition region has a smaller tube wall thickness due to the outer groove, so that a discontinuity of the magnetic flux is achieved. The smaller the tube wall thickness in the transition region, the better/greater the deflection of the magnetic flux from the pole section of the core tube to the transition region. In order to compensate for the weakening effect of the groove in the transition region while maintaining the deflection of the magnetic flux to the transition region, a non-magnetic metal material is usually introduced into the transition region.

Im Stand der Technik weist der Übergangsbereich eines einteiligen Polrohrs eine Nut in Form einer umlaufenden Rille auf, in die ein magnetisch trennender nichtmagnetischer metallischer Werkstoff eingebracht wird, typischerweise durch Auftragsschweißen oder Hartlöten, um einen mechanisch widerstandsfähigen nichtmagnetischen Werkstoff einzubringen, der die Umlenkung des magnetischen Flusses durch den Spalt im Übergangsbereich aufrechterhält. Dazu wird z.B. Zinn, Kupfer oder ein Zinn- und Lotfüllmaterial in die Nut gefüllt. In einem anderen Stand der Technik wird ein Ringelement aus einem nichtmagnetischen metallischen Werkstoff mit einem größeren Durchmesser als das Polrohr verwendet, wobei das Ringmaterial durch Fräsen oder Walzen in die Nut des Übergangsabschnitts plastisch verformt wird. Dadurch fließt bei erregter Spule ein magnetischer Fluss über den Polabschnitt und den Übergangsabschnitt, wodurch der Anker durch das Magnetfeld zum Polabschnitt hin angezogen wird und einen Stößel/Betätigungsstift in axialer Richtung des Kernrohrs nach außen oder innen bewegt.In the prior art, the transition region of a one-piece pole tube has a groove in the form of a circumferential groove into which a magnetically isolating non-magnetic metallic material is introduced, typically by build-up welding or brazing, to introduce a mechanically resistant non-magnetic material that maintains the deflection of the magnetic flux through the gap in the transition region. For this purpose, e.g. tin, copper or a tin and solder filler material is filled into the groove. In another prior art, a ring element made of a non-magnetic metallic material with a larger diameter than the pole tube is used, wherein the ring material is plastically deformed by milling or rolling into the groove of the transition section. As a result, when the coil is energized, a magnetic flux flows across the pole section and the transition section, whereby the armature is attracted to the pole section by the magnetic field and moves a plunger/actuator pin outwards or inwards in the axial direction of the core tube.

Parallel zur magnetischen Ablenkung muss das in die Nut eingebrachte nichtmagnetische metallische Werkstoff eine mechanisch stabilisierende Funktion des einteiligen Polrohrs im Übergangsbereich erfüllen, da die Wandstärke des Polrohrs in diesem Bereich gegenüber dem restlichen Polrohr, insbesondere im Rohrbereich, reduziert ist. Daher ist ein nichtmagnetisches metallischer Werkstoff das Mittel der Wahl, um den Spalt auszufüllen, bevorzugt bis zum Außendurchmesser des Polrohrs. Im Stand der Technik sind Verfahren zum Auffüllen des Spaltes durch Schweißen, Löten, plastische Verformung mit oder ohne Wärmezufuhr bekannt, die den Nachteil haben, dass sie nicht nur kostspielig sind und durch ihren hohen Energieverbrauch die Umwelt belasten, sondern auch den nichtmagnetischen metallischen Werkstoff im Übergangsbereich nicht sehr genau überlagern, um einen glatten Übergang vom Polbereich zum Rohrbereich am Außendurchmesser und zurück zu gewährleisten. Um einen konstanten Außendurchmesser entlang der gesamten zylindrischen Oberfläche des Polrohrs zu erreichen, ist in der Regel Nacharbeit erforderlich. Ein solcher konstanter Durchmesser ist erforderlich, um die Magnetkraft zu maximieren, die von der Spule, die das Polrohr einer Magnetventilvorrichtung umgibt, erzeugt werden kann. Zu diesem Zweck sollte die Spule - wie dem Fachmann bekannt ist - so eng wie möglich am Polrohr anliegen, da jeder (Luft-)Spalt zwischen der inneren zylindrischen Oberfläche der Spule und der äußeren Oberfläche des Polrohrs den Magnetfluss durch den Polabschnitt und den Anker verringert.In parallel to the magnetic deflection, the non-magnetic metallic material introduced into the groove must fulfill a mechanically stabilizing function of the one-piece pole tube in the transition area, since the wall thickness of the pole tube in this area is reduced compared to the rest of the pole tube, especially in the tube area. Therefore, a non-magnetic metallic material is the means of choice for filling the gap, preferably up to the outer diameter of the pole tube. In the prior art, methods for filling the gap by welding, soldering, plastic deformation with or without heat input are known, which have the disadvantage that they are not only costly and pollute the environment due to their high energy consumption, but also do not overlay the non-magnetic metallic material in the transition area very precisely in order to ensure a smooth transition from the pole area to the tube area on the outer diameter and back. In order to achieve a constant outer diameter along the entire cylindrical surface of the pole tube, rework is usually required. Such a constant diameter is required to maximize the magnetic force exerted by the coil that pole tube of a solenoid valve device. For this purpose, as is known to those skilled in the art, the coil should fit as closely as possible to the pole tube, since any (air) gap between the inner cylindrical surface of the coil and the outer surface of the pole tube reduces the magnetic flux through the pole section and the armature.

Ein weiterer Schwachpunkt des Standes der Technik liegt darin, dass ein Prozess, bei dem metallisches Material durch Schweißen oder Löten aufgebaut wird, immer mit einer schwierigen Handhabung einhergeht, die zu Verschmutzung und einem instabilen, schwer zu automatisierenden Prozess führt. Daher ist häufig ein hoher Anteil an manuellen Eingriffen erforderlich, um ein akzeptables Ergebnis zu erzielen, was das Polrohr teuer macht. Darüber hinaus kann, insbesondere bei hohen Temperaturen oder hohen mechanischen Kräften, zum Auffüllen der Nut im Übergangsbereich eines einteiligen Polrohres die Wandstärke in diesem Bereich oft nicht auf die erforderliche Mindeststärke zur Erzielung größtmöglicher Magnetkräfte am Anker gewählt werden, da ein Bruch des Polrohres beim Wiederauffüllen der Nut im Übergangsbereich, bei der Montage des Ankers, der Befestigung der Endkappe (in der Regel geschraubt oder gecrimpt) und/oder der Montage der Magnetventilvorrichtung vermieden werden muss.Another weakness of the state of the art is that a process where metallic material is built up by welding or soldering is always accompanied by difficult handling, which leads to contamination and an unstable process that is difficult to automate. Therefore, a high proportion of manual intervention is often required to achieve an acceptable result, making the pole tube expensive. In addition, especially at high temperatures or high mechanical forces, to fill the groove in the transition area of a one-piece pole tube, the wall thickness in this area often cannot be selected to the minimum thickness required to achieve the greatest possible magnetic forces on the armature, since breakage of the pole tube must be avoided when refilling the groove in the transition area, assembling the armature, fastening the end cap (usually screwed or crimped) and/or assembling the solenoid valve device.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache, sichere, saubere und kostengünstige Möglichkeit zum Auffüllen der Magnetflussumlenknut im Übergangsbereich eines einteiligen Polrohrs bereitzustellen, die umweltfreundlich ist und den Nachbearbeitungsaufwand auf ein Minimum reduziert, um eine glatte Oberfläche mit konstantem Durchmesser an der Außenfläche des einteiligen Polrohrs zu erreichen, um einen etwaigen Spalt zwischen dem erfindungsgemäßen Polrohr und einer das Polrohr umgebenden Spule in einer Magnetventil-Anordnung zu minimieren. Weiterhin soll das erfindungsgemäße Polrohr in der Lage sein, bereits vorhandene Polrohre in MagnetventilAnordnungen des Standes der Technik zu ersetzen.It is therefore the object of the present invention to provide a simple, safe, clean and cost-effective way of filling the magnetic flux deflection groove in the transition region of a one-piece pole tube, which is environmentally friendly and reduces the post-processing effort to a minimum in order to achieve a smooth surface with a constant diameter on the outer surface of the one-piece pole tube in order to minimize any gap between the pole tube according to the invention and a coil surrounding the pole tube in a solenoid valve arrangement. Furthermore, the pole tube according to the invention should be able to replace existing pole tubes in solenoid valve arrangements of the prior art.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein einteiliges Polrohr nach Anspruch 1 gelöst, wobei bevorzugte Ausführungsformen durch die von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüche bereitgestellt werden. Mit einem solchen einteiligen Polrohr wird eine Magnetventil-Vorrichtung bereitgestellt. Die Aufgabe der Erfindung wird weiter durch das beanspruchte Verfahren gelöst, wobei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung durch die entsprechenden Unteransprüche offenbart sind.The object of the present invention is achieved by a one-piece pole tube according to claim 1, wherein preferred embodiments are provided by the subclaims dependent on claim 1. A solenoid valve device is provided with such a one-piece pole tube. The object of the invention is further achieved by the claimed method, wherein preferred embodiments of the invention are disclosed by the corresponding subclaims.

Ein erfindungsgemäßes Polrohr, das in Magnetventil-Vorrichtungen eingesetzt werden kann, weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, besteht aus magnetischem Metall und definiert eine Rotationsachse des Polrohres. Das Polrohr ist in axialer Richtung in einen Polabschnitt, einen Übergangsabschnitt und einen Rohrabschnitt unterteilt, der aus einem Sackloch im Polrohr besteht. Das mediale Ende des Sacklochs wird durch den Übergangsabschnitt gebildet. In dem Rohrabschnitt ist ein Anker in Richtung der Drehachse beweglich angeordnet. Im Übergangsabschnitt ist der Außendurchmesser des Polrohrs radial zurückgesetzt, so dass eine kreisförmige Nut gebildet wird, deren Wandstärke im Übergangsabschnitt geringer ist als im Rohrabschnitt. Erfindungsgemäß ist die Nut bis zum Außendurchmesser des Rohrabschnitts mit gegossenem oder geformtem Kunststoff ausgefüllt.A pole tube according to the invention, which can be used in solenoid valve devices, has a substantially cylindrical shape, consists of magnetic metal and defines a rotation axis of the pole tube. The pole tube is divided in the axial direction into a pole section, a transition section and a tube section which consists of a blind hole in the pole tube. The medial end of the blind hole is formed by the transition section. An armature is arranged in the tube section so as to be movable in the direction of the rotation axis. In the transition section, the outer diameter of the pole tube is radially set back so that a circular groove is formed, the wall thickness of which is less in the transition section than in the tube section. According to the invention, the groove is filled with cast or molded plastic up to the outer diameter of the tube section.

Erfindungsgemäß weist der Rohrabschnitt des einteiligen Polrohrs im Wesentlichen die Form eines Sacklochs entlang der Rotationsachse auf. Das innere bzw. mediale Ende des Sacklochs, d.h. der Boden der Sackbohrung, ist dem Polabschnitt gemeinsam, der sich zum anderen distalen Ende des Kernrohrs hin erstreckt. Im Polabschnitt kann eine weitere axiale Bohrung angeordnet werden, die das Sackloch im Übergangsabschnitt mit dem Rohrabschnitt und dem distalen Ende des Polabschnitts im Polrohr verbindet. In dieser axialen Bohrung kann ein Stößel oder Betätigungsstift aufgenommen werden, um eine Bewegung des Ankers im Übergangsabschnitt auf die Außenseite des Kernrohrs zu übertragen. Ein solcher Stift oder Stößel kann aber auch am anderen Ende des Ankers befestigt sein und durch eine Endkappe, die die Sackbohrung am distalen Ende des Rohrabschnitts verschließt, nach außen ragen. In dieser Ausführungsform muss der Polabschnitt keine zentrale Bohrung aufweisen, wodurch der magnetische Fluss in diesem Bereich verstärkt wird.According to the invention, the tube section of the one-piece pole tube essentially has the shape of a blind hole along the axis of rotation. The inner or medial end of the blind hole, i.e. the bottom of the blind hole, is common to the pole section, which extends to the other distal end of the core tube. A further axial hole can be arranged in the pole section, which connects the blind hole in the transition section with the tube section and the distal end of the pole section in the pole tube. A plunger or actuating pin can be accommodated in this axial hole in order to transmit a movement of the armature in the transition section to the outside of the core tube. However, such a pin or plunger can also be attached to the other end of the armature and protrude outwards through an end cap that closes the blind hole at the distal end of the tube section. In this embodiment, the pole section does not have to have a central hole, which increases the magnetic flux in this area.

In der Ausgangsposition des Ankers ist ein Spalt zwischen dem Boden des Sacklochs und dem Anker vorgesehen. Die axiale Länge dieses Spalts liegt typischerweise im Übergangsbereich des einteiligen Polrohrs. Das bedeutet, dass der Übergangsabschnitt der Abschnitt ist, in dem der Polabschnitt in den Rohrabschnitt übergeht und in dem sich die magnetische Umlenknut befindet sowie ein Spalt für die Ankerbewegung vorgesehen ist.In the initial position of the armature, a gap is provided between the bottom of the blind hole and the armature. The axial length of this gap is typically in the transition area of the one-piece pole tube. This means that the transition section is the section in which the pole section merges into the tube section and in which the magnetic deflection groove is located and a gap is provided for the armature movement.

Erfindungsgemäß ist auch der Anker aus einem magnetischen Material gefertigt, um von dem magnetischen Fluss, der durch den Polabschnitt, den Übergangsabschnitt und den Rohrabschnitt des einteiligen Polrohrs fließt, magnetisch angezogen zu werden. Dabei passt der Außendurchmesser des Ankers in den Durchmesser der Sackbohrung im Rohrabschnitt, so dass sich der Anker leichtgängig in Richtung der Drehachse bewegen kann. Durch die Nut im Übergangsbereich des einteiligen Kernrohrs, die den von einer das einteilige Polrohr umgebenden Spule erzeugten magnetischen Fluss vom Polrohr über den Übergangsbereich und den Rohrabschnitt umleitet, kann sich der Anker bei Erregung der Spule in Richtung des Übergangsbereichs bewegen. Je nach Polarität des elektrischen Anschlusses der Spule gelangt der magnetische Fluss vom Polabschnitt über den Anker zum Rohrabschnitt oder umgekehrt. In beiden Fällen wird der Anker durch den magnetischen Fluss in Richtung Polabschnitt angezogen, so dass die Ausgangsposition des Ankers im Rohrabschnitt so gewählt wird, dass er vom Grund der Sackbohrung im Rohrabschnitt entfernt ist, d. h. der Anker bildet einen Spalt mit dem Polabschnitt. Der Anker wird durch eine Federkraft in dieser Ausgangslage gehalten, wobei die Feder nicht Teil des erfindungsgemäßen einteiligen Polrohres sein muss. Radial parallel zum Spalt zwischen Anker und Polabschnitt ist in der Außenwand des einteiligen Polrohrs die magnetische Umlenknut ausgebildet, die in diesem Bereich die Wandstärke des rohrförmigen Teils des einteiligen Polrohrs reduziert.According to the invention, the armature is also made of a magnetic material in order to be magnetically attracted by the magnetic flux that flows through the pole section, the transition section and the tube section of the one-piece pole tube. The outer diameter of the armature fits into the diameter of the blind hole in the tube section so that the armature can move smoothly in the direction of the axis of rotation. The groove in the transition area of the one-piece core tube, which redirects the magnetic flux generated by a coil surrounding the one-piece pole tube from the pole tube via the transition region and the tube section, the armature can move in the direction of the transition region when the coil is excited. Depending on the polarity of the electrical connection of the coil, the magnetic flux passes from the pole section via the armature to the tube section or vice versa. In both cases, the armature is attracted by the magnetic flux in the direction of the pole section, so that the starting position of the armature in the tube section is selected so that it is away from the bottom of the blind bore in the tube section, i.e. the armature forms a gap with the pole section. The armature is held in this starting position by a spring force, whereby the spring does not have to be part of the one-piece pole tube according to the invention. Radially parallel to the gap between the armature and the pole section, the magnetic deflection groove is formed in the outer wall of the one-piece pole tube, which reduces the wall thickness of the tubular part of the one-piece pole tube in this area.

Da die Magnetflussumlenknut erfindungsgemäß mit gegossenem oder geformtem Kunststoffmaterial ausgefüllt oder umspritzt wird, kann der Magnetfluss umgelenkt werden, da Kunststoffmaterial nicht magnetisch ist. Im Sinne der Erfindung gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Magnetflussumlenknut auszubilden, z.B. wird sie beim Gießen des einteiligen Polrohres eingebracht oder nach dem Gießen durch Drehen . Eine Möglichkeit, die erfindungsgemäße Magnetflussumlenknut mit Kunststoff zu verfüllen, besteht darin, das einteilige Polrohr in eine Form zu legen, die einen hohlen rohrförmigen Hohlraum aufweist, der dem Außendurchmesser des Polrohrs entspricht und sich über den Übergangsbereich erstreckt, und ein eingeschlossenes einteiliges Polrohr mit Kunststoff zu vergießen, um die Magnetflussumlenknut zu füllen. Dieser kleine ringförmige Hohlraum kann z. B. durch Gießen oder Spritzgießen mit geschmolzenem Kunststoffmaterial im flüssigen Zustand gefüllt werden, wobei man das Kunststoffmaterial anschließend aushärten lässt.Since the magnetic flux deflection groove according to the invention is filled or overmolded with cast or molded plastic material, the magnetic flux can be deflected because plastic material is not magnetic. In the sense of the invention, there are a variety of ways to form the magnetic flux deflection groove, e.g. it is introduced when casting the one-piece pole tube or after casting by turning. One way to fill the magnetic flux deflection groove according to the invention with plastic is to place the one-piece pole tube in a mold having a hollow tubular cavity corresponding to the outer diameter of the pole tube and extending over the transition region, and to cast an enclosed one-piece pole tube with plastic in order to fill the magnetic flux deflection groove. This small annular cavity can be filled with molten plastic material in the liquid state, for example by casting or injection molding, the plastic material then being allowed to harden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das verwendete Kunststoffmaterial zum Auffüllen der Magnetflussumlenknut ein verstärktes Kunststoffmaterial sein, z. B. verstärkt durch Kohlenstoff- oder Glasfasern. Für die Auswahl des Kunststoffmaterials, mit dem die Magnetflussumlenknut gefüllt werden kann, sind alle Arten von Kunststoffmaterialien geeignet, solange sie keine magnetischen Eigenschaften aufweisen. Es können sowohl thermoplastische Kunststoffe als auch duroplastische Werkstoffe verwendet werden. Der Fachmann findet hierfür eine Vielzahl von Kunststoffen, die den mechanischen Anforderungen genügen und dem Übergangsbereich eines einteiligen Polrohres mit einer Magnetflussumlenknut im Übergangsbereich eine ausreichende Stabilität verleihen.According to one embodiment of the invention, the plastic material used to fill the magnetic flux deflection groove can be a reinforced plastic material, e.g. reinforced with carbon or glass fibers. All types of plastic materials are suitable for selecting the plastic material with which the magnetic flux deflection groove can be filled, as long as they do not have magnetic properties. Both thermoplastics and thermosetting materials can be used. The person skilled in the art will find a variety of plastics that meet the mechanical requirements and give the transition area of a one-piece pole tube with a magnetic flux deflection groove in the transition area sufficient stability.

In einer einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polrohres kann die Magnetflussumlenknut einen im Wesentlichen rechteckigen, konischen oder abgerundeten Querschnitt aufweisen, da sich diese geometrischen Grundformen durch Drehen der Magnetflussumlenknut in ein handelsübliches zylindrisches Metallmaterial leicht realisieren lassen. Bei der Gestaltung des Querschnitts der Magnetflussumlenknut können auch andere Bedingungen berücksichtigt werden, wie z.B. die beste Querschnittsform für die Umlenkung des Magnetflusses oder die beste Querschnittsform zur Erzielung einer hohen mechanischen Stabilität. Bei diesen Untersuchungen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass in einer bevorzugten Ausführungsform der Querschnitt der Magnetflussumlenknut einen reliefartigen Querschnitt aufweisen sollte. Um eine möglichst hohe mechanische Festigkeit zu erreichen, wird die Magnetflussumlenknut erfindungsgemäß mit Kunststoff ausgefüllt. Reliefartig bedeutet dabei, dass die Bodenfläche der Magnetflussumlenknut nicht eben ist, sondern zumindest einen Höcker, eine Rippe oder einen Vorsprung in radialer Richtung aufweist, wodurch die mechanische Stabilität nicht nur in axialer Richtung, sondern auch die mechanische Stabilität gegenüber Biegekräften erhöht wird. Gleichzeitig ermöglicht das an den zumindest einen Höcker, die Rippe oder den Vorsprung angrenzende Kunststoffmaterial, dass der von einer das einteilige Polrohr umgebenden Spule erzeugte magnetische Fluss vom Polabschnitt über den Übergangsbereich in den Rohrabschnitt gelangt. Dadurch wird die auf den Anker ausgeübte Magnetkraft nicht verringert, da der Einfluss des Höckers, der Rippe oder des Vorsprungs auf den abgelenkten Magnetfluss minimal ist und der Anker sich in Richtung des Übergangsabschnitts bewegen kann, wenn die Spule mit Strom versorgt wird.In a simple embodiment of the pole tube according to the invention, the magnetic flux deflection groove can have a substantially rectangular, conical or rounded cross-section, since these basic geometric shapes can be easily realized by turning the magnetic flux deflection groove into a commercially available cylindrical metal material. When designing the cross-section of the magnetic flux deflection groove, other conditions can also be taken into account, such as the best cross-sectional shape for deflecting the magnetic flux or the best cross-sectional shape for achieving high mechanical stability. In these investigations, the inventors of the present invention found that in a preferred embodiment, the cross-section of the magnetic flux deflection groove should have a relief-like cross-section. In order to achieve the highest possible mechanical strength, the magnetic flux deflection groove is filled with plastic according to the invention. Relief-like means that the bottom surface of the magnetic flux deflection groove is not flat, but has at least one hump, a rib or a projection in the radial direction, which increases the mechanical stability not only in the axial direction, but also the mechanical stability against bending forces. At the same time, the plastic material adjacent to the at least one bump, rib or projection allows the magnetic flux generated by a coil surrounding the one-piece pole tube to pass from the pole section through the transition region into the tube section. This does not reduce the magnetic force exerted on the armature because the influence of the bump, rib or projection on the deflected magnetic flux is minimal and the armature can move towards the transition section when the coil is energized.

Natürlich kann die Bodenfläche mehr als einen Höcker aufweisen, z.B. zwei oder drei Höcker parallel in axialer Richtung, wobei die radiale Höhe der Höcker geringer ist als die Tiefe der Magnetflussumlenknut. Die Anzahl der parallelen Höcker wird durch die axiale Ausdehnung der Magnetflussumlenknut begrenzt, da die axiale Ausdehnung durch den magnetischen Fluss, der über die Magnetflussumlenknut erzeugt/umgelenkt werden kann, begrenzt ist. Wenn die Magnetflussumlenknut in axialer Richtung zu groß ist, kann über das einzelne Polrohr keine oder eine zu geringe Magnetkraft erzeugt werden. Es muss also ein Kompromiss zwischen mechanischer Stabilität und erzeugbaren Magnetkräften gefunden werden.Of course, the bottom surface can have more than one hump, e.g. two or three humps in parallel in the axial direction, where the radial height of the humps is less than the depth of the magnetic flux deflection groove. The number of parallel humps is limited by the axial extent of the magnetic flux deflection groove, since the axial extent is limited by the magnetic flux that can be generated/deflected via the magnetic flux deflection groove. If the magnetic flux deflection groove is too large in the axial direction, no or too little magnetic force can be generated via the single pole tube. A compromise must therefore be found between mechanical stability and the magnetic forces that can be generated.

Eine weitere Verbesserung der mechanischen Stabilität kann erreicht werden, indem der zylindrische Körper nach der Ausbildung der Magnetflussumlenknut gehärtet wird, z.B. durch Nitrocarburieren, das eine Verbund- und/oder Diffusionsschicht bildet, die den metallischen Werkstoff des zylindrischen Körpers des Polrohrs verbindet/verbindet. Eine solche Nitrocarburierung erhöht, ähnlich wie andere dem Fachmann bekannte Härteverfahren, die Oberflächenhärte des einteiligen Polrohrs, sorgt für eine hohe Verschleißfestigkeit, eine ausgezeichnete Dauerfestigkeit und verformt das Materialgefüge nicht.A further improvement in mechanical stability can be achieved by cylindrical body is hardened after the formation of the magnetic flux deflection groove, e.g. by nitrocarburizing, which forms a composite and/or diffusion layer that connects/connects the metallic material of the cylindrical body of the pole tube. Such nitrocarburizing, similar to other hardening processes known to those skilled in the art, increases the surface hardness of the one-piece pole tube, ensures high wear resistance, excellent fatigue strength and does not deform the material structure.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Magnetflussumlenknut Seitenwände auf, die in Bezug auf die orthogonale Richtung zur axialen Richtung des einteiligen Polrohrs geneigt sind. Eine solche Neigung der Seitenwände verstärkt die Umlenkwirkung der Nut für den Magnetfluss, da scharfe Ecken vermieden werden, die die Umlenkung des Magnetflusses behindern. Da jede von der orthogonalen Richtung abweichende Neigung die axiale Länge der Magnetflussumlenknut und die Möglichkeit der Anordnung von Höckern oder Rippen oder Kanälen an der Bodenfläche der Magnetflussumlenknut verringert, können die Winkel der beiden Seitenwände unterschiedlich gewählt werden. Um die beste Neigung der beiden Seitenwände zu finden, können Simulationsmethoden angewendet werden. Eine erste Analyse der Erfinder ergab, dass die Seitenwandfläche, die näher am Polabschnitt liegt, eine größere Neigung - einen flacheren Winkel in Bezug auf die axiale Richtung - aufweisen sollte als die Seitenwandfläche der Magnetflussumlenknut, die dem Rohrabschnitt zugewandt ist. Ein erster Anhaltspunkt führt dabei zu Winkeln im Bereich von 20° bis 60°, die wahrscheinlich ein Optimum darstellen. Insbesondere könnten 30° bis 40°, weiter insbesondere 32° bis 36° ein Optimum darstellen. Diese Theorie muss allerdings noch durch Simulationen und Tests überprüft werden, da dieses Ergebnis durch die Anordnung nur eines Höckers auf der Bodenfläche der Magnetflussumlenknut erzielt wurde. Analog dazu können auch die Seitenflächen des Höckers/der Rippe gegenüber der Senkrechten zur Achsrichtung geneigt sein, um einen optimalen Kompromiss zwischen bester Magnetflussumlenkung und mechanischer Stabilität des Übergangsbereichs des erfindungsgemäßen einteiligen Polrohrs mit einer mit Kunststoff gefüllten Magnetflussumlenknut zu finden.In a further preferred embodiment of the invention, the magnetic flux deflection groove has side walls that are inclined with respect to the orthogonal direction to the axial direction of the one-piece pole tube. Such an inclination of the side walls enhances the deflection effect of the groove for the magnetic flux, since sharp corners that hinder the deflection of the magnetic flux are avoided. Since any inclination deviating from the orthogonal direction reduces the axial length of the magnetic flux deflection groove and the possibility of arranging bumps or ribs or channels on the bottom surface of the magnetic flux deflection groove, the angles of the two side walls can be chosen differently. In order to find the best inclination of the two side walls, simulation methods can be used. A first analysis by the inventors showed that the side wall surface closer to the pole section should have a greater inclination - a flatter angle with respect to the axial direction - than the side wall surface of the magnetic flux deflection groove facing the tube section. A first indication leads to angles in the range of 20° to 60°, which probably represent an optimum. In particular, 30° to 40°, and in particular 32° to 36° could represent an optimum. However, this theory still has to be verified by simulations and tests, since this result was achieved by arranging only one hump on the bottom surface of the magnetic flux deflection groove. Analogously, the side surfaces of the hump/rib can also be inclined relative to the perpendicular to the axial direction in order to find an optimal compromise between the best magnetic flux deflection and mechanical stability of the transition region of the one-piece pole tube according to the invention with a magnetic flux deflection groove filled with plastic.

Als Ergebnis der Querschnittsgeometrie der Magnetflussumlenknut kann ein Optimum zur Erzielung der höchstmöglichen Magnetkraft auf den Anker bei gleichzeitiger ausreichender mechanischer Stabilität gefunden werden. Bevorzugt werden daher Untersuchungen und Simulationen für jede einzelne geometrische Bedingung, insbesondere für unterschiedliche Außen- und Innendurchmesserverhältnisse des Rohrabschnittes in Bezug auf den Polabschnitt und die für die Anwendung einer erfindungsgemäßen Magnetventil-Vorrichtung erforderliche Bewegungsweglänge des Ankers durchgeführt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die erfindungsgemäße Magnetflussumlenknut im Vergleich zum Stand der Technik tiefer im Rohrabschnitt realisiert werden kann, da die Kräfte zum Eingießen bzw. Einspritzen von Kunststoffmaterial in die Nut geringer sind als bei den Verfahren des Standes der Technik. Weiter wird eine höhere Stabilität erreicht, da die Homogenität des in die Nut eingefüllten Kunststoffes dadurch erhöht wird, dass der Kunststoff im geschmolzenen oder im aushärtbaren flüssigen Zustand eingebracht werden kann, so dass eine vollständige Füllung ohne Lufteinschlüsse und damit eine höhere mechanische Festigkeit erreicht wird. Erfindungsgemäß kann eine metallische Wanddicke im Übergangsbereich des Polrohres in einem Bereich zwischen 40% und bis zu 10% oder sogar Null in Bezug auf die metallische Wanddicke im Rohrbereich erreicht werden.As a result of the cross-sectional geometry of the magnetic flux deflection groove, an optimum can be found for achieving the highest possible magnetic force on the armature while at the same time ensuring sufficient mechanical stability. It is therefore preferable to carry out investigations and simulations for each individual geometric condition, in particular for different external and internal diameter ratios of the pipe section in relation to the pole section and the movement path length of the armature required for the use of a solenoid valve device according to the invention. In summary, it can be said that the magnetic flux deflection groove according to the invention can be realized deeper in the pipe section compared to the prior art, since the forces for pouring or injecting plastic material into the groove are lower than in the prior art methods. Furthermore, greater stability is achieved because the homogeneity of the plastic filled into the groove is increased by the fact that the plastic can be introduced in a molten or hardenable liquid state, so that complete filling without air inclusions and thus greater mechanical strength is achieved. According to the invention, a metallic wall thickness in the transition region of the pole tube can be achieved in a range between 40% and up to 10% or even zero with respect to the metallic wall thickness in the tube region.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Polrohr so hergestellt werden, dass im Übergangsbereich das Metallmaterial vollständig unterbrochen ist, d.h., dass in axialer Richtung keine Kontinuität des Metallmaterials gegeben ist, d.h., dass in einem kurzen Bereich die Wandstärke des Metallmaterials im Übergangsbereich Null sein kann. Dies kann erreicht werden, indem das Sackloch in den zylindrischen Körper des einteiligen Polrohrs nach dem Umspritzen und Aushärten des Kunststoffs im Magnetflussumlenknut eingebracht wird. Damit kann der Durchmesser des Sacklochs im Übergangsbereich so groß gewählt werden, dass das Metallmaterial in kurzen Bereichen im Übergangsbereich innerhalb der Magnetflussumlenknut auf Null reduziert wird. In dieser Ausführungsform verbindet das Kunststoffmaterial den Polabschnitt mit dem Rohrabschnitt. Für die Realisierung dieser Ausführungsform ist eine genaue Untersuchung der Magnetflussumlenknut-Geometrie erforderlich, um die erforderliche mechanische Stabilität des einteiligen Polrohrs gemäß der Erfindung zu erreichen. Hier wäre es aus fertigungstechnischen Gründen denkbar, dass für das Verfüllen der Magnetflussumlenknut mit Kunststoffmaterial eine Gießform oder ein Gesenk verwendet wird, das auch als Träger für das Bohren des Sacklochs und/oder der Stößelführungsbohrung sowie für die Montage des Ankers im Polrohr und den Verschluss des Übergangsabschnitts durch eine Endkappe, z.B. durch Verschrauben oder Verpressen, dient. Nach der vollständigen Montage des einteiligen Polrohrs kann eine Spule oder Wicklung um den zylindrischen Körper des Polrohrs angebracht werden, um der Magnetventil-Vorrichtung mehr mechanische Stabilität zu verleihen. Der Fachmann wird erkennen, dass diese Art der Herstellung nicht auf Rohrabschnitte beschränkt ist, deren Innendurchmesser größer ist als der kleinste Durchmesser der Magnetflussumlenknut, da sie auch für alle anderen Ausführungsformen anwendbar ist.In one embodiment of the invention, the pole tube can be manufactured in such a way that the metal material is completely interrupted in the transition region, i.e. that there is no continuity of the metal material in the axial direction, i.e. that in a short region the wall thickness of the metal material in the transition region can be zero. This can be achieved by making the blind hole in the cylindrical body of the one-piece pole tube after the plastic in the magnetic flux deflection groove has been overmolded and hardened. The diameter of the blind hole in the transition region can thus be selected to be large enough that the metal material is reduced to zero in short regions in the transition region within the magnetic flux deflection groove. In this embodiment, the plastic material connects the pole section to the tube section. To implement this embodiment, a precise investigation of the magnetic flux deflection groove geometry is required in order to achieve the required mechanical stability of the one-piece pole tube according to the invention. Here, for manufacturing reasons, it would be conceivable that a mold or die is used to fill the magnetic flux deflection groove with plastic material, which also serves as a carrier for drilling the blind hole and/or the tappet guide bore as well as for mounting the armature in the pole tube and closing the transition section with an end cap, e.g. by screwing or pressing. After the one-piece pole tube has been fully assembled, a coil or winding can be attached around the cylindrical body of the pole tube to give the solenoid valve device more mechanical stability. The person skilled in the art will recognize that this type of production is not limited to tube sections whose inner diameter is larger than the smallest Diameter of the magnetic flux deflection groove, since it is also applicable for all other embodiments.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polrohrs kann die Sacklochbohrung im Rohrabschnitt zunächst in eine Stangenmaterial, z.B. eine Normstangenmatrial oder einen zylindrischen Bolzen, eingebracht werden. Anschließend kann der Rohrabschnitt mit einem Dorn abgestützt werden, um die Magnetflussumlenknut an der Außenfläche, z.B. durch Drehen einzubringen. In einem nächsten Schritt wird die Magnetflussumlenknut mit Kunststoff ausgegossen. Die Montage des Ankers, des Stößels und der Endkappe vervollständigen das einteilige Polrohr gemäß der Erfindung.In a further embodiment of the pole tube according to the invention, the blind hole in the tube section can first be made in a bar material, e.g. a standard bar material or a cylindrical bolt. The tube section can then be supported with a mandrel in order to make the magnetic flux deflection groove on the outer surface, e.g. by turning. In a next step, the magnetic flux deflection groove is filled with plastic. The assembly of the armature, the plunger and the end cap complete the one-piece pole tube according to the invention.

Im Folgenden wird die Erfindung lediglich zur Erläuterung anhand der in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es versteht sich, dass die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen den Umfang der Erfindung nicht einschränken und lediglich mögliche Ausführungsformen und deren Herstellungsverfahren darstellen. Die Figuren zeigen:

  • 1 schematisch eine Ausführungsform eines einteiligen Polrohrs gemäß der Erfindung;
  • 2 schematisch ein vergrößertes Detail der in 1 dargestellten Ausführungsform;
  • 3 schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Magnetventil-Anordnung in einer Ausgangsstellung;
  • 4 schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Magnetventil-Anordnung in einer betätigten Stellung;
In the following, the invention is explained in more detail using the embodiments shown in the attached figures for illustrative purposes only. It is understood that the embodiments shown in the figures do not limit the scope of the invention and merely represent possible embodiments and their manufacturing methods. The figures show:
  • 1 schematically an embodiment of a one-piece pole tube according to the invention;
  • 2 schematically an enlarged detail of the 1 illustrated embodiment;
  • 3 schematically an embodiment of a solenoid valve arrangement according to the invention in an initial position;
  • 4 schematically an embodiment of a solenoid valve arrangement according to the invention in an actuated position;

In den verschiedenen in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen sind Teile, Elemente oder Abschnitte mit gleicher oder äquivalenter Funktion zur besseren Lesbarkeit und zum leichteren Verständnis mit der gleichen Referenznummer versehen.In the various in the 1 to 4 In the embodiments shown, parts, elements or sections with the same or equivalent function are provided with the same reference number for better readability and easier understanding.

1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines einteiligen Polrohrs 1 gemäß der Erfindung mit einem im Wesentlichen zylindrischen Körper 2, der eine Drehachse 9 definiert. Im zylindrischen Körper 2 ist an einem distalen Ende des zylindrischen Körpers 2 eine Sacklochbohrung 8 eingebracht. Der Bereich, in dem die Sacklochbohrung 8 eingebracht ist, bildet einen Rohrabschnitt 7 des erfindungsgemäßen einteiligen Polrohrs 1. Der Rohrabschnitt 7 ist an seinem medialen Ende durch eine Bodenfläche 6 verschlossen, die Teil eines Polabschnitts 3 ist. Durch den Polabschnitt 3 erstreckt sich eine Stiftführungsbohrung 4 zur Aufnahme eines Stiftes oder Stößels 37 zur Übertragung der Bewegung eines in der Sacklochbohrung 8 in Richtung der Rotationsachse 9 beweglich angeordneten Ankers 35. 1 shows schematically an embodiment of a one-piece pole tube 1 according to the invention with a substantially cylindrical body 2 which defines a rotation axis 9. A blind hole 8 is made in the cylindrical body 2 at a distal end of the cylindrical body 2. The area in which the blind hole 8 is made forms a tube section 7 of the one-piece pole tube 1 according to the invention. The tube section 7 is closed at its medial end by a base surface 6 which is part of a pole section 3. A pin guide bore 4 extends through the pole section 3 to accommodate a pin or plunger 37 for transmitting the movement of an anchor 35 which is arranged to be movable in the blind hole 8 in the direction of the rotation axis 9.

Angrenzend an die Bodenfläche 6 ist ein Übergangsabschnitt 5 auf der Seite der Sacklochbohrung 8 ausgebildet, in dem der Außendurchmesser des zylindrischen Körpers 2 zurückgesetzt ist und eine Magnetflussumlenknut 20 in der Außenfläche des zylindrischen Körpers 2 ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist die Magnetflussumlenknut 20 mit Kunststoffmaterial 10 verfüllt, das z.B. durch Gießen oder Spritzgießen oder durch Umspritzen in die Magnetflussumlenknut 20 eingebracht werden kann. Bei dem Kunststoff kann es sich um einen homogenen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff oder um einen verstärkten, z.B. mit Kohlenstoff- oder Glasfasern verstärkten Kunststoff handeln. Da die Magnetflussumlenknut 20 die Funktion der Umlenkung des Magnetflusses erfüllt, indem sie einen Luftspalt für den Magnetfluss darstellt, sorgt der im Polrohr 20 eingefüllte Kunststoff 10 für die erforderliche mechanische Stabilität des einteiligen Polrohrs 1 gemäß der Erfindung.Adjacent to the bottom surface 6, a transition section 5 is formed on the side of the blind hole 8, in which the outer diameter of the cylindrical body 2 is set back and a magnetic flux deflection groove 20 is formed in the outer surface of the cylindrical body 2. According to the invention, the magnetic flux deflection groove 20 is filled with plastic material 10, which can be introduced into the magnetic flux deflection groove 20, for example by casting or injection molding or by overmolding. The plastic can be a homogeneous thermoplastic or thermosetting plastic or a reinforced plastic, e.g. reinforced with carbon or glass fibers. Since the magnetic flux deflection groove 20 fulfills the function of deflecting the magnetic flux by forming an air gap for the magnetic flux, the plastic 10 filled into the pole tube 20 ensures the required mechanical stability of the one-piece pole tube 1 according to the invention.

2 zeigt die Magnetflussumlenknut 20 der Ausführungsform von 1 in einer vergrößerten Ansicht, wobei die Magnetflussumlenknut 20 nur zur Erläuterung ohne das zur Vervollständigung des erfindungsgemäßen, einteiligen Polrohrs 1 einzubringende Kunststoffmaterial 10 dargestellt ist. Dabei ist im Detail zu erkennen, dass in dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Magnetflussumlenknut 20 reliefartig ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die Bodenfläche 26 der Magnetflussumlenknut 20 nicht flach oder eben ist, sondern eine Art Relief aufweist. Dieses Relief ist optimiert, um den Magnetfluss auf seinem Weg durch den Übergangsabschnitt 5 sanft und effektiv vom Polabschnitt 3 zum Rohrabschnitt 7 umzulenken. Hierzu sind die Seitenwände 21 und 23 gegenüber einer senkrechten Richtung zur Drehachse 9 des erfindungsgemäßen einteiligen Polrohres 1 geneigt. Hierbei weist in dieser Ausführungsform der Erfindung die an den Polabschnitt 3 angrenzende Seitenwand 21 einen flacheren Winkel 22 gegenüber der Drehachse 9 auf als die an den Rohrabschnitt 7 angrenzende Seitenwand 23. In erfindungsgemäßen Simulationen hat sich für den Winkel 22 ein Bereich von 20° bis 60° für die dem Polabschnitt 3 benachbarte Seitenwand 21 als zweckmäßig erwiesen, um einen Kompromiss mit der Länge der Bodenfläche 26 der Magnetflussumlenknut 20 zu finden. Für die andere Seitenwand 23 wurde ein Bereich für den Winkel 24 von 30° bis etwa 70° als günstig befunden. 2 shows the magnetic flux deflection groove 20 of the embodiment of 1 in an enlarged view, wherein the magnetic flux deflection groove 20 is shown for explanation purposes only without the plastic material 10 to be introduced to complete the one-piece pole tube 1 according to the invention. It can be seen in detail that in this preferred embodiment of the invention the magnetic flux deflection groove 20 is designed in relief. This means that the bottom surface 26 of the magnetic flux deflection groove 20 is not flat or even, but has a type of relief. This relief is optimized to gently and effectively deflect the magnetic flux on its way through the transition section 5 from the pole section 3 to the tube section 7. For this purpose, the side walls 21 and 23 are inclined relative to a direction perpendicular to the axis of rotation 9 of the one-piece pole tube 1 according to the invention. In this embodiment of the invention, the side wall 21 adjacent to the pole section 3 has a flatter angle 22 with respect to the rotation axis 9 than the side wall 23 adjacent to the pipe section 7. In simulations according to the invention, a range of 20° to 60° for the angle 22 for the side wall 21 adjacent to the pole section 3 has proven to be expedient in order to find a compromise with the length of the bottom surface 26 of the magnetic flux deflection groove 20. For the other side wall 23, a range for the angle 24 of 30° to about 70° was found to be favorable.

Je steiler die Winkel 22 und 24 sind, desto länger kann die horizontale Fläche, d.h. die Bodenfläche 26 der Magnetflussumlenknut 20 sein und desto mehr versteifendes Material kann in ihr eingebracht werden. In dem in 2 dargestellten Detail A ist ein Höcker 25 ausgebildet, der die mechanische Stabilität des Übergangsabschnitts 5 insbesondere in Längsrichtung und gegen Biegekräfte erhöht. Der Fachmann erkennt eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten zur Erhöhung der mechanischen Steifigkeit der erfindungsgemäßen Magnetflussumlenknut 20, welche mit Kunststoffmaterial 10 befüllt ist. So kann die Magnetflussumlenknut 20 Hinterschneidungen in Richtung der Rotationsachse 9 aufweisen, z.B. in Form von Kanälen oder dergleichen. Alle diese Modifikationen sind gegenüber der in 2 mit Detail A dargestellten allgemeinen Form von der Erfindung gedeckt.The steeper the angles 22 and 24 are, the longer the horizontal surface, ie the bottom surface 26 of the magnetic flux deflection groove 20 can be and the more stiffening material can be introduced into it. In the 2 shown detail A a hump 25 is formed, which increases the mechanical stability of the transition section 5, in particular in the longitudinal direction and against bending forces. The expert recognizes a variety of other possibilities for increasing the mechanical rigidity of the magnetic flux deflection groove 20 according to the invention, which is filled with plastic material 10. The magnetic flux deflection groove 20 can have undercuts in the direction of the rotation axis 9, e.g. in the form of channels or the like. All of these modifications are compared to the in 2 The general form shown in detail A is covered by the invention.

Wie sich auch aus dem Detail A in 2 - zumindest für den Fachmann - ergibt, ist die metallische Wandstärke des zylindrischen Körpers 2 des einteiligen Polrohrs 1 im Übergangsbereich 5 sehr viel geringer als die Wandstärke im Rohrabschnitt 7. Je geringer die metallische Wandstärke im Übergangsabschnitt 5, desto besser kann der magnetische Fluss vom Polabschnitt 3 zum Rohrabschnitt 7 umgelenkt werden, und desto höher ist die magnetische Kraft, die in der Sacklochbohrung 8 erzeugt werden kann, um einen Anker 35 zum Polabschnitt 3 hin anzuziehen. Wie bereits oben erwähnt, kann die metallische Wandstärke im Übergangsabschnitt 5 sogar Null sein, wenn die Sackbohrung 8 im Rohrabschnitt 7 nach dem Formen und Füllen der Magnetflussumlenknut 20 im zylindrischen Körper 2 mit Kunststoffmaterial 10 hergestellt wird. Wie jedoch auch in Detail A von 2 mit Blick auf 1 zu sehen ist, ist die Gesamtwanddicke des einteiligen Polrohrs 1 im Übergangsabschnitt 5, d.h. die Kunststoffwanddicke zusammen mit der metallischen Wanddicke gleich der metallischen Wanddicke im Rohrabschnitt 7, d.h. im Übergangsabschnitt 5 addieren sich die Wanddicken des metallischen Materials des zylindrischen Körpers 2 und die Dicke des Kunststoffs, oder die gesamte Dicke wird nur durch den Kunststoff 10 gebildet.As can be seen from detail A in 2 - at least for the person skilled in the art - the metallic wall thickness of the cylindrical body 2 of the one-piece pole tube 1 in the transition region 5 is much smaller than the wall thickness in the tube section 7. The smaller the metallic wall thickness in the transition section 5, the better the magnetic flux can be diverted from the pole section 3 to the tube section 7, and the higher the magnetic force that can be generated in the blind hole 8 to attract an armature 35 to the pole section 3. As already mentioned above, the metallic wall thickness in the transition section 5 can even be zero if the blind hole 8 in the tube section 7 is produced after the magnetic flux diversion groove 20 in the cylindrical body 2 has been formed and filled with plastic material 10. However, as can also be seen in detail A of 2 with a view to 1 As can be seen, the total wall thickness of the one-piece pole tube 1 in the transition section 5, ie the plastic wall thickness together with the metallic wall thickness is equal to the metallic wall thickness in the tube section 7, ie in the transition section 5 the wall thicknesses of the metallic material of the cylindrical body 2 and the thickness of the plastic are added together, or the entire thickness is formed only by the plastic 10.

Um die mechanische Festigkeit der mit Kunststoff 10 gefüllten Magnetflussumlenknut 20 zu erhöhen, kann der zylindrische Körper 2 des einteiligen Polrohrs 1 gehärtet werden. Dabei wird der zylindrische Körper 2 bevorzugt vor dem Umspritzen des zylindrischen Körpers 2 mit Kunststoff gehärtet, z.B. durch Nitrocarburieren bei Temperaturen zwischen 490 °C bis 580 °C. Nach dem Härten kann das Kunststoffmaterial in die Magnetflussumlenknut 20 eingefüllt werden.In order to increase the mechanical strength of the magnetic flux deflection groove 20 filled with plastic 10, the cylindrical body 2 of the one-piece pole tube 1 can be hardened. The cylindrical body 2 is preferably hardened before the cylindrical body 2 is encapsulated with plastic, e.g. by nitrocarburizing at temperatures between 490 °C and 580 °C. After hardening, the plastic material can be filled into the magnetic flux deflection groove 20.

In den 3 und 4 ist eine Ausführungsform einer Magnetventil-Baugruppe 30 dargestellt, wobei ein Anker 35 in der Sacklochbohrung 8 aufgenommen und in der Sacklochbohrung 8 so angeordnet ist, dass zwischen dem Anker 35 und der Bodenfläche 6 der Sacklochbohrung 8 ein Spalt 39 gebildet wird. Die Sacklochbohrung 8 wird durch eine Endkappe 34 verschlossen, die z.B. auf das distale Ende des Rohrabschnitts 7 geschraubt oder gecrimpt werden kann. Üblicherweise wird die Endkappe 34 flüssigkeitsdicht am offenen Ende der Sacklochbohrung 8 im Rohrabschnitt 7 befestigt. Auf der anderen Seite der Armatur 35 ist ein Stößel oder Stift 37 am Anker 35 befestigt und kann sich mit dem Anker 35 bewegen, wobei er durch eine Stiftführungsbohrung 4 im zylindrischen Körper 2 geführt wird.In the 3 and 4 an embodiment of a solenoid valve assembly 30 is shown, wherein an armature 35 is received in the blind bore 8 and arranged in the blind bore 8 such that a gap 39 is formed between the armature 35 and the bottom surface 6 of the blind bore 8. The blind bore 8 is closed by an end cap 34 which can be screwed or crimped, for example, onto the distal end of the pipe section 7. Typically, the end cap 34 is attached in a liquid-tight manner to the open end of the blind bore 8 in the pipe section 7. On the other side of the fitting 35, a plunger or pin 37 is attached to the armature 35 and can move with the armature 35, being guided by a pin guide bore 4 in the cylindrical body 2.

3 zeigt die Magnetventil-Baugruppe 30 in einem Anfangs- oder Ausgangszustand, wenn eine Spule 32, die den zylindrischen Körper 2 des einteiligen Polrohrs 1 umgibt, nicht bestromt ist, d. h. keine Magnetkraft erzeugt wird, die den Anker 35 zur Bodenfläche 6 des Sacklochs 8, d. h. zum Polabschnitt 3 hin, anziehen würde. Häufig wird der Anker 35 durch eine Federkraft, die z. B. an einem Stößel/Stift 37 an der Außenseite der Magnetventil-Baugruppe 30 (nicht dargestellt) angreift, in dieser Position gehalten/vorgespannt. In der Position des Ankers 35 in 3 ist daher ein Spalt 39 zwischen der Bodenfläche 6 und dem Anker 35 vorhanden, dessen Breite in der Regel geringer ist als die Breite des Übergangsabschnitts 5, so dass die durch den umgelenkten Magnetfluss auf den Anker 35 erzeugte magnetische Anziehungskraft ausreicht, um den Anker 35 zusammen mit dem Stößel 37 in Richtung des Polabschnitts 3, d. h. der Bodenfläche 6 der Sacklochbohrung 8, zu bewegen. 3 shows the solenoid valve assembly 30 in an initial or starting state when a coil 32 surrounding the cylindrical body 2 of the one-piece pole tube 1 is not energized, i.e. no magnetic force is generated that would attract the armature 35 to the bottom surface 6 of the blind hole 8, i.e. towards the pole section 3. Often the armature 35 is held/biased in this position by a spring force that acts, for example, on a tappet/pin 37 on the outside of the solenoid valve assembly 30 (not shown). In the position of the armature 35 in 3 Therefore, there is a gap 39 between the bottom surface 6 and the armature 35, the width of which is generally smaller than the width of the transition section 5, so that the magnetic attraction force generated by the deflected magnetic flux on the armature 35 is sufficient to move the armature 35 together with the plunger 37 in the direction of the pole section 3, ie the bottom surface 6 of the blind hole 8.

Zur Erzeugung dieser magnetischen Anziehungskraft auf den Anker 35 kann die Spule 32 mit einem Strom beaufschlagt werden. Dabei hängt die magnetische Anziehungskraft auf den Anker 35, wie dem Fachmann bekannt, von einer Vielzahl von Faktoren ab, wie z.B. der Höhe des Stromes, dem Abstand des Ankers 35 vom Polabschnitt 3, d.h. der Breite des Spaltes 39 zwischen dem Anker 35 und der Bodenfläche 6 der Sacklochbohrung 8, den Materialien des einteiligen Polrohres 1 und des Ankers 35. Die Größe der magnetischen Anziehungskraft hängt aber auch von der Umlenkform oder Kurve des magnetischen Flusses und dem Abstand des magnetischen Flusses von der Außenfläche des zylindrischen Körpers 2 des einteiligen Polrohrs 1 ab, daher sollte die Wandstärke im Polrohr nicht zu groß sein. Zur Glättung der Umlenkkurve des magnetischen Flusses ist die erfindungsgemäße Magnetflussumlenknut 20 mit geneigten Seitenwänden 21 und 23 ausgebildet, so dass der von der das einteilige Polrohr 1 umgebenden stromdurchflossenen Spule 32 erzeugte magnetische Fluss nicht senkrecht auf diese Seitenwände trifft bzw. scharfe Kanten gebildet werden. Auch die Tiefe der Magnetflussumlenknut ist so optimiert, dass ein hoher magnetischer Fluss durch den Sacklochdurchmesser im Übergangsbereich 5 erreicht wird.To generate this magnetic attraction force on the armature 35, the coil 32 can be supplied with a current. As is known to those skilled in the art, the magnetic attraction force on the armature 35 depends on a variety of factors, such as the level of the current, the distance of the armature 35 from the pole section 3, i.e. the width of the gap 39 between the armature 35 and the bottom surface 6 of the blind hole 8, the materials of the one-piece pole tube 1 and the armature 35. The magnitude of the magnetic attraction force also depends on the deflection shape or curve of the magnetic flux and the distance of the magnetic flux from the outer surface of the cylindrical body 2 of the one-piece pole tube 1, so the wall thickness in the pole tube should not be too great. To smooth the deflection curve of the magnetic flux, the magnetic flux deflection groove 20 according to the invention is designed with inclined side walls 21 and 23, so that the magnetic flux generated by the current-carrying coil 32 surrounding the one-piece pole tube 1 does not strike these side walls perpendicularly or sharp edges are formed. The depth of the magnetic flux deflection groove is also optimized so that a high magnetic flux is achieved through the blind hole diameter in the transition region 5.

4 zeigt die erfindungsgemäße Magnetventilbaugruppe 30 in einem betätigten Zustand, in dem der Spalt 39 geschlossen ist und der Tauchkolben/Stift 37 in einer Stiftführungsbohrung 4 geführt wird, die vom Anker 35 zum anderen distalen Ende des einteiligen Polrohrs 1 gegenüber dem Sackloch 8 geschoben wird. Durch die Bewegung des Stößels 37 können die Bewegung und die Magnetkraft des Ankers 35 auf die Außenseite der Magnetventilbaugruppe 30 übertragen werden, z. B. zur Betätigung eines Steuer- oder Durchflussventils oder eines anderen in der Fluidtechnik verwendeten Ventils. Dabei kann, wie dem Fachmann bekannt, die Magnetkraft am Anker 35 durch Anlegen eines proportionalen Stroms an der Spule 32 proportional erzeugt werden. Je höher der Strom, desto höher die Magnetkraft auf den Anker 35. Auf diese Weise und unter Verwendung einer geeigneten Feder, die den Anker 35 in die Ausgangsposition vorspannt, kann auch die Größe der Bewegung des Ankers 35 proportional gesteuert werden, da eine Feder eine Kraft erzeugt, die mit der Größe des Federwegs zunimmt, z. B. 4 shows the solenoid valve assembly 30 according to the invention in an actuated state in which the gap 39 is closed and the plunger/pin 37 is guided in a pin guide bore 4 which is pushed by the armature 35 to the other distal end of the one-piece pole tube 1 opposite the blind hole 8. By moving the plunger 37, the movement and the magnetic force of the armature 35 can be transmitted to the outside of the solenoid valve assembly 30, e.g. for actuating a control or flow valve or another valve used in fluid technology. As is known to those skilled in the art, the magnetic force on the armature 35 can be generated proportionally by applying a proportional current to the coil 32. The higher the current, the higher the magnetic force on the armature 35. In this way, and using a suitable spring that biases the armature 35 into the starting position, the magnitude of the movement of the armature 35 can also be controlled proportionally, since a spring produces a force that increases with the magnitude of the spring travel, e.g.

Grundsätzlich gibt es zwei Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Polrohrs 1 gemäß der Erfindung, wobei das erste Verfahren aufweist:

  • Bereitstellen eines zylindrischen Körpers 2, z.B. durch Ablängen des zylindrischen Körpers 2 von einem magnetischem Metallwerkstoff und Erzeugen der Magnetflussumlenknut 20 im nächsten Schritt als Aussparung im Außendurchmesser des zylindrischen Körpers 2 im Übergangsbereich 5. Ausfüllen der Magnetflussumlenknut 20 mit Kunststoffmaterial 10 im nächsten Schritt durch Gießen, Formen, Spritzgießen oder Überspritzen. Anschließend wird die Sacklochbohrung 8 durch paralleles Abstützen des zylindrischen Körpers 2 an der Außenfläche des zylindrischen Körpers 2 realisiert. Nach der Fertigstellung der Außen- und Innenflächen des einteiligen Polrohrs 1 kann mit der Endmontage der Magnetventilbaugruppe 30 begonnen werden, z.B. durch Einsetzen des Ankers 35 in die Sacklochbohrung 8 und Verschließen der Sacklochbohrung 8 mit einer Endkappe 34, z.B. durch Verschrauben oder Verpressen. Schließlich kann die Spule 32 um den zylindrischen Körper 2 gelegt werden, die den Polabschnitt 3, den Übergangsabschnitt 5 und zumindest teilweise den Rohrabschnitt 7 abdeckt.
Basically, there are two methods for producing a one-piece pole tube 1 according to the invention, the first method comprising:
  • Providing a cylindrical body 2, e.g. by cutting the cylindrical body 2 to length from a magnetic metal material and creating the magnetic flux deflection groove 20 in the next step as a recess in the outer diameter of the cylindrical body 2 in the transition region 5. Filling the magnetic flux deflection groove 20 with plastic material 10 in the next step by casting, molding, injection molding or overmolding. The blind hole 8 is then created by supporting the cylindrical body 2 in parallel on the outer surface of the cylindrical body 2. After the outer and inner surfaces of the one-piece pole tube 1 have been completed, final assembly of the solenoid valve assembly 30 can begin, e.g. by inserting the armature 35 into the blind hole 8 and closing the blind hole 8 with an end cap 34, e.g. by screwing or pressing. Finally, the coil 32 can be placed around the cylindrical body 2, covering the pole section 3, the transition section 5 and at least partially the tube section 7.

Das andere erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Polrohrs 1 weist die folgenden Schritte auf:

  • Bereitstellen eines zylindrischen Körpers, z.B. durch Ablängen eines zylindrischen Körpers aus magnetischem Metallmaterial und Ausführen der Sacklochbohrung 8 in dem zylindrischen Körper 2 im nächsten Schritt. Anschließend wird im Übergangsbereich 5 die Magnetflussumlenknut 20 ausgeführt, indem der zylindrische Körper 2 z. B. mittels eines Dorns in der Sacklochbohrung 8 parallel abgestützt wird. Nach diesem Schritt wird die Magnetflussumlenknut 20 durch Gießen, Formen, Spritzgießen oder Umspritzen mit Kunststoff 10 vergossen. Nach der Fertigstellung der Außen- und Innenflächen des Polrohrs kann die Endmontage des einteiligen Polrohrs nach dem oben beschriebenen Verfahren erfolgen.
The other method according to the invention for producing a one-piece pole tube 1 comprises the following steps:
  • Providing a cylindrical body, e.g. by cutting a cylindrical body made of magnetic metal material to length and making the blind hole 8 in the cylindrical body 2 in the next step. The magnetic flux deflection groove 20 is then made in the transition area 5 by supporting the cylindrical body 2 in parallel in the blind hole 8, e.g. by means of a mandrel. After this step, the magnetic flux deflection groove 20 is cast by casting, molding, injection molding or overmolding with plastic 10. After the outer and inner surfaces of the pole tube have been completed, the final assembly of the one-piece pole tube can be carried out using the method described above.

Aus der vorstehenden Offenbarung und den begleitenden Figuren und Ansprüchen wird ersichtlich, dass das erfindungsgemäße einteilige Polrohr 1 und die erfindungsgemäße Magnetventilanordnung 30 viele Möglichkeiten und Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bieten. Der Fachmann wird ferner erkennen, dass weitere Modifikationen und Änderungen an dem erfindungsgemäßen einteiligen Polrohr 1 und der erfindungsgemäßen Magnetventilanordnung 30 vorgenommen werden können, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sind alle diese Modifikationen und Änderungen innerhalb des Geltungsbereichs der Ansprüche und sind dadurch abgedeckt. Es versteht sich weiter, dass die oben beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen nur der Veranschaulichung dienen und dass verschiedene Modifikationen, Änderungen oder Kombinationen von Ausführungsformen im Lichte davon, die eine fachkundige Person in der relevanten Technik vorgeschlagen würde, im Wesen und Geltungsbereich dieser Anwendung enthalten sind.From the foregoing disclosure and the accompanying figures and claims, it will be apparent that the inventive one-piece pole tube 1 and the inventive solenoid valve assembly 30 offer many possibilities and advantages over the prior art. Those skilled in the art will further recognize that further modifications and changes can be made to the inventive one-piece pole tube 1 and the inventive solenoid valve assembly 30 without departing from the spirit of the present invention. Therefore, all such modifications and changes are within the scope of the claims and are covered thereby. It is further understood that the examples and embodiments described above are for illustrative purposes only and that various modifications, changes or combinations of embodiments in light thereof that would suggest to a person skilled in the relevant art are included within the spirit and scope of this application.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Einteiliges PolrohrOne-piece pole tube
22
Zylindrischer KörperCylindrical body
33
PolabschnittPole section
44
StiftführungsbohrungPin guide hole
55
ÜbergangsbereichTransition area
66
Grundfläche des SacklochsBase area of the blind hole
77
RohrabschnittPipe section
88
SacklochbohrungBlind hole drilling
99
RotationsachseRotation axis
1010
Kunststoff Plastic
2020
MagnetflussumlenknutMagnetic flux deflection groove
2121
Erste SeitenwandFirst side wall
2222
Winkel erste SeitenwandAngle first side wall
2323
Zweite SeitenwandSecond side wall
2424
Winkel zweite SeitenwandAngle second side wall
2525
Höcker / Rippehump / rib
2626
Unterseite der Magnetflussumlenknut Bottom of the magnetic flux deflection groove
3030
Magnetventil-BaugruppeSolenoid valve assembly
3232
SpuleSink
3434
EndkappeEnd cap
3535
Ankeranchor
3737
Stößel/StiftPlunger/pin
3939
Spaltgap

Claims (16)

Einteiliges Polrohr (1) zur Verwendung in einer Magnetventilvorrichtung (30), das einen im Wesentlichen zylindrischen, aus magnetischem Metallmaterial bestehenden Körper (2) aufweist und eine Drehachse (9) definiert, wobei das einteilige Polrohr (1) axial in einen Polabschnitt (3), einen Übergangsabschnitt (5) und einen Rohrabschnitt (7) unterteilt ist, der aus einer Sacklochbohrung (8) im zylindrischen Körper (2) besteht, deren mediales Ende durch den Übergangsabschnitt (5) gebildet wird, wobei in der Sacklochbohrung (8) ein Anker (35) beweglich in Richtung der Drehachse (9) aufgenommen ist, und der Außendurchmesser des zylindrischen Körpers (2) im Übergangsabschnitt (5) zur Bildung einer Magnetflussumlenknut (20) radial zurückgenommen ist, so dass die metallische Wandstärke im Übergangsabschnitt (5) geringer ist als die im Rohrabschnitt (7), und die Magnetflussumlenknut (20) durch gegossenes oder geformtes Kunststoffmaterial (10) bis zum Außendurchmesser des zylindrischen Körpers (2) gefüllt ist.One-piece pole tube (1) for use in a solenoid valve device (30), which has a substantially cylindrical body (2) made of magnetic metal material and defines an axis of rotation (9), wherein the one-piece pole tube (1) is axially divided into a pole section (3), a transition section (5) and a tube section (7) consisting of a blind hole (8) in the cylindrical body (2), the medial end of which is formed by the transition section (5), wherein an armature (35) is accommodated in the blind hole (8) so as to be movable in the direction of the axis of rotation (9), and the outer diameter of the cylindrical body (2) in the transition section (5) is radially reduced to form a magnetic flux deflection groove (20), so that the metallic wall thickness in the transition section (5) is less than that in the tube section (7), and the magnetic flux deflection groove (20) is filled by cast or molded plastic material (10) up to the outer diameter of the cylindrical body (2). Polrohr (1) nach Anspruch 1, wobei das Kunststoffmaterial (10) ein durch Glas- oder Kohlenstofffasern verstärktes Kunststoffmaterial ist.Pole tube (1) after Claim 1 , wherein the plastic material (10) is a plastic material reinforced by glass or carbon fibers. Polrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Nut (20) einen im Wesentlichen konischen Querschnitt aufweist.Pole tube (1) according to one of the Claims 1 or 2 , wherein the groove (20) has a substantially conical cross-section. Polrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Nut (20) einen reliefartigen Querschnitt aufweist.Pole tube (1) according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the groove (20) has a relief-like cross-section. Polrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die beiden Seitenwände (21; 23) der Nut (20) in Bezug auf die Drehachse (9) unterschiedliche Winkel (22; 24) aufweisen.Pole tube (1) according to one of the Claims 1 until 4 , wherein the two side walls (21; 23) of the groove (20) have different angles (22; 24) with respect to the axis of rotation (9). Polrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Bodenfläche (26) der Nut (20) nicht eben ist und mindestens einen im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse (9) verlaufende/n Höcker/Rippe (25) aufweist, dessen radiale Erstreckung kleiner ist als die radiale Erstreckung des zylindrischen Körpers (2).Pole tube (1) according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the bottom surface (26) of the groove (20) is not flat and has at least one hump/rib (25) running substantially perpendicular to the axis of rotation (9), the radial extent of which is smaller than the radial extent of the cylindrical body (2). Polrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die metallische Wanddicke des Polrohrs (1) im Übergangsbereich (5) weniger als 40 % der Wanddicke im Rohrbereich (7), bevorzugt weniger als 30 % der Wanddicke im Rohrbereich (7), noch bevorzugter weniger als 20 % der Wanddicke im Rohrbereich (7) beträgt.Pole tube (1) according to one of the Claims 1 until 6 , wherein the metallic wall thickness of the pole tube (1) in the transition region (5) is less than 40% of the wall thickness in the tube region (7), preferably less than 30% of the wall thickness in the tube region (7), even more preferably less than 20% of the wall thickness in the tube region (7). Polrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Sacklochbohrung (8) im Rohrabschnitt (7) mit einer Stiftführungsbohrung (4) im Polabschnitt (3) verbunden ist, und die beiden Bohrungen unterschiedliche Durchmesser aufweisen.Pole tube (1) according to one of the Claims 1 until 7 , wherein the blind hole (8) in the tube section (7) is connected to a pin guide hole (4) in the pole section (3), and the two holes have different diameters. Polrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der zylindrische Körper (2) gehärtet ist, vorzugsweise durch Nitrocarburieren.Pole tube (1) according to one of the Claims 1 until 8 , wherein the cylindrical body (2) is hardened, preferably by nitrocarburizing. Magnetventilvorrichtung (30) im Polrohr (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der im Rohrabschnitt (7) angeordneten Sacklochbohrung (8) ein Anker (35) in axialer Richtung beweglich geführt ist, und eine Spule (32) das einteilige Polrohr (1) im Polabschnitt (3), im Übergangsabschnitt (5) und im Rohrabschnitt (7) umgibt.Solenoid valve device (30) in the pole tube (1) according to one of the preceding claims, wherein an armature (35) is guided so as to be movable in the axial direction in the blind hole (8) arranged in the tube section (7), and a coil (32) surrounds the one-piece pole tube (1) in the pole section (3), in the transition section (5) and in the tube section (7). Magnetventil-Anordnung (30) mit einem Polrohr nach Anspruch 10 in seiner Abhängigkeit von Anspruch 8, wobei in einer Stiftführungsbohrung (4) im Polabschnitt (3) ein Stößel (37) angeordnet ist, der durch den Anker (35) in der Sacklochbohrung (8) im Rohrabschnitt (7) bewegbar ist.Solenoid valve arrangement (30) with a pole tube according to Claim 10 in its dependence on Claim 8 , wherein a plunger (37) is arranged in a pin guide bore (4) in the pole section (3), which plunger is movable through the armature (35) in the blind bore (8) in the tube section (7). Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Polrohrs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend die Schritte: - Bereitstellen eines Stangenabschnitts aus magnetischem Metallmaterial; - Erzeugen der Magnetflussumlenknut (20) im Übergangsbereich (5); - Füllen der Magnetflussumlenknut (20) mit Kunststoff (10) durch Gießen, Formen oder Umspritzen; - Ausführen der Sacklochbohrung (8) durch Abstützen des zylindrischen Körpers (2) an der Außenfläche; - Fertigstellung der äußeren und internen Oberflächen des einteiligen Polrohrs (1).Method for producing a one-piece pole tube (1) according to one of the Claims 1 until 9 , comprising the steps of: - providing a rod section made of magnetic metal material; - producing the magnetic flux deflection groove (20) in the transition region (5); - filling the magnetic flux deflection groove (20) with plastic (10) by casting, molding or overmolding; - making the blind hole (8) by supporting the cylindrical body (2) on the outer surface; - finishing the outer and internal surfaces of the one-piece pole tube (1). Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Polrohrs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend die folgenden Schritte: - Bereitstellen eines Stangenmaterials aus magnetischem Metall; - Erzeugen der Sacklochbohrung (8) in dem zylindrischen Körper (2); - Erzeugen der Magnetflussumlenknut (20) im Übergangsabschnitt (5) durch Abstützen des zylindrischen Körpers (2) mittels eines Dorns in der Sacklochbohrung (8); - Füllen der Magnetflussumlenknut (20) mit Kunststoffmaterial (10) durch Gießen, Formen oder Umspritzen; - Endbearbeitung der äußeren und inneren Oberflächen des Polrohrs (1).Method for producing a one-piece pole tube (1) according to one of the Claims 1 until 9 , comprising the following steps: - providing a bar material made of magnetic metal; - producing the blind hole (8) in the cylindrical body (2); - producing the magnetic flux deflection groove (20) in the transition section (5) by supporting the cylindrical body (2) by means of a mandrel in the blind hole (8); - filling the magnetic flux deflection groove (20) with plastic material (10) by casting, moulding or overmolding; - finishing the outer and inner surfaces of the pole tube (1). Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Magnetflussumlenknut (20) durch Drehen, Walzen und/oder Schleifen hergestellt wird.Procedure according to Claim 12 or 13 , wherein the magnetic flux deflection groove (20) is produced by turning, rolling and/or grinding. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, aufweisend den weiteren Schritt des Montierens eines Ankers (35) in die Sacklochbohrung (8) im Rohrabschnitt (7) und des Verschließens des distalen Endes der Sacklochbohrung (8) durch eine Endkappe (34) mittels Verschrauben oder Crimpen.Procedure according to one of the Claims 12 until 14 , comprising the further step of mounting an anchor (35) in the blind hole (8) in the pipe section (7) and closing the distal end of the blind hole (8) with an end cap (34) by means of screwing or crimping. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, aufweisend den weiteren Schritt des Umhüllens des einteiligen Polrohrs (1) mit einer Spule (32) am Polabschnitt (3), dem Übergangsabschnitt (5) und dem Rohrabschnitt (7).Procedure according to one of the Claims 12 until 15 , comprising the further step of wrapping the one-piece pole tube (1) with a coil (32) at the pole section (3), the transition section (5) and the tube section (7).
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