DE102023105834A1 - Pole tube for a solenoid valve arrangement - Google Patents
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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 in1 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;
-
1 schematically an embodiment of a one-piece pole tube according to the invention; -
2 schematically an enlarged detail of the1 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
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
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
Wie sich auch aus dem Detail A in
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
In den
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
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 20mit 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 desAnkers 35 in die Sacklochbohrung 8 und Verschließen der Sacklochbohrung 8 mit einerEndkappe 34, z.B. durch Verschrauben oder Verpressen. Schließlich kann dieSpule 32 umden zylindrischen Körper 2 gelegt werden, dieden Polabschnitt 3,den Übergangsabschnitt 5 und zumindest teilweiseden Rohrabschnitt 7 abdeckt.
- Providing a
cylindrical body 2, e.g. by cutting thecylindrical body 2 to length from a magnetic metal material and creating the magneticflux deflection groove 20 in the next step as a recess in the outer diameter of thecylindrical body 2 in thetransition region 5. Filling the magneticflux deflection groove 20 withplastic material 10 in the next step by casting, molding, injection molding or overmolding. The blind hole 8 is then created by supporting thecylindrical body 2 in parallel on the outer surface of thecylindrical body 2. After the outer and inner surfaces of the one-piece pole tube 1 have been completed, final assembly of thesolenoid valve assembly 30 can begin, e.g. by inserting thearmature 35 into the blind hole 8 and closing the blind hole 8 with anend cap 34, e.g. by screwing or pressing. Finally, thecoil 32 can be placed around thecylindrical body 2, covering thepole section 3, thetransition section 5 and at least partially thetube 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. Anschließendwird im Übergangsbereich 5die Magnetflussumlenknut 20 ausgeführt, indem der zylindrische Körper 2 z. B. mittels eines Dorns in der Sacklochbohrung 8 parallel abgestützt wird. Nach diesem Schritt wird dieMagnetflussumlenknut 20 durch Gießen, Formen, Spritzgießen oderUmspritzen 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.
- 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 magneticflux deflection groove 20 is then made in thetransition area 5 by supporting thecylindrical body 2 in parallel in the blind hole 8, e.g. by means of a mandrel. After this step, the magneticflux deflection groove 20 is cast by casting, molding, injection molding or overmolding withplastic 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
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
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| PCT/EP2024/050132 WO2024146915A1 (en) | 2023-01-06 | 2024-01-04 | Hydraulic core tube for a solenoid valve arrangement |
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Family Applications (1)
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Citations (5)
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2023
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