DE10202324A1

DE10202324A1 - Solenoid valve and process for its manufacture

Info

Publication number: DE10202324A1
Application number: DE2002102324
Authority: DE
Inventors: Nestor Rodriguez-Amaya; Uwe Schmidt; Ramon Junker; Hubert Greif
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-31
Also published as: WO2003062629A1

Abstract

The invention relates to a solenoid valve (1) which comprises a valve base (2) and a valve needle (3), movable between an opened and a closed position, which is firmly linked in a terminal zone with an armature (8). A front face (3a) of the valve needle (3) projects beyond a front face (8a) of the armature (8) by a length that defines a remaining air gap of the solenoid valve (1). The invention further relates to a method for producing a solenoid valve (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere ein Kraftstoff-Einspritzventil, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. The present invention relates to a solenoid valve the preamble of claim 1, in particular a Fuel injector, as well as a method for its Production.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 198 32 826 A1 ist ein Kraftstoff-Einspritzventil bekannt. Derartige Ventile weisen stets einen sogenannten Restluftspalt zwischen einem Magnetanker und einer diesen beaufschlagenden Magnetbaugruppe auf. Ein derartiger Restluftspalt ist beispielsweise wichtig, um zu verhindern, daß nach einem Abschalten eines Erregerstromes der Magnetanker aufgrund von Restmagnetismus an der Magnetbaugruppe haften bleibt und so zu einer längeren Öffnungsdauer des Ventils als gewünscht führt. DE 198 32 826 A1 describes a fuel injection valve known. Such valves always have a so-called Residual air gap between a magnetic armature and one of these acting magnetic assembly. Such one For example, residual air gap is important to prevent that after switching off an excitation current Magnetic armature due to residual magnetism on the Magnet assembly sticks and thus to a longer one Opening time of the valve leads as desired.

Zur Verwirklichung dieses sogenannten Restluftspaltes an Elektromagneten ist es beispielsweise bekannt, in die Magnetbaugruppe eingepresste Hülsen mit Überstehmaß zu verwenden, die als Anschlag für einen Ventilkegel-Anker- Verband dienen können. Ein derart ausgebildetes Magnetventil ist beispielsweise aus der EP 0 571 003 A2 bekannt. To realize this so-called residual air gap For example, electromagnets are known in the Magnetic assembly with pressed-in sleeves with clearance use as a stop for a valve plug anchor Association can serve. A trained one Solenoid valve is for example from EP 0 571 003 A2 known.

Es sind ferner Magnetjoche aus Pulververbundwerkstoffen mit einem großen Kunststoffanteil bekannt, bei denen derartige Hülsen integriert ausgebildet sind. Es erweist sich jedoch, daß die Einhaltung eines Überstehmaßes bei der Herstellung derartiger integrierter Magnetjochverbände ohne Nachbearbeitung kaum möglich ist, wodurch der Aufwand zur Bereitstellung derartiger Magnetjochverbände relativ groß ist. Werden andererseits Hülsen als lose Bauteile verwendet, welche bei der Montage der Magentjochgruppe in ein entsprechendes Bauteil eingepresst werden, bedarf es der genauen Vorvermessung der Teile und der Berechnung eines Hülsen-Anschlagmaßes, welches in der Regel dann mittels Unterlegscheiben eingestellt wird. Auch bei derartigen Verfahren besteht eine Abhängigkeit von Einstelltoleranzen aufgrund des Einpressvorgangs (beispielsweise bedingt durch eine Federung des Pressverbandes). Ferner sind Exemplarstreuungen zu berücksichtigen. There are also magnetic yokes made of powder composite materials known a large proportion of plastic, in which such Sleeves are integrally formed. However, it turns out that compliance with an excess dimension during manufacture such integrated magnetic yoke associations without Post-processing is hardly possible, which means the effort to The provision of such magnetic yoke associations is relatively large is. On the other hand, sleeves are used as loose components used in assembling the Magentjoch group in a corresponding component must be pressed in the exact pre-measurement of the parts and the calculation a sleeve stop dimension, which is then usually is set using washers. Also at Such procedures are dependent on Setting tolerances due to the press-in process (for example due to a suspension of the Press Association). Furthermore, specimen scatter is too consider.

Auch sind Ankerplatten mit einem Überstehring bzw. -bund am Außendurchmesser bekannt. Es wird in diesem Zusammenhang beispielsweise noch einmal auf die DE 198 32 826 A1 verwiesen. Ein derartiger Ring liegt beim Anschlag der Ankerplatte an dem Magnetjoch an diesem auf, so daß sich im Innern dieses Rings im Anschlag der Ankerplatte an einem Magnetjoch ein Restluftspalt bildet. Im Bereich des Ringes ist die Breite dieses Restluftspaltes jedoch gleich Null, so daß es an der Kontaktstelle zwischen Magnetjoch und Ring zu einem magnetischen Kurzschluss kommt, der die beiden Bauteile mit hoher Kraft aneinander anzieht und sich ebenfalls nachteilig auf die sogenannte Ausschaltzeit auswirkt, wenn durch den Abbau des Magnetfeldes das Ventil betätigt wird. Ferner bedarf es bei dieser Ausführungsform härtbaren Werkstoffen, da der Anschlag des Ankers am Magnetjoch bei Schaltventilen relativ heftig erfolgt. Magnetkreisteile aus derartigen härtbarer Werkstoffe weisen jedoch schlechtere magnetische Eigenschaften auf als magnetisch schlussgeglühte Werkstoffe. There are also anchor plates with a protective ring or collar on Outside diameter known. It will be in this context for example once again to DE 198 32 826 A1 directed. Such a ring lies at the stop of the Anchor plate on the magnetic yoke on this, so that in Inside this ring in the stop of the anchor plate on one Magnet yoke forms a residual air gap. In the area of the ring if the width of this residual air gap is zero, so that it is at the contact point between the magnetic yoke and the ring to a magnetic short circuit, which the two Attracts components with high force and each other also disadvantageous on the so-called switch-off time has an effect if the valve is broken down by the magnetic field is operated. This embodiment also requires hardenable materials, because the anchor stops on Magnetic yoke in switching valves is relatively violent. Magnetic circuit parts made of such hardenable materials however poorer magnetic properties than magnetically annealed materials.

Schließlich sei auf sogenannte "gebaute" Ventilkegel-Anker- Verbände hingewiesen, bei denen lose Anker auf Ventilnadeln mittels Sicherungsscheiben formschlüssig miteinander verbunden sind. Derartige Ventilkegel-Anker-Verbände benötigen zum genauen Ausgleich von Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile Hubeinstellscheiben mit genauer Abstufung untereinander, so daß Ventilhübe mit ausreichender Genauigkeit eingestellt werden können. Finally, on so-called "built" valve cone anchor Associations pointed out where loose anchors on valve needles with positive locking washers are connected. Such valve cone-anchor associations need for exact compensation of manufacturing tolerances of the individual components with adjusting shims Gradation among themselves, so that valve strokes with sufficient accuracy can be set.

Die oben beschriebenen Mess- und Einstellvorgänge für die jeweiligen Magnetbaugruppen erfordern in der Regel Sonderarbeitsplätze und speziell geschultes Bedienungspersonal, wodurch die Herstellung der Magnetventile erheblich verteuert ist. The measuring and setting procedures for the respective magnetic assemblies usually require Special jobs and specially trained Operating personnel, which makes the manufacture of the Solenoid valves is considerably more expensive.

Ziel der Erfindung ist es, die Herstellungskosten für Magnetventile zu senken. The aim of the invention is to reduce the manufacturing costs for Lower solenoid valves.

Dieses Ziel wird erreicht durch ein Magnetventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8. This goal is achieved with a solenoid valve Features of claim 1 and a method its manufacture with the features of claim 8.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Erfindungsgemäß wird gewährleistet, daß Einzelteile eines Magnetventils während der Fertigungsvorgänge unter Aufwendung eines verhältnismäßig geringeren Mehraufwandes mit so geringen Toleranzen hergestellt werden können, daß auf nachträgliche Einstellungsarbeiten bzw. -prozesse vollständig verzichtet werden kann. Der Herstellungsprozess der erfindungsgemäßen Magnetventile verbilligt sich dadurch beträchtlich. According to the invention it is ensured that individual parts of a Solenoid valve during the manufacturing processes under Application of a relatively lower additional effort can be manufactured with such small tolerances that on subsequent adjustment work or processes can be completely dispensed with. The manufacturing process the solenoid valves according to the invention thereby become cheaper considerably.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetventils, für die gesondert um Schutz nachgesucht wird, ist ein Maß eines Restluftspaltes zwischen einer Stirnfläche des Ankers und einer Stirnfläche einer Magnetbaugruppe mittels eines Anschlags einer Anschlagfläche der Ventilnadel an einem Ventilsitz definiert. Mit dieser Ausgestaltung ist ein preiswert und robust bauendes Magnetventil zur Verfügung gestellt. According to a preferred embodiment of the Solenoid valve according to the invention, for separately for protection is searched is a measure of a residual air gap between an end face of the anchor and an end face a magnetic assembly by means of a stop Stop surface of the valve needle on a valve seat Are defined. With this configuration is an inexpensive and robustly built solenoid valve provided.

Es ist bevorzugt, daß die Stirnfläche der Ventilnadel in der Öffnungs- oder der Schließposition des Magnetventils an einer amagnetischen Hülse einer Magnetbaugruppe anliegt. Mittels derartiger amagnetischer Hülsen sind Magnetventile in besonders robuster und stabiler Weise ausführbar. It is preferred that the end face of the valve needle in the opening or closing position of the solenoid valve abuts an amagnetic sleeve of a magnet assembly. Magnetic valves are used by means of such non-magnetic sleeves executable in a particularly robust and stable manner.

Zweckmäßigerweise schließt die amagnetische Hülse an ihrer die Ventilnadel beaufschlagenden Seite bündig mit der Magnetbaugruppe ab. The amagnetic sleeve expediently closes on it the valve needle side flush with the Magnet assembly from.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetventils ist eine Feder zur Beaufschlagung der Ventilnadel in einer Richtung, die der Wirkungsrichtung der Magnetbaugruppe bezüglich der Ventilnadel und des Ankers entgegengesetzt ist, vorgesehen. Mittels einer derartigen Feder kann in einfacher Weise die Ventilnadel bzw. der Anker in einem unbestromten Zustand der Magnetbaugruppe in eine Ausgangsposition zurückgeführt werden. According to a preferred embodiment of the Solenoid valve according to the invention is a spring for Actuation of the valve needle in a direction that the Direction of action of the magnet assembly with respect to Valve needle and the armature is provided opposite. By means of such a spring, the Valve needle or the armature in a de-energized state the magnet assembly returned to a starting position become.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetventils sind Mittel zum Halten der Ventilnadel in einer Drosselposition zwischen der Öffnungs- und der Schließposition vorgesehen. According to a particularly preferred embodiment of the Solenoid valve according to the invention are means for holding the Valve needle in a throttle position between the opening and the closed position.

Hierbei weisen die Mittel zweckmäßigerweise eine zweite Feder und einen insbesondere im Bereich eines Ventilnadelsitzes ausgebildeten Ventilnadelfortsatz auf. Durch geeignete Wahl der Federkonstanten dieser zweiten Feder bezüglich einer ebenfalls vorgesehenen ersten Feder ist es möglich, Drosselpositionen in einfacher und stabiler Weise einzustellen. The means expediently have a second one Spring and one particularly in the area of a Valve needle seat trained valve needle extension. By a suitable choice of the spring constants of this second Spring with respect to a first spring also provided it is possible to throttle positions in easier and more stable Way to set.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Körpermaße und/oder Nadelmaße und/oder Ankermaße im Rahmen eines Paarungsschleifens festgestellt bzw. eingestellt. Ein derartiges Paarungsschleifen bietet ein relativ einfaches Verfahren, um die gewünschten Maße mit der geforderten Genauigkeit einzustellen. According to a preferred embodiment of the invention The body measurements and / or needle measurements are used and / or anchor dimensions as part of a pairing loop determined or set. Such a thing Pairing loops provide a relatively simple process to the desired dimensions with the required accuracy adjust.

Zweckmäßigerweise werden die Maße bzw. die durch diese definierten Größen Nadelhub bzw. Restluftspalt während eines Arbeitsvorgangs durch ein entsprechendes Abrichten einer Schleifscheibe eingestellt. The dimensions or by this are expedient defined sizes needle stroke or residual air gap during a work process by dressing accordingly a grinding wheel set.

drawings

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert. In dieser zeigt Preferred embodiments of the invention will now explained in detail with reference to the accompanying drawing. In this shows

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer Ventilgruppe einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetventils, Fig. 1 is a side sectional view of a valve assembly of a first preferred embodiment of the solenoid valve according to the invention,

Fig. 2 in einer der Fig. 1 entsprechenden Ansicht die Ventilgruppe in Wirkverbindung mit einer Magnetbaugruppe des erfindungsgemäßen Magnetventils, Fig. 2 in one of the Fig. 1 view corresponding to the valve group in operative connection with a magnet assembly of the solenoid valve according to the invention,

Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetventils, und Fig. 3 is a side sectional view of another preferred embodiment of the solenoid valve according to the invention, and

Fig. 4 eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 3. Fig. 4 is a variant of the embodiment of FIG. 3.

Fig. 1 zeigt die Ventilgruppe einer bevorzugten Ausführungsform eines Magnetventils, welche insgesamt mit 1 bezeichnet ist. Die Ventilgruppe 1 weist einen Ventilkörper 2 und eine Ventilnadel 3 auf. Die Ventilnadel 3 ist in einer Bohrung 1a des Ventilkörpers 1 im wesentlichen spielfrei zwischen einer offenen Position, und einer geschlossenen Position, in der sie an einem Ventilsitz 4 anliegt, geführt. In der geschlossenen Position sperrt die Ventilnadel 3 den Durchgang zwischen einer Hochdruckzuleitung 5 und einer Sitzbohrung 6. In der offenen Position ist beispielsweise ein in der Hochdruckzuleitung 5 befindlicher Kraftstoff in die Sitzbohrung 6 einbringbar. In der geschlossenen Position erfolgt eine Sperrung der Hochdruckzuleitung 5 (und einer mit dieser kommunizierenden, den unteren Bereich der Ventilnadel umgebenden Druckkammer 7) bezüglich der Sitzbohrung 6. Der Ventilsitz 4 weist auf einer Höhe H bezüglich der unteren Stirnfläche des Ventilkörpers 2 einen Sitzdurchmesser D auf. Fig. 1 shows the valve assembly of a preferred embodiment of a solenoid valve which is denoted overall by 1. The valve group 1 has a valve body 2 and a valve needle 3 . The valve needle 3 is guided in a bore 1 a of the valve body 1 essentially without play between an open position and a closed position in which it rests on a valve seat 4 . In the closed position, the valve needle 3 blocks the passage between a high-pressure supply line 5 and a seat bore 6 . In the open position, for example, a fuel located in the high-pressure supply line 5 can be introduced into the seat bore 6 . In the closed position, the high-pressure feed line 5 (and a pressure chamber 7 communicating with it and surrounding the lower region of the valve needle) is blocked with respect to the seat bore 6 . The valve seat 4 has a seat diameter D at a height H with respect to the lower end face of the valve body 2 .

An der dem Ventilsitz 4 entgegengesetzten Seite ist die Ventilnadel 3 von einem Anker 8 umgeben. Der Anker 8 und die Ventilnadel 3 sind fest miteinander verbunden. Auf ihrer oberen Stirnfläche 3a weist die Ventilnadel 3 einen als Druckbolzen bezeichneten Fortsatz 3b auf. On the side opposite the valve seat 4 , the valve needle 3 is surrounded by an armature 8 . The armature 8 and the valve needle 3 are firmly connected to one another. On its upper end face 3 a, the valve needle 3 as a designated pressure pin extension 3 b on.

In der Fig. 1 ist mit A ein Körpermaß des Ventilkörpers 2 bezeichnet, und zwar der Abstand von der oberen Stirnfläche 2a zur Höhe H des Ventilsitzdurchmessers D. Ein Nadelmaß B erstreckt sich von der Stirnfläche 3a der Ventilnadel 3 zur Höhe H des Ventilsitzdurchmessers D. Das Maß B ist gleich dem Maß A minus dem Betrag des gewünschten Nadelhubes h. In Fig. 1, A denotes a body dimension of the valve body 2 , namely the distance from the upper end face 2 a to the height H of the valve seat diameter D. A needle dimension B extends from the end face 3 a of the valve needle 3 to the height H of the valve seat diameter D. Dimension B is equal to dimension A minus the amount of the desired needle stroke h.

Eine Stirnfläche 8a des die Ventilnadel 3 umgebenden Ankers 8 wird von der Stirnfläche 3a der Ventilnadel 3 um das Maß δ₀ überragt. Das Maß δ₀ definiert hierbei den sogenannten Restluftspalt des Magnetventils. An end face 8a of the valve needle 3 surrounding the armature 8 is a valve needle 3 by the amount δ from the end face 3 ₀ surmounted. The dimension δ ₀ defines the so-called residual air gap of the solenoid valve.

Der obere Bereich der Ventilnadel 3 und der diesen Bereich umgebende Anker 8 sind in einer Ausnehmung 1b des Ventilkörpers 2 eingebracht. Die Ausnehmung 1b schließt sich hierbei unmittelbar an die Bohrung 1a an. Diese Ausnehmung 1b ist beim Betrieb des Magnetventils, wie er im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 weiter erläutert wird, üblicherweise zur Realisierung einer hydraulischen Dämpfung mit einer Hydraulikflüssigkeit geflutet. The upper area of the valve needle 3 and the armature 8 surrounding this area are introduced into a recess 1 b of the valve body 2 . The recess 1 b directly adjoins the bore 1 a. During the operation of the solenoid valve, as will be explained in the following with reference to FIG. 2, this recess 1 b is usually flooded with a hydraulic fluid in order to implement hydraulic damping.

In Fig. 2 erkennt man eine auf die Ventilgruppe 1 der Fig. 1 aufgesetzte Magnetbaugruppe, welche insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Die Magnetbaugruppe weist einen Magnetkern 11 auf, welcher eine Spule 12 zum Erzeugen eines Magnetfeldes umfaßt. Der Magnetkern 11 ist mittels einer amagnetischen Hülse 13 armiert. Diese amagnetische Hülse 13 dient zur Verhinderung eines eventuellen magnetischen Kurzschlusses und trägt aufgrund ihrer gegenüber dem Magnetkern 11 erhöhten Materialfestigkeit zur Abstützung des Magnetkerns bzw. Magnetjochs 11 bei. Die amagnetische Hülse 13 liegt mit ihrer unteren Stirnfläche 13a unmittelbar auf der oberen Stirnfläche 2a des Ventilkörpers 2 auf. FIG. 2 shows a magnet assembly which is placed on the valve group 1 of FIG. 1 and which is designated overall by 10. The magnetic assembly has a magnetic core 11 which comprises a coil 12 for generating a magnetic field. The magnetic core 11 is armored by means of an amagnetic sleeve 13 . This non-magnetic sleeve 13 serves to prevent a possible magnetic short circuit and, because of its increased material strength compared to the magnetic core 11 , contributes to supporting the magnetic core or magnetic yoke 11 . The amagnetic sleeve 13 lies with its lower end face 13 a directly on the upper end face 2 a of the valve body 2 .

Die Magnetbaugruppe 10 weist ferner eine innere Hülse 14 auf, welche zweckmäßigerweise ebenfalls aus einem amagnetischen Werkstoff hergestellt ist. The magnet assembly 10 also has an inner sleeve 14 , which is expediently also made of an amagnetic material.

Die in die Magnetbaugruppe 10 eingepresste Hülse 14 ist derart geschliffen, daß sie bündig mit der Stirnfläche 11a des Magnetjoches bzw. Magnetkerns 11 abschließt. Die Hülse 14 bildet den Hubanschlag für die Ventilnadel 3. The sleeve 14 pressed into the magnet assembly 10 is ground in such a way that it is flush with the end face 11 a of the magnet yoke or magnet core 11 . The sleeve 14 forms the stroke stop for the valve needle 3 .

In der Darstellung der Fig. 2 ist das Magnetventil in betätigtem Zustand dargestellt. Dies bedeutet, daß aufgrund von in der Magnetbaugruppe erzeugten Magnetkräften der Anker 8 und die mit diesem fest verbundene Ventilnadel 3 in ihrer oberen Anschlagposition sind, bei welcher die obere Stirnfläche 3a der Ventilnadel unmittelbar an der unteren Stirnfläche 14a der Hülse 14 anliegt. Man erkennt, daß in dieser Position zwischen der oberen Stirnfläche 8a des Ankers 8 und der unteren Stirnfläche 11a des Magnetkerns 11 bzw. der Spule 12 der Restluftspalt der Breite δ₀ verbleibt. In the illustration of Fig. 2, the solenoid valve is shown in the actuated state. This means that due to generated in the magnet assembly of magnetic forces of the armature 8 and this is fixedly connected to valve needle 3 top in its stop position is in which the upper end face 3a of the valve needle a of the sleeve 14 bears directly against the lower end face fourteenth It can be seen that in this position between the upper end face 8 a of the armature 8 and the lower end face 11 a of the magnetic core 11 or the coil 12, the residual air gap of the width δ ₀ remains.

Wie bereits erwähnt ist zur Realisierung einer hydraulischen Dämpfung in den Raum 1b eine geeignete hydraulische Flüssigkeit, beispielsweise ein Hydrauliköl oder Kraftstoff, eingebracht. Die Größe des Restluftspaltes δ₀ und die Art der hydraulischen Flüssigkeit werden hierbei so aufeinander abgestimmt, dass mittels des Restluftspaltes eine ausreichende Dämpfung möglich ist, wobei zur Schnellbetätigung des Ventils eine zu große Saugwirkung aufgrund der in dem Restluftspalt verbleibenden hydraulischen Flüssigkeit zu vermeiden ist. As already mentioned, a hydraulic damping is to realize b in the space 1 is a suitable hydraulic fluid, such as a hydraulic oil or fuel, is introduced. The size of the residual air gap δ ₀ and the type of hydraulic fluid are matched to one another in such a way that sufficient damping is possible by means of the residual air gap, wherein excessive suction due to the hydraulic fluid remaining in the residual air gap is to be avoided for quick actuation of the valve.

Nach Beendigung des betätigten Zustands sorgt eine Feder 15, welche in die Hülse 14 eingebracht ist, dafür, daß sich die Ventilnadel 3 in ihre untere Anschlagsposition bewegt, bei welcher die untere Stirnfläche der Nadel 3 auf dem Ventilsitz 4 aufliegt (Fig. 1). After completion of the actuated state of a spring 15 which is inserted into the sleeve 14, shall ensure that the valve needle 3 moves into its lower stop position at which the lower end face of the needle 3 against the valve seat 4 is supported (Fig. 1).

Insgesamt ist somit, wie bereits erwähnt, der Restluftspalt δ₀ definiert durch das Vorstehen der Stirnfläche 3a der Ventilnadel 3 bezüglich der Stirnfläche 8a des Ankers 8. Overall, as already mentioned, the residual air gap δ _{0 is} defined by the protrusion of the end face 3 a of the valve needle 3 with respect to the end face 8 a of the armature 8 .

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ventil handelt es sich um ein Ventil der sogenannten i-Bauart, womit nach innen sich öffnende, druckausgeglichene Ventile bezeichnet werden. The valve shown in FIGS. 1 and 2 is a valve of the so-called i-type, which is used to denote pressure-balanced valves that open inwards.

Im folgenden wird nun das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Magnetventils am Beispiel des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Magnetventils erläutert. The method according to the invention for producing a solenoid valve is now explained below using the example of the solenoid valve shown in FIGS. 1 and 2.

Zunächst wird das Ventilkörpermaß A von einem Bezugsdurchmesser am Ventilsitz, vorzugsweise dem Sitzdurchmesser D auf der Höhe H, bis zur Stirnfläche 2a des Ventilkörpers gemessen. Dieses Maß A wird als Bezugsmaß für das Schleifen des Nadelmaßes B verwendet. Das Nadelmaß B ist, wie bereits erwähnt, gleich dem Maß A vermindert um den Betrag des gewünschten Nadelhubes h. First, the valve body dimension A is measured from a reference diameter at the valve seat, preferably the seat diameter D at height H, up to the end face 2 a of the valve body. This dimension A is used as a reference dimension for grinding the needle dimension B. As already mentioned, the needle dimension B is equal to the dimension A minus the amount of the desired needle stroke h.

Es erweist sich als vorteilhaft, im Rahmen eines Paarungsschleifens durch Abrichten einer verwendeten Schleifscheibe die Maße h und δ₀ im gleichen Arbeitsvorgang mit der nötigen Genauigkeit zu schleifen. Die so erzielbaren Vorteile sind in der Fig. 2 unmittelbar ersichtlich: hier liegt, wie bereits erwähnt, die Stirnfläche 3a der Ventilnadel 3 an der Hülse 14 an, wobei zwischen dem Anker 8 (bzw. dessen Stirnfläche 8a) und der Stirnfläche 11a des Magnetkerns 11 der Restluftspalt δ₀ verbleibt. Zur Einstellung dieses Restluftspaltes δ₀ werden also keinerlei Zusatzelemente, wie etwa Einstellscheiben, benötigt. Das Maß vom Ventilsitz bis zu der Stirnfläche 8a des Ankers 8 ist in Fig. 1 mit C bezeichnet, wobei C gleich ist dem Maß B vermindert um die Breite δ₀ des Restluftspaltes. It proves to be advantageous to grind the dimensions h and δ ₀ in the same operation with the necessary accuracy in the course of pairing grinding by dressing a grinding wheel used. The advantages that can be achieved in this way can be seen directly in FIG. 2: here, as already mentioned, the end face 3 a of the valve needle 3 bears against the sleeve 14 , between the armature 8 (or its end face 8 a) and the end face 11 a of the magnetic core 11, the residual air gap δ ₀ remains. In order to set this residual air gap δ ₀ , no additional elements, such as shims, are required. The dimension from the valve seat to the end face 8 a of the armature 8 is designated C in FIG. 1, where C is the dimension B reduced by the width δ _{0 of} the residual air gap.

Oben wurde beschrieben, wie zunächst das Maß A gemessen wird und das Maß B relativ zu dem Maß A durch entsprechendes Schleifen der Ventilnadel 3 eingestellt wird. Es ist ebenfalls möglich, zunächst das Maß B an der Nadel zu messen bzw. durch Schleifen einzustellen, und anschließend relativ hierzu das Maß A durch Schleifen der Stirnfläche 2a des Ventilkörpers 2 herzustellen. It was described above how dimension A is first measured and dimension B is adjusted relative to dimension A by appropriately grinding valve needle 3 . It is also possible to first measure the dimension B on the needle or to set it by grinding, and then to produce the dimension A relative to this by grinding the end face 2 a of the valve body 2 .

Die obige Beschreibung bezog sich (beispielhaft) auf nach innen öffnende, druckausgeglichene Ventile. The above description referred to (by way of example) internally opening, pressure-balanced valves.

In den Fig. 3 und 4 sind weitere Ausführungsformen von Magnetventilen dargestellt, welche ebenfalls mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar sind. Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Magnetventile unterscheiden sich von dem oben dargestellten Magnetventil dadurch, daß die Wirkung des Magnetkerns 31 bzw. der in diesem ausgebildeten Spule 32 umgekehrt ist. Dies bedeutet, daß ein Stromaufbau in der Magnetbaugruppe 31, 32, durch welchen der Anker 38 und die mit diesem fest verbundene Ventilnadel 33 an die Magnetbaugruppe herangezogen wird, eine Schließung des Ventils im Bereich der Hochdruckkammer 37 bzw. des Ventilsitzes 34 bewirkt. In der offenen Position des Magnetventils, d. h. bei unbestromter Magnetbaugruppe 31, 32, wird die Ventilnadel 33 mittels einer Feder 39 in eine obere Anschlagposition gedrückt. Die Bestromung der Magnetbaugruppe bewirkt eine zur Federkraft entgegengesetzte Kraft. Auch bei dieser Ausführungsform überragt die der Stirnfläche 31a der Magnetbaugruppe 31, 32 zugekehrte Stirnfläche 38a des Ankers 38 jene der Magnetgruppe um das Maß δ₀, wodurch auch hier der Restluftspalt gegeben ist. Das Maß δ₀ ist hier durch den Anschlag der unteren Stirnfläche 33b der Ventilnadel 33, hier als Anschlagfläche bezeichnet, an dem Ventilsitz 34 definiert. In FIGS. 3 and 4, further embodiments are shown of solenoid valves which can be prepared also by the inventive method. The solenoid valves shown in FIGS. 3 and 4 differ from the solenoid valve shown above in that the effect of the magnetic core 31 or the coil 32 formed therein is reversed. This means that a build-up of current in the magnet assembly 31 , 32 , through which the armature 38 and the valve needle 33 firmly connected to the magnet assembly is drawn, causes the valve in the region of the high-pressure chamber 37 or the valve seat 34 to close. In the open position of the solenoid valve, ie when the magnet assembly 31 , 32 is not energized, the valve needle 33 is pressed into an upper stop position by means of a spring 39 . The energization of the magnet assembly causes an opposite force to the spring force. In this embodiment too, the end face 38 a of the armature 38 facing the end face 31 a of the magnet assembly 31 , 32 projects beyond that of the magnet group by the dimension δ ₀ , which also gives the residual air gap here. The dimension δ ₀ is defined here by the stop of the lower end face 33 b of the valve needle 33 , here referred to as the stop face, on the valve seat 34 .

Man erkennt, daß auch in dieser Ausführungsform der Abstand zwischen dem Ventilsitz 34 und der oberen Stirnfläche 40a des Ventilkörpers 40 mit A bezeichnet ist. Entsprechend ist das um den Ventilhub h verminderte Maß A als Nadelmaß B bezeichnet. Die Bereitstellung des Restluftspaltes der Breite δ₀ erfolgt zweckmäßigerweise unter weiterer Einbeziehung der Maße C (Ventilnadelsitz zur Ankerstirnfläche 38a) und T (Stirnfläche des Magnetkerns 31zu Stirnfläche 40a des Ventilkörpers 40). Ferner ist mit F der Abstand vom Ventilsitz zu der Magnetkopfstirnfläche 31a bezeichnet. Im übrigen gelten die Beziehungen C = A - T + δ₀ und C = F + δ₀. It can be seen that the distance between the valve seat 34 and the upper end face 40 a of the valve body 40 is also denoted by A in this embodiment. Correspondingly, dimension A reduced by valve stroke h is referred to as needle dimension B. The provision of the residual air gap of the width δ ₀ is expediently also taking into account the dimensions C (valve needle seat to the armature end face 38 a) and T (end face of the magnetic core 31 to end face 40 a of the valve body 40 ). F also denotes the distance from the valve seat to the magnetic head end face 31 a. Otherwise, the relationships C = A - T + δ ₀ and C = F + δ ₀ apply.

In Fig. 4 ist eine Variation der Ausgestaltung des Magnetventils gemäß Fig. 3 dargestellt. Die grundsätzliche Funktionsweise des Magnetventils 34 gemäß Fig. 4 entspricht derjenigen des Magnetventils gemäß Fig. 3. Man erkennt jedoch einen unterhalb der Höhe des Ventilsitzes 34 ausgebildeten zylindrischen Fortsatz 43 der Ventilnadel 33 (der Fortsatz schließt sich an die Anschlagfläche 33b an). In der in Fig. 4 dargestellten geschlossenen Stellung des Ventils überragt die Stirnfläche 43a dieses Fortsatzes 43 die untere Stirnfläche 40b des Ventilkörpers 40 um ein Maß h minus Vorhubmaß h_v. Man erkennt ferner, daß die Stirnfläche 43a hierbei eine zweite Feder 53 beaufschlagt. Mit dieser Ausgestaltung ist eine sogenannte Zweifederfunktion einstellungsfrei realisierbar. Wenn die Ventilnadel 33 aus ihrer vollständig geöffneten Stellung (obere Hubposition) in Richtung der Schließstellung (in Fig. 4 also nach unten) bewegt wird (durch Bestromung der Magnetbaugruppe 31, 32), kann sich die Ventilnadel gegen die Kraft der oberen Feder 39 bewegen, bis die Stirnfläche 43a in bündige Anordnung mit der Stirnfläche 40b des Ventilkörpers 40 kommt. In dieser Position trifft die Stirnfläche 43a der Ventilnadel 43 auf die untere Feder 53 (bzw. auf eine auf der Feder 53 befestigte Platte 53a), welche zweckmäßigerweise eine höhere Vorspannkraft als die Feder 39 aufweist. Durch diese Maßnahme lässt sich die Ventilnadel in einer Zwischenstellung bzw. gedrosselten Stellung bei entsprechendem Stromniveau halten. Erst bei entsprechend stärkerer Bestromung der Spule 32 kommt es zu einem maximalen Niederdrücken der Feder 53, so daß die Ventilnadel am Ventilsitz 50 anliegt und das Ventil vollständig verschließt. In dieser Position ragt dann die Stirnfläche 43a der Ventilnadel 43 um das Maß h - h_v über der Stirnfläche 40b des Ventilkörpers 40 vor. FIG. 4 shows a variation of the configuration of the solenoid valve according to FIG. 3. The basic functioning of the solenoid valve 34 according to FIG. 4 corresponds to that of the solenoid valve according to FIG. 3. However, one can see a cylindrical extension 43 of the valve needle 33 formed below the height of the valve seat 34 (the extension adjoins the stop surface 33 b). In the closed position of the valve shown in FIG. 4, the end face 43 a of this extension 43 projects beyond the lower end face 40 b of the valve body 40 by a dimension h minus the stroke dimension h_v. It can also be seen that the end face 43 a acts on a second spring 53 . With this configuration, a so-called two-spring function can be implemented without adjustment. When the valve needle 33 is moved from its fully open position (upper stroke position) in the direction of the closed position (downwards in FIG. 4) (by energizing the magnet assembly 31 , 32 ), the valve needle can move against the force of the upper spring 39 until the end face 43 a comes in a flush arrangement with the end face 40 b of the valve body 40 . In this position, the end face 43 a of the valve needle 43 meets the lower spring 53 (or a plate 53 a fastened on the spring 53 ), which expediently has a higher pretensioning force than the spring 39 . This measure allows the valve needle to be held in an intermediate position or throttled position at a corresponding current level. Only when the coil 32 is energized correspondingly is the spring 53 pushed down to a maximum, so that the valve needle rests on the valve seat 50 and closes the valve completely. In this position, the end face 43 a of the valve needle 43 then projects by the dimension h-h_v over the end face 40 b of the valve body 40 .

Zur Herstellung eines derartigen Ventils wird das Körpermaß D (Ventilsitz zu unterer Stirnfläche 40b des Ventilkörpers 40) vermessen, und ausgehend von diesem Maß ein Schleifmaß E (Ventilsitz zu Stirnfläche 43a der Ventilnadel 33) an der Ventilnadel geschliffen. Somit kann sich die Nadel um den Vorhub h_v gegen die Kraft der oberen Feder bewegen. Es gilt hierbei die Beziehung D = E - h + h_v oder E = D + h - h_v. To manufacture such a valve, the body dimension D (valve seat to the lower end face 40 b of the valve body 40 ) is measured, and starting from this dimension a grinding dimension E (valve seat to the end face 43 a of the valve needle 33 ) is ground on the valve needle. Thus, the needle can move the forward stroke h_v against the force of the upper spring. The relationship D = E - h + h_v or E = D + h - h_v applies here.

Claims

1. Solenoid valve with a valve body ( 2 ) and a valve needle ( 3 ) which can be moved between an open and a closed position and which is firmly connected in an end region to an armature ( 8 ), characterized in that an end face or shoulder surface ( 3 a) the valve needle ( 3 ) projects over an end face ( 8 a) of the armature ( 8 ) by a dimension δ ₀ defining a residual air gap of the solenoid valve.

2. Solenoid valve according to the preamble of claim 1, characterized in that a dimension δ _{0 of} a residual air gap between an end face ( 38 a) of the armature and an end face ( 31 a) of a magnet assembly ( 31 , 32 ) by means of a stop of a stop surface ( 33 b) the valve needle is defined on a valve seat ( 34 ).

3. Solenoid valve according to claim 1 or 2, characterized in that the end face ( 3 a) of the valve needle ( 3 ) in the open or closed position of the solenoid valve abuts an amagnetic sleeve ( 14 ) of a magnet assembly ( 11 , 12 ).

4. Solenoid valve according to claim 3, characterized in that the amagnetic sleeve ( 14 ) on its side acting on the valve needle flush with the magnet assembly ( 11 , 12 ).

5. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized by a spring ( 15 ; 39 ) for acting on the valve needle ( 3 ; 33 ) in a direction which is opposite to the direction of action of the magnet assembly with respect to the valve needle and the armature.

6. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized by means ( 43 , 43 a, 53 ) for holding the valve needle ( 33 ) in a throttle position between the open and the closed position.

7. Solenoid valve according to claim 6, characterized in that the means for holding the valve needle in a throttling position comprise a second spring ( 53 ) and a valve needle extension ( 43 ) formed in particular in the region of a valve needle seat.

8. A method for producing a solenoid valve, in particular a solenoid valve according to one of the preceding claims, with the following steps:

1. Determining a body dimension A of the valve body in a direction of movement of a valve needle movable in the valve body between an open and a closed position, in particular from a reference diameter on a valve seat, preferably the seat diameter, up to an end face of the valve body,

2. Setting a needle dimension B on the valve needle, which is preferably equal to dimension A less an adjustable valve needle stroke, using dimension A as a reference dimension, and

- Setting an armature dimension C on a magnet armature firmly connected to the valve needle in the direction of movement of the valve needle relative to the needle dimension B or another suitable needle dimension F such that the difference between the armature dimension C and the needle dimension B or the needle dimension F is a residual air gap of the width δ ₀ defined.

9. The method according to claim 8, characterized in that the dimensions A, B, C and / or F as part of a Mating loops can be determined or set.