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WO2018041548A1 - Ventilanker und ventilpatrone für ein magnetventil - Google Patents

Ventilanker und ventilpatrone für ein magnetventil Download PDF

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WO2018041548A1
WO2018041548A1 PCT/EP2017/069934 EP2017069934W WO2018041548A1 WO 2018041548 A1 WO2018041548 A1 WO 2018041548A1 EP 2017069934 W EP2017069934 W EP 2017069934W WO 2018041548 A1 WO2018041548 A1 WO 2018041548A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
base body
recess
plunger
annular groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/069934
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Haeusser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to JP2019509481A priority Critical patent/JP6770174B2/ja
Priority to CN201780052202.2A priority patent/CN109641580B/zh
Priority to US16/329,161 priority patent/US10895330B2/en
Priority to KR1020197005883A priority patent/KR102376560B1/ko
Priority to DE112017004365.4T priority patent/DE112017004365A5/de
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Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60Y2400/4045—Electro-magnetic valves, i.e. solenoids

Definitions

  • the invention is based on a valve armature for a solenoid valve according to the preamble of independent claim 1 and an associated valve cartridge for a solenoid valve according to the preamble of independent claim 10.
  • the prior art are normally open or closed solenoid valves known, which are used for example as intake valves or exhaust valves in a hydraulic unit of a vehicle brake system. Control and / or regulating operations in an anti-lock braking system (ABS) or a traction control system (ASR system) or an electronic stability program system (ESP system) for the
  • Such solenoid valves comprise a magnet assembly and a valve cartridge, which comprises a guide sleeve, a valve armature axially movably guided within the guide sleeve against the force of a return spring between a closed position and an open position with a closing element and a valve sleeve connected to the guide sleeve with a valve seat.
  • a magnetic force is generated, which moves the valve armature with the closing element at a non-energized open solenoid valve from the open position to the closed position until the closing element meets the corresponding valve seat and seals it.
  • the return spring moves the valve armature with the closing element and the closing element lifts off from the valve seat and releases it.
  • the solenoid valve When the solenoid valve is not energized, the valve armature with the closing element is moved from the closed position to the open position by the energization of the magnet assembly and the closing element lifts from the valve seat and releases it. If the power is turned off, then the return spring moves the armature with the closing element in the direction of the valve seat until the closing element meets the valve seat and seals it.
  • the solenoid valves described produce a so-called closing noise when the closing element, which comprises a hardened closing body, which is designed for example as a steel ball, on the also made of hardened steel valve seat.
  • plungers with closing elements which have basic body made of plastic. These are pressed into the harder body of the valve anchor, which is preferably made of iron or steel.
  • a valve armature for a solenoid valve and a valve cartridge for a solenoid valve is described with such a valve armature.
  • a recess is arranged, which receives a plunger with a closing element.
  • the closure member is combined with a valve seat to adjust fluid flow between at least two flow openings.
  • a main body of the plunger may be made of plastic and form a press fit with the main body of the valve cartridge.
  • the main body of the plunger acts as an elastic damping element for the closing body made of metal and attenuates an impinging of the closing body on the valve seat impulse.
  • valve armature according to the invention for a solenoid valve with the features of independent claim 1 and the corresponding valve cartridge for a solenoid valve having the features of independent claim 10 have the advantage that is permanently pressed by the modification of the valve armature of the plunger in the main body of the valve armature. Since the main body of the valve armature and the plunger base body have different thermal expansion coefficients, the components can expand differently with temperature fluctuations. This can lead to a set come zen of the plastic body, which can reduce the pressure between the valve armature and the plunger. Depending on the material and design of the interference fit, there is the possibility that the plunger will come loose.
  • the closing element of the loose plunger could remain in the valve seat when opening the valve, so that the valve does not open as desired.
  • the additional positive fit that the plunger base is always firmly pressed in the main body of the valve anchor.
  • the interference fit is designed in such a way that overpressing occurs, through which the softer plastic material of the plunger base body begins to flow and forms plastic deformations.
  • the additional annular groove in the harder Grundköper of the valve armature provides additional space in which the plastic of the plunger body can flow. As a result, the desired additional form-locking is achieved, whereby the plunger can be permanently fixed.
  • embodiments of the present invention also contribute to the improvement of the NVH (NVH: Noise Vibration Harshness) behavior of the vehicle by reducing the noise generated when closing the solenoid valve disturbing noise and at best avoided altogether.
  • NVH Noise Vibration Harshness
  • Embodiments of the present invention provide a valve armature for a solenoid valve comprising a base body of a magnetically conductive metal, at one end of which a recess is arranged, which receives a plunger with a closing element.
  • a plunger body is made of plastic and forms a press fit with the body.
  • the base body has an annular groove connected to the recess, which accommodates plastic deformations of the plunger base body, which form a positive connection with the annular groove and fix the plunger base additionally in the recess.
  • a valve cartridge for a solenoid valve with a guide sleeve, within the guide sleeve against the force of a return spring between a closed position and an open position axially movably guided valve armature which has a plunger with a closing element, and a valve sleeve connected to the guide sleeve with a valve seat proposed, which is arranged between at least a first flow opening and at least one second flow opening.
  • the closing element cooperates sealingly with the valve seat in the closed position and interrupts a fluid flow between the at least one first flow opening and the at least one second flow opening. In the open position, the closing element is lifted off the valve seat and allows the fluid flow between the at least one first flow opening and the at least one second flow opening.
  • the plastic from which the plunger base body is made may be a thermoplastic. This allows a simple and cost-effective production of the plunger base body.
  • the recess can be formed as a blind hole.
  • the overpressure is increased so far that the yield point of the plastic material of the plunger base body is reached.
  • the annular groove can be filled with the flowing plastic material, which forms the plastic deformations. Since it can cause flaking on the plunger base body, the blind hole can trap the chipped particles safely in an advantageous manner.
  • the annular groove can be arranged at the end of a contact zone between a wall of the recess and the plunger base body.
  • the annular groove in the direction of opening form an edge to the recess.
  • This edge between the annular groove and the recess preferably has a right angle. Since the compression of the plunger base body in the recess of the main body of the valve armature at the end of the contact zones of both body increased compressive stresses arise, this effect can be used to increase the bias on the edge and to improve the flow process. Therefore, it is advantageous if the annular groove is attached to the end of the contact zone of the two components.
  • the recess may have an insertion bevel in order to facilitate the insertion of the plunger base body.
  • the plunger base body may have an annular bead on whose end face the closing element is formed. In this case, an end face of the annular bead remote from the closing element can be adapted to the insertion bevel. Through the annular bead, the press tool can be applied without damaging the closing element.
  • the dimensions of the plunger base body can be adapted to the dimensions of the recess.
  • the plunger basic body can be formed, for example, as a stepped cylinder or as a cylinder with annular bead.
  • the closing element can be performed, for example, as a spherical cap
  • FIG. 1 shows a schematic perspective sectional view of an embodiment of a valve cartridge according to the invention for a solenoid valve with an embodiment of a valve armature according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section of the valve anchor according to the invention from FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a representation of the detail III from FIG. 2.
  • the exemplary embodiment of a valve cartridge 1 according to the invention for a solenoid valve comprises a pole core 2, a guide sleeve 4 connected to the pole core 2, axially within the guide sleeve 4 against the force of a return spring 7 between a closed position and an open position movably guided valve armature 10, which has a plunger 20 with a closing element 24, and a valve sleeve 6 connected to the guide sleeve 4 with a valve seat 6.1, which is arranged between at least one first flow opening 6.2 and at least one second flow opening 6.3.
  • the axially movable valve armature 10 is when energizing a non-illustrated magnetic assembly, i.
  • valve armature 10 and the closing element 24 are predetermined by an air gap 3 between the pole core 2 and the valve armature 10.
  • compensation grooves 18 are provided, which connect the air gap 3 with a valve chamber.
  • Closing member 24 sealingly in the illustrated closed position with the valve seat 6.1 and interrupts a fluid flow between the at least one first flow opening 6.2 and the at least one second flow opening 6.3.
  • the closing element 14 In an open position, not shown, the closing element 14 is lifted from the valve seat 6.1 and allows the fluid flow tion between the at least one first flow opening 6.2 and the at least one second flow opening 6.3.
  • a base body 11 made of a magnetically conductive metal of the valve anchor 10 has at one end a recess 14, which receives the plunger 20 with the closing element 24.
  • a plunger base body 22 is made of plastic and forms with the main body 11 of an interference fit.
  • the base body 11 has an annular groove 16 connected to the recess 14, which accommodates plastic deformations of the plunger base body 22, which form a positive connection with the annular groove 16 and additionally fix the plunger base body 22 in the recess 14.
  • the plunger body 11 is made as a plastic injection molded part from a thermoplastic.
  • the interference fit is designed in such a way that overpressing occurs, through which the softer plastic material of the plunger base body 22 begins to flow and forms the plastic deformations.
  • the main body 11 of the valve anchor 10 at the other end has a spring receptacle 12, at the bottom of which the restoring spring 7 is supported.
  • the recess 14 in the illustrated embodiment is designed as a blind hole.
  • the annular groove 16 at the end of a contact zone 23 between a wall of the recess 14 and the plunger base 22 is arranged.
  • the annular groove 16 in the direction of opening 14.1 forms an edge 17 to the recess 14.
  • the edge 17 between the annular groove 16 and the recess 14 at a right angle.
  • the closing element 20 has a cylindrical base body 22 with an annular bead 26 whose dimensions are adapted to the dimensions of the recess 14.
  • a spherical cap-shaped closing element 24 is integrally formed on an end face of the annular bead 26.
  • the recess 14 has an insertion bevel 14. 2, to which an end facing away from the closing element 24 surface of the annular bead 26 is adjusted.
  • the closing element 24 can also be designed as a cone or truncated cone.
  • valve cartridge 1 can be caulked with the exemplary embodiment of the valve armature 10 via a valve bushing 5 in a corresponding receiving bore of a fluid block (not shown).
  • a radial filter 8 is arranged in order to filter dirt particles from the fluid flow.
  • valve cartridge 1 for a normally closed solenoid valve.
  • valve anchor 10 according to the invention can also be used in a non-illustrated valve cartridge of a normally open solenoid valve.
  • Embodiments of the present invention provide a valve armature and a valve cartridge for a solenoid valve, which ensure an additional positive connection between the plunger base body and the main body of the valve armature regardless of temperature fluctuations and different thermal expansion coefficients that the plunger base is always firmly pressed in the main body of the valve armature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventilanker (10) für ein Magnetventil, mit einem Grundkörper (11) aus einem magnetisch leitfähigem Metall, an dessen einem Ende eine Vertiefung (14) angeordnet ist, welche einen Stößel (20) mit einem Schließelement (24) aufnimmt, wobei ein Stößelgrundkörper (22) aus Kunststoff besteht und mit dem Grundkörper (11) einen Pressverband ausbildet, sowie eine Ventilpatrone (1) für ein Magnetventil mit einem solchen Ventilanker (10). Hierbei weist der Grundkörper (11) eine mit der Vertiefung (14) verbundene Ringnut (16) auf, welche plastische Verformungen des Stößelgrundkörpers (22) aufnimmt, welche einen Formschluss mit der Ringnut (16) ausbilden und den Stößelgrundkörper (22) in der Vertiefung (14) fixieren.

Description

Beschreibung Titel
Ventilanker und Ventilpatrone für ein Magnetventil Die Erfindung geht aus von einem Ventilanker für ein Magnetventil nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einer zugehörigen Ventilpatrone für ein Magnetventil nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 10. Aus dem Stand der Technik sind stromlos offene oder geschlossene Magnetventile bekannt, welche beispielsweise als Einlassventile oder Auslassventile in einem Hydraulikaggregat eines Fahrzeugbremssystems eingesetzt werden. Über das Hydraulikaggregat können Steuer- und/oder Regelvorgänge in einem Anti- blockiersystem (ABS) oder einem Antriebsschlupfregelsystem (ASR-System) o- der einem elektronischen Stabilitätsprogrammsystem (ESP-System) für den
Druckaufbau bzw. Druckabbau in korrespondierenden Radbremszangen durchgeführt werden. Solche Magnetventile umfassen eine Magnetbaugruppe und eine Ventilpatrone, welche eine Führungshülse, einen innerhalb der Führungshülse gegen die Kraft einer Rückstellfeder zwischen einer Geschlossenposition und ei- ner Offenposition axial beweglich geführten Ventilanker mit einem Schließelement und einen mit der Führungshülse verbundene Ventilhülse mit einem Ventilsitz umfasst. Durch die Bestromung der Magnetbaugruppe wird eine Magnetkraft erzeugt, welche den Ventilanker mit dem Schließelement bei einem unbestromt offenen Magnetventil von der Offenstellung in die Geschlossenstellung bewegt bis das Schließelement auf den korrespondierenden Ventilsitz trifft und diesen abdichtet. Im unbestromten Zustand bewegt die Rückstellfeder den Ventilanker mit dem Schließelement und das Schließelement hebt vom Ventilsitz ab und gibt diesen frei. Bei einem unbestromt geschlossenen Magnetventil wird der Ventilanker mit dem Schließelement durch die Bestromung der Magnetbaugruppe von der Geschlossenstellung in die Offenstellung bewegt und das Schließelement hebt aus dem Ventilsitz ab und gibt diesen frei. Wird der Strom abgeschaltet, dann bewegt die Rückstellfeder den Magnetanker mit dem Schließelement in Richtung Ventilsitz bis das Schließelement auf den Ventilsitz trifft und diesen abdichtet. Die beschriebenen Magnetventile erzeugen ein so genanntes Schließgeräusch, wenn das Schließelement, welches einen gehärteten Schließkörper um- fasst, welcher beispielsweise als Stahlkugel ausgeführt ist, auf den ebenfalls aus gehärtetem Stahl bestehenden Ventilsitz trifft.
Zur Reduzierung dieser Schaltgeräusche ist es bekannt, Stößel mit Schließelementen zu verwenden, welche Grundkörper aus Kunststoff aufweisen. Diese werden in den härteren Grundkörper des Ventilankers eingepresst, welcher vorzugsweise aus Eisen bzw. Stahl hergestellt ist.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2014 217 447 AI wird beispielsweise ein Ventilanker für ein Magnetventil und eine Ventilpatrone für ein Magnetventil mit einem solchen Ventilanker beschrieben. An einem Ende des Ventilankers ist eine Vertiefung angeordnet, welche einen Stößel mit einem Schließelement aufnimmt. Das Schließelement wird mit einem Ventilsitz zusammen, um eine Fluidströmung zwischen mindestens zwei Strömungsöffnungen einzustellen. Hierbei kann ein Grundkörper des Stößels aus Kunststoff bestehen und mit dem Grundkörper der Ventilpatrone einen Pressverband ausbilden. Dadurch wirkt der Grundkörper des Stößels als elastisches Dämpfungselement für den Schließkörper aus Metall und dämpft einen beim Auftreffen des Schließkörpers auf dem Ventilsitz entstehenden Impuls.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Ventilanker für ein Magnetventil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und die korrespondierende Ventilpatrone für ein Magnetventil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10 haben demgegenüber den Vorteil, dass durch die Modifikation des Ventilankers der Stößel immer fest im Grundkörper des Ventilankers eingepresst ist. Da der Grundkörper des Ventilankers und der Stößelgrundkörper verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, können sich die Bauteile bei Temperaturschwankungen unterschiedlich ausdehnen. Dadurch kann es zu einem Set- zen des Kunststoffgrundkörpers kommen, wodurch sich die Pressung zwischen dem Ventilanker und dem Stößel reduzieren kann. Je nach Material und Auslegung des Pressverbandes, besteht die Möglichkeit, dass sich der Stößel löst. Dadurch könnte beim Öffnen des Ventils das Schließelement des losen Stößels im Ventilsitz verbleiben, so dass das Ventil nicht wie gewünscht öffnet. Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist durch den zusätzlichen Form- schluss sichergestellt, dass der Stößelgrundkörper immer fest im Grundkörper des Ventilankers eingepresst ist. Der Pressverband ist so ausgelegt, dass es zu einer Überpressung kommt, durch welche das weichere Kunststoffmaterial des Stößelgrundkörpers zu fließen beginnt und plastische Verformungen ausbildet.
Die zusätzliche Ringnut im härteren Grundköper des Ventilankers sorgt für einen zusätzlichen Freiraum, in welche der Kunststoff des Stößelgrundkörpers fließen kann. Dadurch wird der gewünschte zusätzliche Formschluss erreicht, wodurch der Stößel dauerhaft fixiert werden kann.
Zudem können durch die Ausführung des Stößelgrundkörpers als Kunststoffteil beim Schließen auftretende Schließgeräusch in vorteilhafter Weise reduziert und im optimalen Fall sogar nahezu vollständig unterbunden werden. Somit tragen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch zur Verbesserung des NVH-Verhaltens (NVH: Noise Vibration Harshness, deutsch: Geräusch, Vibration, Rauheit) des Fahrzeugs bei, indem die beim Schließen des Magnetventils entstehenden störenden Geräusche gemindert und bestenfalls ganz vermieden werden. Dadurch ist es möglich das Fahrzeugbremssystem als Ein- Box-System auszuführen und das Hydraulikaggregat direkt mit der Spritzwand des Fahrzeugs zu verschrauben, da keine störenden Schließgeräusche in den Innenraum gelangen können.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Ventilanker für ein Magnetventil zur Verfügung, welcher einen Grundkörper aus einem magnetisch leitfähigem Metall umfasst, an dessen einem Ende eine Vertiefung angeordnet ist, welche einen Stößel mit einem Schließelement aufnimmt. Ein Stößelgrundkörper besteht aus Kunststoff und bildet mit dem Grundkörper einen Pressverband aus. Hierbei weist der Grundkörper eine mit der Vertiefung verbundene Ringnut auf, welche plastische Verformungen des Stößelgrundkörpers aufnimmt, welche einen Formschluss mit der Ringnut ausbilden und den Stößelgrundkörper zusätzlich in der Vertiefung fixieren.
Zudem wird eine Ventilpatrone für ein Magnetventil mit einer Führungshülse, einem innerhalb der Führungshülse gegen die Kraft einer Rückstellfeder zwischen einer Geschlossenposition und einer Offenposition axial beweglich geführten erfindungsgemäßen Ventilanker, welcher einen Stößel mit einem Schließelement aufweist, und einer mit der Führungshülse verbundenen Ventilhülse mit einem Ventilsitz vorgeschlagen, welcher zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung und mindestens einer zweiten Strömungsöffnung angeordnet ist. Das Schließelement wirkt in der Geschlossenstellung dichtend mit dem Ventilsitz zusammen und unterbricht eine Fluidströmung zwischen der mindestens einen ersten Strömungsöffnung und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung. In der Offenstellung ist das Schließelement vom Ventilsitz abgehoben und ermöglicht die Fluidströmung zwischen der mindestens einen ersten Strömungsöffnung und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Ventilankers für ein Magnetventil möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass der Kunststoff, aus welchem der Stößelgrundkörper hergestellt ist, ein Thermoplast sein kann. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des Stößelgrundkörpers.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Ventilankers kann die Vertiefung als Sackloch ausgebildet werden. Bei der Auslegung des Pressverbandes ist es von Vorteil, wenn die Überpressung so weit erhöht ist, dass die Fließgrenze des Kunststoffmaterials des Stößelgrundkörpers erreicht wird. Dadurch kann die Ringnut mit dem fließenden Kunststoffmaterial gefüllt werden, welches die plastischen Verformungen ausbildet. Da es zu Abplatzungen am Stößelgrundkörper kommen kann, kann die Sacklochbohrung die abgeplatzten Partikel in vorteilhafter Weise sicher einschließen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Ventilankers kann die Ringnut am Ende einer Kontaktzone zwischen einer Wandung der Vertiefung und dem Stößelgrundkörper angeordnet werden. Zudem kann die Ringnut in Richtung Öffnung eine Kante zur Vertiefung ausbilden. Diese Kante zwischen der Ringnut und der Vertiefung weist vorzugsweise einen rechten Winkel auf. Da beim Verpressen des Stößelgrundkörpers in der Vertiefung des Grundkörpers des Ventilankers am Ende der Kontaktzonen beider Körper erhöhte Druckspannungen entstehen, kann dieser Effekt genutzt werden, um die Vorspannung an der Kante zu erhöhen und den Fließprozess zu verbessern. Deshalb ist es von Vorteil, wenn die Ringnut am Ende der Kontaktzone der beiden Bauteile angebracht wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Ventilankers kann die Vertiefung eine Einführschräge aufweisen, um das Einführen des Stößelgrundkörpers zu erleichtern. Zudem kann der Stößelgrundkörper eine Ringwulst aufweisen, an deren Stirnfläche das Schließelement angeformt ist. Hierbei kann eine dem Schließelement abgewandte Stirnfläche der Ringwulst an die Einführschräge ange- passt werden. Durch den Ringwulst kann das Einpresswerkzeug angesetzt werden, ohne das Schließelement zu beschädigen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Ventilankers können die Abmessungen des Stößelgrundkörpers an die Abmessungen der Vertiefung angepasst werden. Der Stößelgrundkörper kann beispielsweise als gestufter Zylinder bzw. als Zylinder mit Ringwulst ausgebildet werden. Das Schließelement kann beispielsweise als Kugelkalotte ausgeführt werden
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventilpatrone für ein Magnetventil mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventilankers. Fig. 2 zeigt einen schematischen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Ventilankers aus Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine Darstellung des Details III aus Fig. 2.
Fig. 4 zeigt eine schematische Vorderansicht des Ventilankers aus Fig. 1 und 2.
Fig. 5 zeigt einen schematischen Längsschnitt des Grundkörpers des erfin- dungsgemäßen Ventilankers aus Fig. 1 bis 4.
Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilpatrone 1 für ein Magnetventil einen Polkern 2, eine mit dem Polkern 2 verbundene Führungshülse 4, einen innerhalb der Führungshülse 4 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 7 zwischen einer Geschlossenposition und einer Offenposition axial beweglich geführten Ventilanker 10, welcher einen Stößel 20 mit einem Schließelement 24 aufweist, und eine mit der Füh- rungshülse 4 verbundene Ventilhülse 6 mit einem Ventilsitz 6.1, welcher zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung 6.2 und mindestens einer zweiten Strömungsöffnung 6.3 angeordnet ist. Der axial bewegliche Ventilanker 10 wird bei einer Bestromung einer nicht näher dargestellten Magnetbaugruppe, d.h. bei einem über elektrischen Anschlüsse an eine Spulenwicklung der Mag- netbaugruppe angelegten elektrischen Strom, durch eine erzeugte Magnetkraft innerhalb der Führungshülse 4 gegen die Kraft der Rückstellfeder 7 bewegt. Der maximal mögliche Hub des Ventilankers 10 bzw. des Schließelements 24 wird durch einen Luftspalt 3 zwischen dem Polkern 2 und dem Ventilanker 10 vorgegeben. Zudem sind Ausgleichsnuten 18 vorgesehen, welche den Luftspalt 3 mit einem Ventilraum verbinden. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, wirkt das
Schließelement 24 in der dargestellten Geschlossenstellung dichtend mit dem Ventilsitz 6.1 zusammen und unterbricht eine Fluidströmung zwischen der mindestens einen ersten Strömungsöffnung 6.2 und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung 6.3. In einer nicht näher dargestellten Offenstellung ist das Schließelement 14 vom Ventilsitz 6.1 abgehoben und ermöglicht die Fluidströ- mung zwischen der mindestens einen ersten Strömungsöffnung 6.2 und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung 6.3.
Wie aus Fig. 1 bis 5, weiter ersichtlich ist, weist ein Grundkörper 11 aus einem magnetisch leitfähigem Metall des Ventilankers 10 an einem Ende eine Vertiefung 14 auf, welche den Stößel 20 mit dem Schließelement 24 aufnimmt. Ein Stößelgrundkörper 22 besteht aus Kunststoff und bildet mit dem Grundkörper 11 einen Pressverband aus. Hierbei weist der Grundkörper 11 eine mit der Vertiefung 14 verbundene Ringnut 16 auf, welche plastische Verformungen des Stößelgrundkörpers 22 aufnimmt, welche einen Formschluss mit der Ringnut 16 ausbilden und den Stößelgrundkörper 22 zusätzlich in der Vertiefung 14 fixieren. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stößelgrundkörper 11 als Kunststoffspritzgussteil aus einem Thermoplast hergestellt. Der Pressverband ist so ausgelegt, dass es zu einer Überpressung kommt, durch welche das weichere Kunststoffmaterial des Stößelgrundkörpers 22 zu fließen beginnt und die plastischen Verformungen ausbildet.
Wie aus Fig. 1, 2 und 5 weiter ersichtlich ist, weist der Grundkörper 11 des Ventilankers 10 am anderen Ende eine Federaufnahme 12 auf, an deren Boden sich die Rückstellfeder 7 abstützt.
Wie aus Fig. 1, 2 und 5 weiter ersichtlich ist, ist die Vertiefung 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Sackloch ausgeführt. Hierbei ist die Ringnut 16 am Ende einer Kontaktzone 23 zwischen einer Wandung der Vertiefung 14 und dem Stößelgrundkörper 22 angeordnet. Zudem bildet die Ringnut 16 in Richtung Öffnung 14.1 eine Kante 17 zur Vertiefung 14 aus. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kante 17 zwischen der Ringnut 16 und der Vertiefung 14 einen rechten Winkel auf.
Wie aus Fig. 1 und 2 weiter ersichtlich ist, weist das Schließelement 20 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen zylindrischen Grundkörper 22 mit einer Ringwulst 26 auf, dessen Abmessungen an die Abmessungen der Vertiefung 14 angepasst sind. Zudem ist ein kugelkalottenförmiges Schließelement 24 an eine Stirnfläche der Ringwulst 26 angeformt. Zudem weist die Vertiefung 14 eine Einführschräge 14.2 auf, an welche eine dem Schließelement 24 abgewandte Stirn- fläche der Ringwulst 26 angepasst ist. Selbstverständlich können auch andere geeignete geometrische Formen für die Vertiefung 14 und das Schließelement 24 verwendet werden. So kann das Schließelement 24 beispielsweise auch als Kegel oder Kegelstumpf ausgeführt werden.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, kann die dargestellte Ventilpatrone 1 mit dem Ausführungsbeispiel des Ventilankers 10 über eine Ventilbuchse 5 in einer entsprechenden Aufnahmebohrung eines nicht näher dargestellten Fluidblocks verstemmt werden. Zudem ist im Bereich der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung 6.3 in der Ventilhülse 6 ein Radialfilter 8 angeordnet, um Schmutzpartikel aus der Fluidströmung zu filtern.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft eine Ventilpatrone 1 für ein stromlos geschlossenes Magnetventil. Der erfindungsgemäße Ventilanker 10 kann aber auch in einer nicht näher dargestellten Ventilpatrone eines stromlos offenen Magnetventils eingesetzt werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Ventilanker und eine Ventilpatrone für ein Magnetventil zur Verfügung, welche durch einen zusätzlichen Formschluss zwischen Stößelgrundkörper und Grundkörper des Ventilankers unabhängig von Temperaturschwankungen und unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten sicherstellen, dass der Stößelgrundkörper immer fest im Grundkörper des Ventilankers eingepresst ist.

Claims

Ansprüche
1. Ventilanker (10) für ein Magnetventil, mit einem Grundkörper (11) aus einem magnetisch leitfähigem Metall, an dessen einem Ende eine Vertiefung (14) angeordnet ist, welche einen Stößel (20) mit einem Schließelement (24) aufnimmt, wobei ein Stößelgrundkörper (22) aus Kunststoff besteht und mit dem Grundkörper (11) einen Pressverband ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) eine mit der Vertiefung (14) verbundene Ringnut (16) aufweist, welche plastische Verformungen des Stößelgrundkörpers (22) aufnimmt, welche einen Formschluss mit der Ringnut (16) ausbilden und den Stößelgrundkörper (22) zusätzlich in der Vertiefung (14) fixieren.
2. Ventilanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Thermoplast ist.
3. Ventilanker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (14) als Sackloch ausgebildet ist.
4. Ventilanker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (16) am Ende einer Kontaktzone (23) zwischen einer Wandung der Vertiefung (14) und dem Stößelgrundkörper (22) angeordnet ist.
5. Ventilanker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (16) in Richtung Öffnung (14.1) eine Kante (17) zur Vertiefung (14) ausbildet.
6. Ventilanker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante (17) zwischen der Ringnut (16) und der Vertiefung (14) einen rechten Winkel aufweist. Ventilanker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (14) eine Einführschräge (14.2) aufweist.
Ventilanker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößelgrundkörper (22) eine Ringwulst (26) aufweist, an deren Stirnfläche das Schließelement (24) angeformt ist, wobei eine dem Schließelement (24) abgewandte Stirnfläche der Ringwulst (26) an die Einführschräge (14.2) angepasst ist.
Ventilanker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Stößelgrundkörpers (22) an die Abmessungen der Vertiefung (14) angepasst sind.
Ventilpatrone (1) für ein Magnetventil mit einer Führungshülse (4), einem innerhalb der Führungshülse (4) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (7) zwischen einer Geschlossenposition und einer Offenposition axial beweglich geführten Ventilanker (10), welcher einen Stößel (20) mit einem Schließelement (24) aufweist, und einer mit der Führungshülse (4) verbundenen Ventilhülse (6) mit einem Ventilsitz (6.1), welcher zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung (6.2) und mindestens einer zweiten Strömungsöffnung (6.3) angeordnet ist, wobei das Schließelement (24) in der Geschlossenstellung dichtend mit dem Ventilsitz (6.1) zusammenwirkt und eine Fluidströmung zwischen der mindestens einen ersten Strömungsöffnung (6.2) und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung (6.3) unterbricht, und wobei das Schließelement (24) in der Offenstellung vom Ventilsitz (6.1) abgehoben ist und die Fluidströmung zwischen der mindestens einen ersten Strömungsöffnung (6.2) und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung (6.3) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilanker (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
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