DE102008030748A1 - Hubmagnetanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Hubmagnetanordnung - Google Patents

Hubmagnetanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Hubmagnetanordnung Download PDF

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Abstract

Eine Hubmagnetanordnung umfasst einen büchsenförmig ausgebildeten Polrohrkörper, welcher sich axial in einen Polabschnitt, einen Übergangsabschnitt und einem Rohrabschnitt gliedert, und einen Anker, welcher in dem Polrohr in Axialrichtung beweglich geführt ist. Der Übergangsabschnitt weist eine geringere Wandstärke als der Rohrabschnitt auf. Im Bereich des Übergangsabschnitts springt der Polrohrkörper an der Außenseite radial zurück, so dass eine umlaufende Nut gebildet ist. In der umlaufenden Nut ist ein Stützring vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hubmagnetanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Hubmagnetanordnung.
  • Die gattungsgemäße Hubmagnetanordnung wird vielfach als Antrieb zur Betätigung von hydraulischen oder pneumatischen Ventilen in der Fluidtechnik verwendet.
  • Betätigungsmagnete für die Fluidtechnik sind meist modular aufgebaut und besitzen ein mit Ausnahme einer Durchführungsöffnung für den Stößel flüssigkeitsdichtes Polrohr in dem der Anker beweglich geführt ist. Auf das Polrohr ist ein Spulenkörper aufgezogen. Eine derartige Anordnung beschreibt z. B. die DE 10 2006 014 020 A1 .
  • Im Polrohr ist am Übergang von dem Polabschnitt, gegen den der Anker bei Bestromung der Spule angezogen wird, zu dem Rohrabschnitt, welcher zusammen mit dem Spulengehäuse üblicherweise ein Joch bildet, eine Diskontinuität im magnetischen Fluss vorgesehen, damit magnetische Feldlinien in den Arbeitsluftspalt zwischen Pol und Anker eintreten. Die Diskontinuität wird z. B. durch Verwendung eines nicht magnetischen Materials zum Verbinden des Polabschnitts und des Rohrabschnitts – diese bestehen aus magnetischem Material – erzeugt.
  • Gerade bei Schaltventilen verwendet man möglichst einfach aufgebaute Hubmagnete. Eine einfachere Möglichkeit zur Erzeugung einer solchen Diskontinuität im Polrohr ist die Verringerung der Materialstärke im Bereich des Übergangs. Hierbei nimmt man zu Gunsten der einfacheren Herstellung des Polrohrs einen magnetischen Nebenfluss durch den Übergangsbereich in Kauf. Diese Polrohre werden auch als dünngedrehte Polrohre bezeichnet, da die Verringerung der Materialstärke üblicher Weise durch Abdrehen erzielt wird. Gerade bei druckbeanspruchten Polrohren darf die Materialstärke im Übergangsabschnitt gewisse Grenzen nicht unterschreiten. Dies bedingt jedoch einen – im Vergleich zum nutzbaren durch den Arbeitsluftspalt geführten magnetischen Fluss – beträchtlichen Nebenfluss.
  • Die vorliegende Erfindung gibt eine verbesserte Hubmagnetanordnung an. Im Übergangsabschnitt zwischen dem Polabschnitt und dem Rohrabschnitt eines Polrohrkörpers ist eine Nut zur Verringerung der Materialstärke vorgesehen. In der Nut ist ein Stützring vorhanden.
  • Auf diese Weise kann die Materialstärke bei hoher Druckfestigkeit des Polrohrkörpers im Übergangsabschnitt verringert und somit der nicht nutzbare Nebenfluss eingeschränkt werden. Der Stützring verstärkt den Übergangsabschnitt vorwiegend gegen radiale und tangentiale Spannungen, die gemäß der Kesselformel bei einer Druckbelastung die herkömmliche Grenze bei der Wahl der Materialstärke vorgeben. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Auslegung der Materialstärke sich nun an den geringeren axialen Spannungen orientieren. Durch die gegenüber herkömmlichen Polrohren verringerte Wandstärke des magnetischen Materials im Übergangsbereich ist der magnetische Nebenschluss verringert und der Wirkungsgrad bzw. die Magnetkraft sind deutlich höher.
  • Die Erfindung gibt des Weiteren ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren an, bei dem ein Ringkörper durch Umformen in eine am Polrohrkörper gebildete Nut eingebracht wird. Durch den Umformvorgang kann ein flächiges, spielfreies Anliegen des Stützrings am Boden der Nut erzielt werden und der Übergangsabschnitt somit optimal gegen radiale und tangentiale Aufweitung abgestützt werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt der Stützring am Boden der umlaufenden Nut flächig an. Dadurch wird eine optimale Abstützung des Polrohrkörpers im Übergangsabschnitt gegen radiale und tangentiale Spannungen erzielt. Vorzugsweise füllt dabei der Stützring die Nut vollständig aus.
  • Wenn die Nut schräg angestellte Seitenwände besitzt, wird das Auftreten von Streufeldern außerhalb des Polrohrs verringert.
  • Vorzugsweise ist der Stützring in Umlaufrichtung unterbrechungsfrei ausgebildet. Dies führt zu einer hohen mechanischen Stabilität des Stützrings.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung besteht der Polrohrkörper aus einem magnetischen Material, während der Stützring aus einem nicht magnetischen Material besteht. Dies erlaubt es auch bei einstückigen bzw. bei aus einem homogenen magnetischen Material ausgebildeten Polrohren die Diskontinuität des magnetischen Flusses im Übergangsbereich stark auszuprägen.
  • Wenn ein Übergang vom Boden der Nut in die Seitenwände gerundet ist, kann das Material des Stützrings zuverlässig fugenlos in die Nut eingearbeitet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann am Übergang von der Nut in die Außenfläche des Polabschnitts und vom Übergang von der Nut in die Außenfläche des Rohrabschnitts jeweils eine weitere Ringnut gebildet sein, und der Stützring kann in diese Ringnuten eingreifen. Dadurch wird eine axiale Verschränkung zwischen dem Polabschnitt und dem Rohrabschnitt hergestellt und es können axiale Zuspannungen über den Übergangsabschnitt durch den Stützring aufgenommen werden.
  • Eine für die Weiterverarbeitung günstige Außenkontur des Polrohrs wird erzielt, wenn die Außenfläche des Stützrings bündig mit der Außenfläche des Polabschnitts und des Rohrabschnitts ist.
  • Bevorzugte Verfahren zum Einbringen des Stützrings, welcher durch Umformen aus dem Ringkörper entsteht, umfassen ein Rundknetverfahren, ein Aufwalzen, ein Warmumformen oder ein Einrollen. Bei diesen Verfahren kann ein spielfreies Anliegen des Stützrings am Nutboden erzielt werden. Zudem sorgt der langsame inkrementelle Umformvorgang für eine nur geringe Neigung zum Rückfedern des Ringkörpers und für eine im Wesentlichen plastische Umformung.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Umformen des Ringkörpers ein elektromagnetisches Pulsformungsverfahren, insbesondere ein elektromagnetisches Pulsfügen. Durch diese Verfahren wird der Ringkörper mit sehr kurzer Bearbeitungszeit und nur äußert geringer Neigung zum Rückfedern plastisch in die Nut als Stützring eingefügt. Der Stützring liegt u. a. durch die bei diesem Verfahren verfügbare hohe Umformkraft spielfrei und flächig an den Nutwänden und am Nutboden an.
  • Vorzugsweise ist ein Volumen des Ringkörpers so bemessen, dass der Ringkörper im eingeformten Zustand die Nut vollständig ausfüllt.
  • Die mechanische Belastung des Polrohrkörpers insbesondere in axialer Richtung ist beim Umformprozess gering, wenn der Ringkörper eine geringere axiale Ausdehnung als die Nut besitzt, so dass sich der Ringkörper beim Umformen axial ausdehnen kann.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird die Nut im Übergangsabschnitt durch Rundkneten ausgebildet. Dadurch wird der Polrohrkörper im Übergangsabschnitt stark umgeformt und dabei das Material verfestigt. Im bei Druckbeaufschlagung besonders belasteten Übergangsabschnitt kann der Polrohrkörper daher hohe mechanische Spannungen aufnehmen. Zudem verschlechtert die Umformung die magnetische Flussleitfähigkeit durch den Übergangsabschnitt, so dass die erwünschte Diskontinuität stärker ausgeprägt ist.
  • Alternativ kann die Nut beim Umformen des Ringkörpers gebildet werden, in dem der Ringkörper in den Polrohrkörper oder in ein Halbzeug des Polrohrkörpers eingeformt wird.
  • Nachfolgend werden die vorliegende Erfindung und deren Vorteile unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • 1 zeigt eine Hubmagnetanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem an einen Ventilgehäuse befestigten Polrohr, einem auf dem Polrohr aufsitzenden Spulenkörper und ein diesen umschließenden Gehäuse,
  • 2a zeigt einen Polrohrgrundkörper gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welcher in einem Übergangsabschnitt vom Polabschnitt in den Rohrabschnitt eine Nut aufweist, an der die Wandstärke der Rohrwandung verringert ist,
  • 2b stellt einen Ringkörper dar, welcher der Kontur der besagten Nut ähnelt, und
  • 2c zeigt den Polrohrgrundkörper der 2a, nachdem der Ringkörper in die Nut eingeformt wurde.
  • 3a zeigt einen Polrohrgrundkörper gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welcher zusätzliche, eine Hauptnut axial umgebende Ringnuten aufweist,
  • 3b zeigt einen Ringkörper, welcher innenseitig mit Vorsprüngen versehen ist, welche der Kontur der Hauptnut und der umgebende Ringnuten angepasst sind, und
  • 3c zeigt den Polrohrgrundkörper der 3a, nachdem der Ringkörper gemäß 3b in die Nuten eingeformt wurde.
  • Die 1 zeigt den typischen Aufbau eines Hubmagnets 1, wie er zur Betätigung von Schaltventilen der Fluidtechnik eingesetzt wird. An einem Ventilgehäuse 3 ist ein Polrohr 5 des Hubmagnets 1 in die Ventilbohrung eingeschraubt. Auf das Polrohr 5 ist eine Magnetspule 7 aufgesteckt. Die Magnetspule 7 wird mittels einer Mutter 9 auf dem Polrohr 5 gesichert.
  • Der Aufbau und für die Erfindung wesentliche Herstellungsschritte des Polrohrs 5 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel verdeutlichen die 2a, 2b und 2c. Ein Polrohrgrundkörper 11 wird aus einem ferromagnetischem Stahl, z. B. aus einer Stangenware durch spanende Bearbeitung in der in 2a dargestellten Form bereitgestellt.
  • Der Polrohrgrundkörper 11 unterteilt sich axial in einen Polabschnitt 12, einen Übergangsabschnitt 14 und einen Rohrabschnitt 16. Die insgesamt büchsenartige Form des Polrohrgrundkörpers 11 erlaubt das Einsetzen eines Ankers (nicht gezeigt) in eine zentrale Bohrung 18. Die Bohrung 18 wird an ihrem dem Polabschnitt 12 abgewandten Ende an der Öffnung des Rohrabschnitts 16 später mit einem Verschlussstück – auch Hubbegrenzung genannt – (nicht dargestellt) versehen, welches gleichzeitig ein Gewinde zur Befestigung der Mutter 9 trägt.
  • Durch den Polabschnitt 12 führt ein Kanal 20, in dem ein Stößel zur Übertragung der Ankerbewegung auf einen Ventilkolben Aufnahme findet und der gleichzeitig den Ausgleich von Druckmittel zwischen Ventilgehäuse 3 und dem Polrohrinnenraum erlaubt.
  • Am Übergangsabschnitt 14 ist die Wandstärke zwischen der Mantelfläche des Polrohrs 5 und der Bohrung 18 durch eine außen radial umlaufende Nut 22 verringert. Die Wandstärke kann im Bereich des Nutgrunds z. B. weniger als die Hälfte der Wandstärke im Rohrabschnitt 16 betragen, um dem magnetischen Fluss durch den Übergangsabschnitt 14 möglichst stark einzuschränken. Die Nut 22 ist im Querschnitt trapezförmig ausgeführt. Der Übergang vom Nutgrund der Nut 22 in die schräg zur Mittelachse des Polrohrs 5 angestellten Nutwände kann leicht gerundet sein. Die Nut 22 ist durch Drehen hergestellt.
  • Alternativ kann die Nut 22 durch Rundkneten in den Polrohrgrundkörper 11 eingebracht werden. Durch den hohen Umformungsgrad beim Rundkneten der Nut 22 wird das Material in erwünschter Weise kalt verfestigt, so dass allein dadurch schon eine höhere Druckfestigkeit des Polrohrs 5 erzielt werden kann. Außerdem verschlechtert das Rundkneten der Nut 22 die magnetische Flussleitfähigkeit im Übergangsabschnitt 14, so dass der magnetische Nebenfluss durch den Übergangsabschnitt 14 verringert ist. Als weitere Alternative ist ein Einrollen der Nut möglich.
  • Weiter wird ein Ringkörper 24, wie in 2b dargestellt, zur Verfügung gestellt. Der Ringkörper 24 besteht aus einem Werkstoff mit hohem E-Modul und hoher Festigkeit. Er muss aus nicht magnetischen – weder ferromagnetischen noch ferrimagnetischen – Material sein. Geeignete Materialien sind austenitischer Stahl, Kupferlegierungen oder Aluminiumlegierungen. Der Ringkörper 24 ist als Trapezring ausgeführt. Er besitzt einen Innendurchmesser, welcher ein Aufschieben auf den Polrohrgrundkörper 11 von der Polabschnittseite oder von der Rohrabschnittseite her erlaubt. Gleichzeitig ist der Innendurchmesser des Ringkörpers 24 möglichst eng gewählt, so dass mit dem Polrohrgrundkörper 11 eine Spielpassung gebildet wird. Das Materialvolumen des Ringkörpers 24 entspricht dem Volumen der Nut 22. Die Winkel, in welchen die Stirnflächen des Ringkörpers 24 gegenüber der Mittelachse angestellt sind, haben für beide Stirnflächen den gleichen Betrag. Die Winkel entsprechen etwa den Anstellwinkeln der Nutwände der Nut 22. Gegenüber der Nut 22 ist der Ringkörper 24 verkürzt.
  • Der Ringkörper 24 wird über der Nut 22 angeordnet und durch ein Fügeverfahren in die Nut 22 eingebracht. Die 2c zeigt den Polrohrgrundkörper 11 mit in die Nut 22 eingebrachtem Ringkörper 24, der in diesem Zustand den Stützring 24' bildet. Beim Fügen wird die radiale Ausdehnung des Ringkörpers 24 reduziert, während die axiale Ausdehnung zunimmt.
  • Der Stützring 24' liegt spielfrei am Nutgrund und an den Nutwänden der Nut 22 an. Er ist radial umlaufend unterbrechungsfrei ausgebildet. Der Stützring 24' nimmt am Übergangsabschnitt 14 radiale und tangentiale Spannungen auf und stützt so die in der Nut 22 sehr dünne Wand zur Bohrung 18 ab. Dies ermöglicht eine geringere Wandstärke im Übergangsbereich 14 und dadurch geringe magnetische Verluste bei ausreichender Druckfestigkeit. Bei gleicher Wandstärke ist die Druckfestigkeit des Polrohrs 5 gegenüber herkömmlichen Polrohren erhöht.
  • Zum Einbringen des Ringkörpers 24 in die Nut 22 wird das Verfahren des elektromagnetischen Puls Umformens verwendet. Dabei wird der Polrohrgrundkörper 11 mit dem über der Nut 22 aufgeschobenen Ringkörper 24 in eine Bearbeitungsspule eingebracht. Die Bohrung 18 wird ggf. durch einen Dorn innenseitig abgestützt. Die Bohrung 18 kann jedoch auch erst nach dem Fügen des Ringkörpers 24 ausgeführt werden.
  • Auf die Bearbeitungsspule wird durch eine Kondensatorentladung ein starker Stromimpuls gegeben. Durch einen im Ringkörper 24 induzierten Wirbelstrom erfährt dieser eine axial nach innen gerichtet Kraft. In Folge legt sich der Ringkörper 24 vollflächig, radial spielfrei und ggf. auch axial spielfrei und rückfederungsfrei als Stützring 24' an den Nutgrund und die Nutwände der Nut 22 an. Die Kraftausübung und der Umformvorgang erfolgen bei diesem Verfahren nahezu schlagartig und berührungslos. Es resultieren die erwähnte rückfederungsfreie Umformung des Ringkörpers 24, eine sehr kurze Bearbeitungszeit im Sekundenbereich und eine äußert geringe thermische Belastung des Ringkörpers 24.
  • Alternativ zum elektromagnetischen Puls Umformen kann der Ringkörper 24 auch durch Rundkneten in die Nut 22 eingebracht werden. Dabei erfolgt die Umformung in kleinen Schritten, wodurch der Ringkörper faltenfrei und radial spielfrei und axial spielfrei in die Nut 22 eingeformt wird.
  • Darüber hinaus ist es möglich, den Ringkörper 24 in den Polrohrgrundkörper 11 oder in ein stabförmiges Halbzeug als Ausgangsmaterial für den Polrohrgrundkörper 11 einzuformen, ohne zuvor die Nut 22 einzudrehen. Mittels der beschriebenen Fügeverfahren würde das Material des Polrohrgrundkörpers 11 oder des entsprechenden Halbzeugs beim Einformen des Ringkörpers 24 verdrängt, um den Ringkörper 24 aufzunehmen. Die Nut 22 bildet sich beim Einformvorgang von selbst aus. Die Anlage des Stützrings 24' an den Nutwänden und am Nutboden der so gebildeten Nut 22 ist besonders spielfrei und innig. Wenn der Ringkörper 24 in ein stabförmiges Halbzeug eingeformt wird, wird kein Stützdorn benötigt. Nach Ausdrehen der Bohrung 18 erhält man einen besonders stabilen Polrohrgrundkörper 11 mit einer glatten, qualitativ hochwertigen Innenumfangsfläche.
  • Durch die Umformung des Ringkörpers 24 wird dieser generell verfestigt, wodurch eine erhöhte Stabilität und Druckfestigkeit des Polrohrs 5 erzielt wird. Vor dem Einformen des Stützrings 24' in die Nut 22 kann ein Korrosionsschutz auf den ferromagnetischen Polrohrgrundkörper 11 aufgebracht werden. Dies erleichtert die Herstellung einer lückenlosen Korrosionsschutzschicht und erhöht die Zuverlässigkeit. Die Korrosionsschutzschicht wird insbesondere durch das berührungslose elektromagnetische Puls Umformen nicht beeinträchtigt. Ein nachträgliches Aufbringen eines Korrosionsschutzes, z. B. eines Lackes auf den Polrohrgrundkörper 11 mit eingeformten Stützring 24' ist ebenfalls möglich.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel wird anhand der 3a, 3b und 3c beschrieben. Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel bestehen lediglich in der konstruktiven Ausführung des Übergangsabschnitts 14 und des Ringkörpers 34 gegenüber dem Ringkörper 24. Der grundlegende Aufbau, die Herstellungsweise und die beschriebenen Abwandlungen lassen sich übertragen. Konstruktiv bzw. funktionell gleichen Merkmalen sind gleiche Bezugszeichen zugeordnet.
  • Der in 3a dargestellte Polrohrgrundkörper 11 besitzt im Übergangbereich 14 wiederum eine radial umlaufende Nut 22. Die Nut 22 besitzt rechtwinklig zur Mittelachse des Polrohrgrundkörpers 11 ausgerichtete Nutwände. Alternativ können die Nutwände aber auch schräg angestellt sein. Die Nut 22 ist beidseitig von zwei weiteren, radial umlaufenden Nuten 30 umgeben, welche wie die Nut 22 in die Außenfläche des Polrohrgrundkörpers 11 eingebracht sind. Die Nuten 22 und 30 können durch Drehen, durch Rundkneten oder durch Einrollen hergestellt werden.
  • Die Nuten 30 haben eine geringere Tiefe als die Nut 22. Die Stege zwischen den Nuten 30 und der Nut 22 haben eine geringere radiale Höhe als die Mantelfläche des Rohrabschnitts 16 oder des angrenzenden Polabschnitts 12.
  • In 3b ist ein Ringkörper 34 dargestellt, der zum Einformen in die beschriebenen Nuten 22 und 30 vorgesehen ist. Der Ringkörper 34 hat einen Innendurchmesser, der ein Aufschieben auf den Polrohrgrundkörper 11 – vorzugsweise im Rahmen einer Spielpassung – erlaubt.
  • Am Ringkörper 34 stehen in der Innenumfangsfläche ein breiter Mittelsteg 36 und an den Stirnseiten jeweils die Außenstege 38 radial nach innen vor. Der Mittelsteg 36 steht weiter nach innen vor als die Außenstege 38. Die axialen Abmessungen sind so beschaffen, dass wenn der Mittelsteg 36 durch Aufschieben des Ringkörpers 34 auf den Polrohrgrundkörper 11 über der Nut 22 angeordnet ist, die Außenstege 38 über den Nuten 30 zu liegen kommen.
  • Nach Aufschieben des Ringkörpers 34 auf den Polrohrgrundkörper 11 wird der Ringkörper 34 in die Nuten 30 und 22 eingefügt, wie 3c zeigt, um den Stützring 34' zu bilden. Der Stützring 34' überspannt dabei auch die Stege zwischen den Nuten 22 und 30. Als Fügeverfahren kommen die bereits im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren Elektromagnetisches Puls Umformen und Rundkneten in Frage.
  • Eine Besonderheit des zweiten Ausführungsbeispiels ist es, dass der Stützring 34' durch seinen formschlüssigen Eingriff in die Nuten 30 axiale Zugspannungen, welche bei Druckbeaufschlagung des Polrohrs 5 in der Nut 22 des Übergangsabschnitts 14 herrschen, aufnimmt. Solche Zugspannungen werden durch den Stützring 34' in den Polabschnitt 12 und den Rohrabschnitt 16, wo eine im Vergleich zur Nut 22 größere Wandstärke vorhanden ist, abgeleitet.
  • Die erfindungsgemäße Hubmagnetanordnung umfasst einen büchsenförmig ausgebildeten Polrohrkörper, welcher sich axial in einen Polabschnitt, einen Übergangsabschnitt und einen Rohrabschnitt gliedert, und einen Anker, welcher in dem Polrohr in Axialrichtung beweglich geführt ist. Der Übergangsabschnitt weist eine geringere Wandstärke als der Rohrabschnitt auf. Im Bereich des Übergangsabschnitts springt der Polrohrkörper an der Außenseite radial zurück, so dass eine umlaufende Nut gebildet ist. In der umlaufenden Nut ist ein Stützring vorgesehen.
  • Auf diese Weise kann die Materialstärke bei hoher Druckfestigkeit des Polrohrkörpers im Übergangsabschnitt verringert und somit der nicht nutzbare Nebenfluss eingeschränkt werden. Der Stützring verstärkt den Übergangsabschnitt vorwiegend gegen radiale und tangentiale Spannungen, die gemäß der Kesselformel bei einer Druckbelastung die herkömmliche Grenze bei der Wahl der Materialstärke vorgeben. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Auslegung der Materialstärke sich nun an den geringeren axialen Spannungen orientieren. Durch die gegenüber herkömmlichen Polrohren verringerte Wandstärke des magnetischen Materials im Übergangsbereich ist der magnetische Nebenschluss verringert und der Wirkungsgrad bzw. die Magnetkraft sind deutlich höher.
  • 1
    Hubmagnet
    3
    Ventilgehäuse
    5
    Polrohr
    7
    Magnetspule
    9
    Mutter
    11
    Polrohrgrundkörper
    12
    Polabschnitt
    14
    Übergangsabschnitt
    16
    Rohrabschnitt
    18
    Bohrung
    20
    Kanal
    22
    Nut
    24
    Ringkörper
    24'
    Stützring
    30
    Nuten
    34
    Ringkörper
    34'
    Stützring
    36
    Mittelsteg
    38
    Außenstege
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102006014020 A1 [0003]

Claims (17)

  1. Hubmagnetanordnung, umfassend einen büchsenförmig ausgebildeten Polrohrkörper (5, 11), welcher sich axial in einen Polabschnitt (12), einen Übergangsabschnitt (14) und einen Rohrabschnitt (16) gliedert, und einen Anker, welcher in dem Polrohrkörper (5, 11) in Axialrichtung beweglich geführt ist, wobei der Übergangsabschnitt (14) eine geringere Wandstärke als der Rohrabschnitt (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Übergangsabschnitts (14) der Polrohrkörper (11) an der Außenseite radial zurückspringt, so dass eine umlaufende Nut (22) gebildet ist, und dass in der umlaufenden Nut (22) ein Stützring (24', 34') vorgesehen ist.
  2. Hubmagnetanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (24', 34') am Boden der umlaufenden Nut (22) flächig anliegt.
  3. Hubmagnetanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (24', 34') die Nut (22) vollständig ausfüllt.
  4. Hubmagnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (22) schräg angestellte Seitenwände besitzt.
  5. Hubmagnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (24') schräg angestellte Stirnflächen besitzt.
  6. Hubmagnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (24') in Umlaufrichtung unterbrechungsfrei ausgebildet ist.
  7. Hubmagnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Polrohrkörper (11) aus einem magnetischen Material besteht und dass der Stützring (24', 34') aus einem nicht magnetischen Material besteht.
  8. Hubmagnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang vom Boden der Nut (22) in die Seitenwände gerundet ist.
  9. Hubmagnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergang von der Nut (22) in die Außenfläche des Polabschnitts (12) und vom Übergang von der Nut (22) in die Außenfläche des Rohrabschnitts (16) jeweils eine weitere Ringnut (30) gebildet sind und dass der Stützring (34') in diese Ringnuten (30) eingreift.
  10. Hubmagnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des Stützrings (24', 34') bündig mit der Außenfläche des Polabschnitts (12) und des Rohrabschnitts (16) ist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Hubmagnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welches umfasst Bereitstellen des Polrohrkörpers (11), Bereitstellen eines Ringkörpers (24, 34), dessen Innendurchmesser größer ist als ein Außendurchmesser des Rohrabschnitts (16) oder des Polabschnitts (12), Anordnen des Ringkörpers (24, 34) über dem Polrohrkörper (11) und Umformen des Ringkörpers (24, 34), so dass dieser in eine am Polrohrkörper (11) gebildete Nut (22) eingebracht wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen des Ringkörpers (24, 34) wenigstens ein Rundknetverfahren, ein Aufwalzen, ein Warmumformen oder ein Einrollen umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen des Ringkörpers (24, 34) ein elektromagnetisches Pulsformungsverfahren, insbesondere ein elektromagnetisches Pulsfügen umfasst.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumen des Ringkörpers (24, 34) so bemessen ist, dass der Ringkörper im eingeformten Zustand (24', 34') die Nut (22) vollständig ausfüllt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (24) bzw. ein Steg (36) des Ringkörpers (34) eine geringere axiale Ausdehnung als die Nut (22) besitzt, so dass sich der Ringkörper (24) bzw. der Steg (36) beim Umformen axial ausdehnen kann.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des Polrohrkörpers (11) es umfasst, die Nut (22) im Übergangsabschnitt durch Rundkneten auszubilden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (22) beim Umformen des Ringkörpers (24, 34) gebildet wird, in dem der Ringkörper (22, 34) in den Polrohrkörper (11) oder in ein Halbzeug des Polrohrkörpers (11) eingeformt wird.
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DE (1) DE102008030748A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008032727A1 (de) 2008-07-11 2010-01-14 Robert Bosch Gmbh Hubmagnetanordnung und Ventilanordnung
WO2014170049A1 (de) * 2013-04-17 2014-10-23 Robert Bosch Gmbh MAGNETVENTIL MIT VERBESSERTEM ÖFFNUNGS- UND SCHLIEßVERHALTEN
DE102013218766A1 (de) 2013-09-19 2015-03-19 Robert Bosch Gmbh Lagerstellenpositionierung dünngedrehtes Polrohr
DE102013226860A1 (de) 2013-12-20 2015-06-25 Robert Bosch Gmbh Hubmagnetanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Hubmagnetanordnung
EP2932084B1 (de) * 2013-03-07 2020-09-30 Vitesco Technologies GmbH Ventilkörper und flüssigkeitseinspritzdüse
WO2021061893A1 (en) 2019-09-24 2021-04-01 G.W. Lisk Company, Inc. Method and apparatus for solenoid tube

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006014020A1 (de) 2006-01-17 2007-07-19 Robert Bosch Gmbh Polrohr

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006014020A1 (de) 2006-01-17 2007-07-19 Robert Bosch Gmbh Polrohr

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008032727A1 (de) 2008-07-11 2010-01-14 Robert Bosch Gmbh Hubmagnetanordnung und Ventilanordnung
EP2932084B1 (de) * 2013-03-07 2020-09-30 Vitesco Technologies GmbH Ventilkörper und flüssigkeitseinspritzdüse
WO2014170049A1 (de) * 2013-04-17 2014-10-23 Robert Bosch Gmbh MAGNETVENTIL MIT VERBESSERTEM ÖFFNUNGS- UND SCHLIEßVERHALTEN
US9903328B2 (en) 2013-04-17 2018-02-27 Robert Bosch Gmbh Solenoid valve with improved opening and closing behavior
DE102013218766A1 (de) 2013-09-19 2015-03-19 Robert Bosch Gmbh Lagerstellenpositionierung dünngedrehtes Polrohr
DE102013226860A1 (de) 2013-12-20 2015-06-25 Robert Bosch Gmbh Hubmagnetanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Hubmagnetanordnung
WO2021061893A1 (en) 2019-09-24 2021-04-01 G.W. Lisk Company, Inc. Method and apparatus for solenoid tube
EP4035191A4 (de) * 2019-09-24 2023-02-01 G.W. Lisk Company, Inc. Verfahren und vorrichtung für ein solenoidrohr

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