DE102015213840A1 - Normally closed solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Es ist ein stromlos geschlossenes Magnetventil, mit einer Ventilhülse vorgesehen, in der ein Polkern fest und ein Anker axial verlagerbar angeordnet sind, wobei zwischen dem Polkern und dem Anker eine Druckfeder wirkt, um ein mit dem Anker zusammenwirkendes Schließelement in einen Ventilsitz zu drängen. Erfindungsgemäß ist das Ventil dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Polkern und dem Anker ein Mittel zur hydraulischen Dämpfung der Verlagerung des Ankers ausgebildet ist.It is a normally closed solenoid valve, provided with a valve sleeve in which a pole core fixed and an armature are arranged axially displaceable, wherein between the pole core and the armature a compression spring acts to urge a cooperating with the armature closure member in a valve seat. According to the invention, the valve is characterized in that a means for hydraulic damping of the displacement of the armature is formed between the pole core and the armature.
Description
Die Erfindung betrifft ein stromlos geschlossenes Magnetventil mit einer Ventilhülse, in der ein Polkern fest und ein eine Ventilspitze aufweisender Anker axial verlagerbar angeordnet sind, wobei zwischen dem Polkern und dem Anker eine Schraubenfeder wirkt, um die Ventilspitze in einen Ventilsitz zu drängen.The invention relates to a normally closed solenoid valve with a valve sleeve in which a pole core fixed and a valve tip exhibiting anchor are arranged axially displaceable, wherein between the pole core and the armature, a coil spring acts to urge the valve tip in a valve seat.
Stand der TechnikState of the art
Magnetventile der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ein derartiges Magnetventil ist bspw. das stromlos geschlossene Bosch Magnetventil MV09OS mit der TTNr. 1267691803 aus dem Jahr 2014, welches in
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Schrift
Bei neuen, sogenannten 1-Box Bremssystemen soll das Hydraulikaggregat direkt mit der Spritzwand eines Fahrzeuges verschraubt werden. Dies bedeutet für alle Komponenten im Hydraulikaggregat gesteigerte Anforderungen an das Noise-Vibration-Harshness (NVH) Verhalten, da Geräusche, die beispielsweise durch das Schalten von Magnetventilen des Hydraulikaggregats entstehen, durch diese Befestigungsart direkt in den Innenraum übertragen werden. Bei einem stromloss geschlossenen Auslassventil kann es beispielsweise zu einem Öffnungs-Klickgeräusch kommen, wenn der meist aus Stahl gefertigte Anker beim Bestromen auf den ebenfalls aus Stahl gefertigten Polkern schlägt. In new, so-called 1-box braking systems, the hydraulic unit is to be bolted directly to the bulkhead of a vehicle. This means for all components in the hydraulic unit increased demands on the Noise Vibration Harshness (NVH) behavior, as noises that arise, for example, by switching solenoid valves of the hydraulic unit, are transmitted by this mounting directly into the interior. In the case of a normally closed exhaust valve, for example, an opening-clicking sound may occur if the anchor, which is usually made of steel, strikes the pole core, which is also made of steel, during energization.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Für einen Einsatz von Magnetventilen bei einer derartigen Befestigung, wäre es vorteilhaft, derartige Geräusche zu mindern oder möglichst ganz zu vermeiden. Hierdurch könnte ein aus NVH-Gesichtspunkten akzeptables Öffnungsverhalten erlangt werden. Weiterhin wäre es vorteilhaft sowohl das Öffnungs- als auch das Schließgeräusch dämpfen zu können.For a use of solenoid valves in such a mounting, it would be advantageous to reduce such noise or to avoid as much as possible. As a result, an opening behavior acceptable from an NVH point of view could be achieved. Furthermore, it would be advantageous to be able to dampen both the opening and the closing noise.
Es ist daher ein stromlos geschlossenes Magnetventil, mit einer Ventilhülse vorgesehen, in der ein Polkern fest und ein Anker axial verlagerbar angeordnet sind, wobei zwischen dem Polkern und dem Anker eine Druckfeder wirkt, um ein mit dem Anker zusammenwirkendes Schließelement in einen Ventilsitz zu drängen. Erfindungsgemäß ist das Ventil dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Polkern und dem Anker ein Mittel zur hydraulischen Dämpfung der Verlagerung des Ankers ausgebildet ist.It is therefore a normally closed solenoid valve, provided with a valve sleeve in which a pole core fixed and an armature are arranged axially displaceable, wherein between the pole core and the armature a compression spring acts to urge a cooperating with the armature closure member in a valve seat. According to the invention, the valve is characterized in that a means for hydraulic damping of the displacement of the armature is formed between the pole core and the armature.
Die Erfindung sieht damit vor, dass eine spezifische hydraulische Dämpfung der Ankerverlagerung ermöglicht wird. Unter einer Dämpfung der Verlagerung soll dabei sowohl die eigentliche Bewegung des Ankers als auch eine Änderung der Bewegung, insbesondere ein Stoppen der Bewegung, bspw. durch ein Anschlagen, verstanden werden. Beispielsweise kann durch eine solche Dämpfung eine Verlangsamung der Bewegung erzielt werden. Weiterhin kann durch eine solche Dämpfung ein kraftübertragungsreduziertes Anschlagen der bewegten Komponente an eine weitere Komponente ermöglicht werden. Die Dämpfung der Verlagerung wirkt dabei in beide Richtungen, das heißt sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen des Ventils. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das eingesetzte Mittel eine hydraulische Dämpfung ermöglicht. Unter einer hydraulischen Dämpfung soll eine wie oben beschriebene Dämpfung verstanden werden, welche mittels eines Fluids erfolgt, bzw. eine Dämpfung, die mittels erzielter Effekte aufgrund eines erzeugten hydraulischen Fluidflusses erfolgt. Als Mittel zur Erzielung einer hydraulischen Dämpfung ist insbesondere ein mechanisches Element vorgesehen. Dieses Element ist erfindungsgemäß zwischen dem Anker und dem Polkern positioniert. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass es axial zwischen den beiden Komponenten positioniert ist, wobei ein Anliegen an ein oder beide Komponenten selbstverständlich möglich sein kann.The invention thus provides that a specific hydraulic damping of the Armature displacement is enabled. In this context, attenuation of the displacement should be understood as meaning both the actual movement of the armature and a change in the movement, in particular a stopping of the movement, for example by striking. For example, by such damping a slowing down of the movement can be achieved. Furthermore, by such a damping a power transmission reduced striking the moving component can be made possible to another component. The damping of the displacement acts in both directions, that is, both when opening and when closing the valve. According to the invention it is provided that the means used allows a hydraulic damping. A hydraulic damping is to be understood as an attenuation as described above, which takes place by means of a fluid, or an attenuation, which takes place by means of effects achieved due to a generated hydraulic fluid flow. As a means for achieving a hydraulic damping, in particular a mechanical element is provided. This element is positioned according to the invention between the armature and the pole core. This is understood to mean in particular that it is positioned axially between the two components, wherein a concern to one or both components may of course be possible.
Unter einer axialen Verlagerung des Ankers bei einem stromlos geschlossenen Ventil wird weiterhin eine Verlagerung in Richtung Öffnungsstellung bei Bestromen mittels elektromagnetischer Kräfte verstanden sowie eine Rückverlagerung mittels Druckfeder bei einem Entstromen. Als Druckfeder kommt insbesondere eine Schraubenfeder zum Einsatz. Insbesondere bei einer Verlagerung des Ankers bei einem Bestromen schlägt der Anker im Stand der Technik häufig ungebremst auf den Polkern. Hinzu kommt, dass mit geringerem Arbeitsspaltabstand zwischen Polkern und Anker die wirkenden Anziehungskräfte vergrößert werden, d.h. der Anker bei Annäherung eine Beschleunigung erfährt. Durch diese hydraulische Dämpfung der Verlagerung können die Auswirkungen eines solchen Anschlagens reduziert werden. Als Auswirkungen ist insbesondere die Übertragung von Körperschall im System zu nennen, die reduziert oder vermieden werden kann. Unter einem Anschlagen des Ankers an den Polkern ist jegliche Art der Kraft- und/oder Impulsübertragung zwischen beiden Komponenten zu verstehen. Selbstverständlich fällt hierunter auch ein indirektes Anschlagen des Ankers an den Polkern über eine weitere Komponente, wie etwa einer Federscheibe, die zwischen den beiden Komponenten Anker und Polkern positioniert ist. Hierdurch kann ein aus NVH-Gesichtspunkten akzeptabels Öffnungsverhalten erzielt werden, auch bei einer direkten Anbindung des Hydraulikaggregats an die Spritzwand.Under an axial displacement of the armature in a normally closed valve is further understood a shift in the direction of opening position during energization by means of electromagnetic forces and a return displacement by means of compression spring in a Entstromen. As a compression spring in particular a coil spring is used. Particularly in the case of a displacement of the armature during an energization, the armature in the prior art often strikes the pole core without braking. In addition, with less working gap between pole core and armature, the acting forces of attraction are increased, i. the anchor experiences an acceleration when approaching. By this hydraulic damping of the displacement, the effects of such a stop can be reduced. In particular, the impact of the transmission of structure-borne noise in the system, which can be reduced or avoided. An attachment of the armature to the pole core means any type of force and / or momentum transfer between the two components. Of course, this also includes an indirect striking of the armature to the pole core via another component, such as a spring washer, which is positioned between the two components anchor and pole core. This can be achieved from NVH aspects acceptable opening behavior, even with a direct connection of the hydraulic unit to the bulkhead.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Steuerung der Verlagerungsgeschwindigkeit des Ankers ausgebildet ist.In an advantageous embodiment, the solenoid valve is characterized in that the means for controlling the displacement speed of the armature is formed.
Hierunter wird verstanden, dass das Mittel zur hydraulischen Dämpfung der Verlagerung des Ankers eine solche Dämpfung dadurch erreicht, dass es eine Steuerung der Verlagerungsgeschwindigkeit ermöglicht. Als Steuerung sind eine Regelung und/oder eine Beeinflussung der entsprechenden Größe zu verstehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Mittel ausgebildet ist die Verlagerungsgeschwindigkeit, d.h. die Bewegungsgeschwindigkeit, des Ankers zu reduzieren. Durch eine Steuerung der Geschwindigkeit kann das Anschlagen des Ankers an den Polkern beeinflusst werden. Vorteilhaft wird das Anschlagen gedämpft. Hierdurch kann ein gewünschtes Geräuschverhalten erzielt werden. By this is meant that the means for hydraulic damping of the displacement of the armature such a damping achieved in that it allows control of the displacement speed. As a control, a regulation and / or influencing the corresponding size to understand. In particular, it is provided that the means is adapted to the displacement speed, i. to reduce the movement speed of the anchor. By controlling the speed, the impact of the anchor on the pole core can be influenced. Advantageously, the impact is damped. As a result, a desired noise behavior can be achieved.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Magnetventil, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel als hydraulische Blende ausgebildet ist.In a preferred embodiment, the solenoid valve, characterized in that the means is designed as a hydraulic diaphragm.
Hierunter wird verstanden, dass das Mittel so ausgestaltet ist, dass durch die Positionierung des Mittels in dem Ventil dieses als hydraulische Blende wirkt. Eine hydraulische Blende ist ein örtlicher Strömungswiderstand. Dieser wird bspw. dadurch erzeugt, dass ein Strömungsquerschnitt sprungartig verengt wird. Da das Fluid in Strömungsrichtung vor der Blende aufgestaut wird, ist der Druck vor der Blende höher als der Druck nach der Blende. Der Volumenstrom wird dabei insbesondere von der entstehenden Druckdifferenz bestimmt. Durch die Anordnung des Mittels am Anker, wird eine sich mit dem Ankerhub bewegende hydraulische Blende geschaffen. Durch den Einsatz und die Auslegung einer Blende kann der Volumenstrom im Ventil beeinflusst werden. Aufgrund des im Wesentlichen inkompressiblen Fluids kann damit durch eine Blende die Bewegungsgeschwindigkeit des Ankers und damit auch ein Impuls beim Anschlagen vorteilhaft gesteuert werden.By this is meant that the means is designed so that acts by the positioning of the means in the valve, this as a hydraulic shutter. A hydraulic orifice is a local flow resistance. This is, for example, generated by the fact that a flow cross-section is suddenly narrowed. Since the fluid is dammed upstream of the orifice in the flow direction, the pressure in front of the orifice is higher than the pressure downstream of the orifice. The volume flow is determined in particular by the resulting pressure difference. The arrangement of the agent at the anchor, a moving with the armature stroke hydraulic diaphragm is created. The use and design of an orifice can influence the volume flow in the valve. Due to the substantially incompressible fluid, the movement speed of the armature and therefore also a pulse during impact can thus be advantageously controlled by a diaphragm.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine definierte Fluiddurchtrittsöffnung besitzt.In an advantageous development, the magnetic valve is characterized in that the means has a defined fluid passage opening.
Hierunter wird verstanden, dass das Mittel so ausgestaltet ist, dass dieses einen Fluiddurchtritt an einer bestimmten Stelle ermöglicht. Ein solcher Fluiddurchtritt kann bspw. als Blende ausgestaltet sein und entsprechende Effekte erzielen. Insbesondere ist vorgesehen eine Blende durch einen mittigen Fluiddurchlass in dem Mittel zu erzeugen, bspw. als mittiges Loch. Die Wirkung und Stärke der Dämpfung kann bspw. durch den Durchmesser des Lochs eingestellt werden, um den gewünschten Dämpfungseffekt zu erzielen. Die Auslegung des Fluiddurchtritts ist daher darauf abzustimmen, welcher Fluidvolumenstrom ermöglicht werden soll. Hierbei wird sowohl das Gesamtkonzept des Ventils als auch die gewünschte Bewegungscharakteristik des Ankers berücksichtigt.By this is meant that the means is designed so that this allows a fluid passage at a certain point. Such a fluid passage may, for example, be designed as a diaphragm and achieve corresponding effects. In particular, it is provided to produce a diaphragm through a central fluid passage in the means, for example as a central hole. The effect and strength of the damping can be adjusted, for example, by the diameter of the hole in order to achieve the desired damping effect. The interpretation of the fluid passage is therefore to vote on which Fluid volume flow to be enabled. Here, both the overall concept of the valve and the desired movement characteristics of the armature is considered.
In einer möglichen Ausführungsform ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Mittels ein definierter Fluiddurchtrittskanal zwischen dem Mittel und der Ventilhülse ausgebildet ist.In one possible embodiment, the solenoid valve is characterized in that by means of the means a defined fluid passageway between the means and the valve sleeve is formed.
Hierunter ist zu verstehen, dass nicht nur mittels einer Fluidführung durch einen Durchlass innerhalb des Mittels eine hydraulische Dämpfung bei einer Bewegung des Ankers erzielt werden kann, sondern auch eine hydraulische Dämpfung mittels Fluidführung um das Mittel außen herum vorteilhaft definiert werden kann. Analog zu der zuvor dargestellten Ausführungsform eines mittigen Fluiddurchlasses, kann auch eine spezifische Ausbildung eines Fluidkanals zwischen Mittel und Ventilhülse vorteilhaft die gewünschte hydraulische Dämpfung erzielen. Hierfür ist der Fluidkanal, und damit der mögliche Volumenstrom, entsprechend zu definieren. Bei Vorliegen einer Ankernut, stellt sich ein dämpfender Effekt bereits dann ein, wenn der Fluidfluss durch die Ankernut beeinträchtigt wird, d. h. wenn bspw. das Mittel die Ankernut teilweise bedeckt. Eine vollständige Bedeckung der Ankernut führt zu einer Verstärkung des Effektes. Weiterhin kann der Kanal zwischen Mittel und Ventilhülse enger ausgeführt sein als der Kanal zwischen Anker und Ventilhülse um eine hohe Verstärkung des Effektes und eine stärker ausgeprägte Dämpfung zu erzielen.This is to be understood that not only by means of a fluid guide through a passage within the means a hydraulic damping during movement of the armature can be achieved, but also a hydraulic damping by means of fluid guidance around the means outside can be defined advantageous. Analogous to the previously described embodiment of a central fluid passage, a specific design of a fluid channel between the center and the valve sleeve can advantageously achieve the desired hydraulic damping. For this purpose, the fluid channel, and thus the possible volume flow to define accordingly. In the presence of a Ankernut, a damping effect already sets in when the fluid flow is affected by the Ankernut, d. H. if, for example, the agent partially covers the anchoring groove. A complete covering of the anchoring groove leads to an amplification of the effect. Furthermore, the channel between the middle and valve sleeve can be made narrower than the channel between the armature and the valve sleeve to achieve a high gain of the effect and a more pronounced damping.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel an einer dem Polkern zugewandten Stirnfläche des Ankers positioniert ist. In an advantageous development, the magnetic valve is characterized in that the means is positioned on an end face of the armature facing the pole core.
Hierunter wird verstanden, dass das Mittel in unbestromten Zustand des Ventils so positioniert und montiert ist, dass dieses an der Stirnfläche des Ankers positioniert und mit dem Anker verbunden sind. Eine Bewegung des Ankers führt daher auch zu einer Bewegung des Mittels. Durch die spezifische Anordnung des Federscheibenpakets kann damit bspw. eine sich mit dem Ankerhub bewegende hydraulisch Blende geschaffen werden. Das Fluid im Ventil, welches sich zwischen dem Mittel und dem Polkern befindet, wird bei der Hubbewegung verdrängt und strömt an dem Mittel vorbei nach unten. Das Mittel wird hierbei als Blende welche das Fluid bei der Hubbewegung umströmen, bzw. durchströmen muss. Die Ankergeschwindigkeit im Vergleich zum Stand der Technik wird dadurch reduziert und lässt beim Schalten weniger Körperschall entstehen. Beim Entstromen des Magnetventils bewegt sich durch die Federkraft der Druckfeder der Anker gemeinsam mit dem Federscheibenpaket nach unten in Richtung Schließposition. Auch hier wird das Federscheibenpaket als hydraulische Blende. Das Fluid fließt dabei über das Federscheibenpaket in den Bereich oberhalb des Federscheibenpakets zwischen Anker und Polkern zurück und dämpft somit den Schließimpuls. By this is meant that the means in the de-energized state of the valve is positioned and mounted so that it is positioned on the end face of the armature and connected to the armature. A movement of the armature therefore also leads to a movement of the agent. Due to the specific arrangement of the spring disk package can thus be created, for example, a moving with the armature stroke hydraulic aperture. The fluid in the valve, which is located between the center and the pole core is displaced during the lifting movement and flows past the means down. The agent is here as a diaphragm which flow around the fluid during the stroke movement, or must flow through. The anchor speed compared to the prior art is thereby reduced and can be less structure-borne sound when switching. When the solenoid valve flows out, the armature moves the armature together with the spring disk pack downwards in the direction of the closing position due to the spring force of the compression spring. Again, the spring washer package as a hydraulic shutter. The fluid flows back through the spring disk package in the area above the spring disk package between the armature and pole core and thus dampens the closing pulse.
Vorteilhaft ist weiterhin vorgesehen, dass das Magnetventil dadurch gekennzeichnet ist, dass das Mittel in Kontakt mit der dem Polkern zugewandten Stirnfläche des Ankers anliegt. Hierunter ist zu verstehen, dass das Mittel in direkten Kontakt an der Stirnfläche des Ankers anliegt, welche dem Polkern zugewendet ist. Ein solcher Kontakt ist selbstverständlich erfüllt, wenn das Mittel an einem Bereich der beschriebenen Ankerstufung anliegt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder zumindest bereichsweise zwischen dem Mittel und dem Anker angeordnet ist. Advantageously, it is further provided that the solenoid valve is characterized in that the means rests in contact with the pole core facing end face of the armature. By this is meant that the means bears in direct contact with the end face of the armature which faces the pole core. Such a contact is of course satisfied when the means is applied to a region of the anchor staging described. In an advantageous embodiment, the solenoid valve is characterized in that the compression spring is at least partially disposed between the means and the armature.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannkraft der Druckfeder eine Verformung des Mittels bewirkt, wobei ein Anschlagen des bewegten Ankers an den Polkern mittels einer Rückbildung dieser Verformung gedämpft wird.In an advantageous development, the magnetic valve is characterized in that a biasing force of the compression spring causes a deformation of the agent, wherein a striking of the moving armature is damped to the pole core by means of a regression of this deformation.
Es wurde bereits ausgeführt, dass ein Mittel zur hydraulischen Dämpfung vorgesehen ist, wobei die hydraulische Dämpfung der Verlagerung des Ankers zu einer Geschwindigkeitsreduktion und damit zu einer Dämpfung des Anschlagens des Ankers an den Polkern führt. Zusätzlich ist nun vorgesehen, dass eine weitere Dämpfung durch das Mittel erfolgt: Wie bereits ausgeführt, ist das Mittel zur hydraulischen Dämpfung zwischen dem Polkern und dem Anker positioniert. Eine im System vorhandene Druckfeder führt zu einer spezifischen, definierten Verformung des Mittels in unbestomten Zustand des Magnetventils. Wird das Ventil nun bestromt schließt sich der Arbeitsluftspalt zwischen dem Polkern und den Anker. Der Anker bewegt sich dabei nach oben, die Durchbiegung der Federplatten erhöht sich über die ansteigende Federkraft. It has already been stated that a means for hydraulic damping is provided, wherein the hydraulic damping of the displacement of the armature leads to a reduction in speed and thus to a damping of the abutment of the armature to the pole core. In addition, it is now provided that a further damping takes place by the means: As already stated, the means for hydraulic damping between the pole core and the anchor is positioned. An existing compression spring in the system leads to a specific, defined deformation of the agent in the non-saturated state of the solenoid valve. When the valve is energized, the working air gap between the pole core and the armature closes. The armature moves upward, the deflection of the spring plates increases due to the increasing spring force.
Kurz vor dem Ende der Hubbewegung treffen die an ihrem Außenrad vorgewölbten Federscheiben auf den Polkern und der Aufschlag wird durch diese als Anschlagfedern wirkende Vorwölbung gedämpft, bis die Endposition erreicht ist. Hierbei wird mittels der Rückverformung der spezifischen, definierten Verformung ein Anschlagen des Ankers an den Polkern gedämpft. Durch diese Dämpfung werden die Auswirkungen eines solchen Anschlagens vorteilhaft reduziert. Shortly before the end of the lifting movement, the spring discs bulged on their outer wheel hit the pole core and the impact is damped by these protrusions acting as stop springs until the end position is reached. Here, by means of the reshaping of the specific, defined deformation, an abutment of the armature against the pole core is damped. By this damping the effects of such a stop are advantageously reduced.
Das Mittel ist dabei dergestalt ausgebildet, dass es sowohl die hydraulische Dämpfung der Ankerverlagerung als auch eine mechanische Dämpfung des Ankeranschlagens ermöglicht. Beide Dämpfungseffekte werden also durch eine Komponente, nämlich das Mittel, erzeugt, bzw. im Zusammenspiel dieser Komponente mit weiteren Komponenten. Die Effekte der hydraulischen und der mechanischen Dämpfung führen dabei in Kombination zu einer ausgeprägten Verbesserung des NVH-Verhaltens. The means is designed such that it allows both the hydraulic damping of the armature displacement and a mechanical damping of the anchor stop. Both damping effects are thus generated by a component, namely the means, or in the Interaction of this component with other components. The effects of hydraulic and mechanical damping combine to significantly improve NVH performance.
In einer vorteilhaften Ausführung ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel aus zumindest einer Federscheibe, insbesondere aus einem Federscheibenpaket, gebildet ist.In an advantageous embodiment, the solenoid valve is characterized in that the means is formed from at least one spring washer, in particular from a spring washer package.
Hierunter ist zu verstehen, dass eine Federscheibe eingesetzt werden kann, um die oben beschriebenen Effekte zur mechanischen Dämpfung zu erzielen. Die Anzahl an Federscheiben kann variabel angepasst werden, je nach Dimensionierung und Materialcharakteristik der Scheiben als auch je nach Anwendungsfall und zu erzielender Dämpfung. Hierbei stellt sich der beschriebene Effekt der Deformation und Rückbildung der Deformation bereits bei einer Federscheibe ein. Durch die Verwendung mehrere Scheiben kann es jedoch zu weiteren Effekten, bspw. Reibungseffekte sowie Abbau von Unebenheiten, zwischen den Federscheiben kommen. Beispielsweise kann vorteilhaft ein Paket von Federscheiben eingesetzt werden, um die Effekte zu erhöhen. Die Federscheiben können weiterhin als Stanzteile aus einem Standardblech hergestellt werden. Auch ist eine Handhabung als Schüttgut möglich. Hierdurch ist die Lösung kostengünstig realisierbar.By this is meant that a spring washer can be used to achieve the above described mechanical damping effects. The number of spring washers can be variably adjusted, depending on the dimensions and material characteristics of the discs as well as depending on the application and the damping to be achieved. In this case, the described effect of deformation and regression of the deformation already occurs in a spring washer. However, the use of multiple disks can lead to further effects, for example frictional effects and reduction of unevenness, between the spring disks. For example, a packet of spring washers can advantageously be used to increase the effects. The spring washers can continue to be produced as stampings from a standard sheet. Also, handling as bulk material is possible. As a result, the solution is inexpensive to implement.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Polkern weisende Stirnfläche des Ankers eine axial ausgebildete Kontur über den Durchmesser aufweist, wobei diese Kontur insbesondere eine radial außen gelegene Auflagemöglichkeit für das Mittel an dem Anker sowie einen radial innen gelegenen Hohlraum zwischen dem Mittels und dem Anker ausbildet.In a preferred embodiment, the solenoid valve is characterized in that an end face of the armature facing the pole core has an axially formed contour over the diameter, this contour in particular having a radially outward support possibility for the means on the armature and a radially inner cavity between the armature Means and the anchor trains.
Hierunter ist zu verstehen, dass als Aufstützpunkt eine Oberflächenstrukturierung einer bestehenden Komponenten (bspw. eine Stufung des Ankers) Verwendung finden kann. Diese kann radial einstufig oder auch mehrstufig ausgeprägt sein. Neben Stufen sind auch fließende Übergänge oder Mischformen denkbar. Ein derartiger Absatz kann bspw. durch spanende Fertigungsverfahren, wie Drehen und Fräsen, eingebracht werden. Die Ankerstufung ist insbesondere umlaufend über den Umfang des Ankers ausgeführt. Die Stufung kann dabei eine oder mehrere über den Umfang verteilt Einkerbungen, bspw. für einen Fluidvolumenverschiebung aufweisen. By this is to be understood that a surface structuring of an existing component (for example a grading of the anchor) can be used as a support point. This may be radially one-stage or multi-stage pronounced. In addition to stages, flowing transitions or mixed forms are also conceivable. Such a paragraph may, for example, by machining manufacturing processes, such as turning and milling, are introduced. The anchor staging is executed in particular circumferentially over the circumference of the anchor. The grading can have one or more notches distributed over the circumference, for example for a fluid volume displacement.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass ein Innendurchmesser der Auflagemöglichkeit größer ist als ein Außendurchmesser der Druckfeder. Durch eine derartige bauliche Bedingung kann vorteilhaft eine erwünschte Wölbung der Federscheiben erzielt werden. Hierbei erfolgt am Einwirkungspunkt der Druckfeder auf die Federscheibe eine Verformung in Richtung der wirkenden Vorspannkraft der Druckfeder. An der Auflagemöglichkeit, d. h. am Aufstützpunkt, wird die Federscheibe an einer Verformung verhindert. Hierdurch wird im äußeren Bereich der Federscheibe, d. h. radial weiter außen als die Auflagemöglichkeit eine gegenläufige Verformung der Federscheibe, d. h. entgegen der wirkenden Vorspannkraft der Druckfeder, ermöglicht.In an advantageous development, the magnetic valve is characterized in that an inner diameter of the support possibility is greater than an outer diameter of the compression spring. By such a structural condition can advantageously be achieved a desired curvature of the spring washers. Here, at the point of action of the compression spring on the spring washer, a deformation in the direction of the acting biasing force of the compression spring. At the possibility of placing, d. H. At the support point, the spring washer is prevented from deforming. As a result, in the outer region of the spring washer, d. H. radially outward than the support possibility an opposite deformation of the spring washer, d. H. against the acting biasing force of the compression spring allows.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel in unverformtem Zustand im Wesentlichen eben ist, sowie die Verformung eine Wölbung des Mittels bewirkt.In a preferred embodiment, the magnetic valve is characterized in that the means in undeformed state is substantially flat, and the deformation causes a curvature of the agent.
Hierunter ist zu verstehen, dass das Mittel, das heißt insbesondre die Federscheibe, prinzipiell die Planfläche einer Scheibe aufweist. Die Grundform der Komponente ist damit scheibenförmig und im Wesentlichen eben in ihrem ursprünglichen nicht-eingebauten Zustand. Hierdurch kann vorteilhaft auf sehr einfache und kostengünstige Standardkomponenten zurückgegriffen werden. Die benötigte Form für eine Dämpfung des Anschlagens, d. h. die gewünschte Wölbung, wird ausschließlich mittels der Vorspannkraft der Druckfeder im System erzeugt. Daher ist auch kein formgebender Bearbeitungsschritt im Vorfeld notwendig. Die Wölbung wird rein durch die reguläre Montage der Komponenten erzeugt. Es ist daher weder notwendig noch vorteilhaft, dass die Komponente eine definierte geformte Federstruktur aufweist, wie bspw. eine Tellerfeder.This is to be understood that the means, that is insbesondre the spring washer, in principle, the flat surface of a disc. The basic shape of the component is thus disk-shaped and substantially planar in its original uninstalled state. This can advantageously be used on very simple and inexpensive standard components. The required shape for damping the impact, d. H. the desired curvature is generated solely by means of the biasing force of the compression spring in the system. Therefore, no shaping processing step is necessary in advance. The curvature is created purely by the regular assembly of the components. It is therefore neither necessary nor advantageous that the component has a defined shaped spring structure, such as, for example, a plate spring.
In einer vorteilhaften Ausführung ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorspannkraft der Druckfeder einen Außenrand des Mittels in Gegenrichtung zur wirkenden Vorspannkraft der Druckfeder gewölbt wird, wobei mittels einer zumindest bereichsweisen und/oder teilweisen Rückbildung dieser Wölbung ein Anschlagen des Ankers an den Polkern gedämpft wird.In an advantageous embodiment, the magnetic valve is characterized in that by the biasing force of the compression spring an outer edge of the agent is arched in the opposite direction to the acting biasing force of the compression spring, wherein attenuated by means of an at least partially and / or partial regression of this curvature beating of the armature to the pole core becomes.
Hierunter wird verstanden, dass die Komponenten dergestalt dimensioniert, charakterisiert und aufeinander abgestimmt sind, dass sich folgende Effekte einstellen: Die Druckfeder besitzt eine Vorspannung und stützt sich über das Mittel, das heißt insbesondre über die Federscheiben, und einen Aufstützpunkt (bspw. eine Ankerstufung oder eine Restluftspaltscheibe) am Anker ab. Durch die wirkende Vorspannkraft der Druckfeder werden die Federscheiben am Aufstützpunkt der Druckfeder, das heißt in der Mitte der Federscheiben, in Richtung des Ankers gewölbt. Als Aufstützpunkt soll selbstverständlich auch eine Fläche oder Teilfläche verstanden werden, bspw. auch ein kreisförmiges Segment an welchem die Federscheibe anliegt. Dieses Durchbiegen hebt das Federscheibenpaket in unbestromten Zustand des Ventils am Außendurchmesser von der Ankerstufung, bzw. der Restluftspaltscheibe, ab. Das heißt der äußere Rand der Federscheibe, bzw. des Federscheibenpakets wird beginnend beim Aufstützpunkt entgegen der Druckrichtung der Druckfeder in Richtung zum Polkern gewölbt. Beim Bestromen des Ventils wird der bestehende Arbeitsluftspalt zwischen Anker und Polkern durch die Bewegung des Ankers geschlossen. Der Anker prallt jedoch nicht wie im Stand der Technik ungebremst gegen den Polkern, sondern wird durch den Federweg der aufgrund der Vorwölbung der Federscheiben zur Verfügung steht, verzögert, bis er seine Endlage erreicht hat. Selbstverständlich führt auch eine zumindest bereichsweise und/oder teilweise Rückformung der Wölbung zu einem Dämpfungseffekt. Durch die Kombination der Federscheibe mit einem Aufstützpunkt wird ein dämpfendes System erzeugt, dass zwischen dem Polkern und dem Anker eingebaut den Impuls eines Anschlagens dämpft und so den Körperschall im System mindert. This is understood to mean that the components are dimensioned, characterized and matched to one another in such a way that the following effects occur: The compression spring has a pretension and is supported by the means, ie in particular by the spring washers, and by a support point (for example an armature staging or a residual air gap disc) at the anchor. By the acting biasing force of the compression spring, the spring washers at the support point of the compression spring, that is arched in the middle of the spring washers, in the direction of the armature. As a support point, of course, a surface or partial surface should be understood, for example. A circular segment on which rests the spring washer. This bending raises the spring disk package in the de-energized state of the valve on the outer diameter of the Anchoring grading, or the residual air gap disc, from. That is, the outer edge of the spring washer, or spring washer package is arched starting at the support point against the pressure direction of the compression spring toward the pole core. When the valve is energized, the existing working air gap between the armature and the pole core is closed by the movement of the armature. However, the anchor does not bounce unbraked against the pole core as in the prior art, but is delayed by the spring travel available due to the protrusion of the spring washers until it has reached its end position. Of course, at least partially and / or partially reshaping the curvature leads to a damping effect. By combining the spring washer with a support point, a damping system is created which, installed between the pole core and the armature, dampens the impulse of a stop and thus reduces structure-borne noise in the system.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ventil dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder in einer Aussparung des Polkerns positioniert ist. Wie bereits beschrieben weist der Anker eine Vertiefung zur Aufnahme und Führung der Druckfeder auf. In diesem Hohlraum ist die Druckfeder positioniert und geführt. In an advantageous embodiment, the valve is characterized in that the compression spring is positioned in a recess of the pole core. As already described, the armature has a recess for receiving and guiding the compression spring. In this cavity, the compression spring is positioned and guided.
In einer möglichen Ausgestaltung ist das Magnetventil dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel mittels der Druckfeder an der Stirnfläche des Ankers axial gehalten wird. Hierunter ist zu verstehen, dass die Federscheiben auch im unbestromten Zustand in einer definierten Position gehalten werden. Hierfür weist die Druckfeder eine Vorspannung auf. Diese Vorspannung kann bei der Montage des Ventils aufgebracht werden. Die Druckfeder stützt sich weiterhin dadurch über die Federscheiben an dem Anker ab. Neben einem direkten Abstützen ist hierbei auch ein indirektes Abstützen mittels einer weiteren Komponente, bspw. einer Restluftspaltscheibe möglich.In one possible embodiment, the solenoid valve is characterized in that the means is held axially by means of the compression spring on the end face of the armature. This is to be understood that the spring washers are held in a defined position even in the de-energized state. For this purpose, the compression spring on a bias. This bias can be applied during assembly of the valve. The compression spring is further supported by the spring washers on the anchor. In addition to a direct support here also an indirect support by means of another component, for example. A residual air gap disc is possible.
Ausführungsformenembodiments
Von den Figuren zeigt:From the figures shows:
Hierbei ist die zum Polkern
Während die linke Darstellung in
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