DE19849667A1 - Elektromagnetische Vorrichtung, insbesondere für eine schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage - Google Patents
Elektromagnetische Vorrichtung, insbesondere für eine schlupfgeregelte, hydraulische FahrzeugbremsanlageInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Vorrichtung (6), insbesondere für eine schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage, mit mindestens einem ersten, in seiner stromlosen Grundstellung geschlossenen Magnetventil (4) und mit mindestens einem zweiten, in seiner stromlosen Grundstellung offenen Magnetventil, wobei die ersten und zweiten Magnetventile (4) in Aufnahmebohrungen (1) eines Ventilblocks (2) aufgenommen sind. Die Erfindung sieht vor, daß die ersten und zweiten Magnetventile (4) baugleiche, einstückige Ventilgehäuse (12) aufweisen, in welchen jeweils sämtliche Magnetventilbauteile im wesentlichen ohne axialen Überstand aufgenommen sind, und daß jeweils die gesamte Länge der ersten und zweiten Magnetventile (4) in den Aufnahmebohrungen (1) des Ventilblocks (2) versenkt ist, und daß zwischen einer zum Ventilsitz (28) weisenden Stirnseite mindestens einer Magnetspule (40) und einer Trennebene (41) zwischen dieser Magnetspule (40) und dem zugeordneten Polstück (8) ein nichtferromagnetischer Distanzring (38) angeordnet ist.
Description
Die Erfindung geht aus von einer elektromagnetischen Vorrich
tung, insbesondere für eine schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeug
bremsanlage, nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung ist aus der EP 0 675 030 A2 bekannt.
Ein dort verwendeter Ventilblock hat mehrere Aufnahmebohrungen, in
welchen erste, in der stromlosen Grundstellung geschlossene Magnet
ventile und zweite, in der stromlosen Grundstellung offene Magnet
ventile an Ventilträgern aufgenommen sind. Die ersten und zweiten
Magnetventile haben je einen hydraulischen Teil mit einem von einem
Magnetanker gesteuerten Ventilschließglied, welches relativ zu einem
von einem Ventilsitzträger gehaltenen Ventilsitzkörper und einem
Polstück beweglich ist, und je einen elektrischen Teil mit einer Magnet
spule, welche in elektrisch erregtem Zustand mit dem Magnetanker
derart zusammenwirkt, daß das erste Magnetventil geöffnet und das
zweite Magnetventil geschlossen wird.
Zur Aufnahme der ersten und zweiten Magnetventile in den Auf
nahmebohrungen des bekannten Ventilblocks ist eine Halteplatte vor
gesehen, welche jeweils den Ventilträger in der Aufnahmebohrung hält
und mit dem Ventilblock verschraubt ist. Die Halteplatte hat Durch
gangsbohrungen, durch welche Führungshülsen der Magnetventile ra
gen. Eine Magnetspule ist jeweils auf den aus der Halteplatte ragenden
Teil einer Führungshülse aufgesetzt und umschließt sie. Die Magnet
spule wird von einem Joch umgriffen.
In einer Führungshülse sind jeweils ein Polstück, eine Ventilfe
der und ein Magnetanker mit Schließkörper eines Sitzventils aufge
nommen. Die Führungshülse besteht aus einem nicht-ferromagne
tischen Material und ist endseitig zu einem Flansch aufgeweitet, der
stirnseitig an einem Ventilsitzträger anliegt und vom Ventilträger über
griffen ist. Der Ventilträger und der Ventilsitzträger sind durch eine
Bördelverbindung miteinander verbunden.
Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Magnetventi
le nicht als komplett vormontierte Baueinheiten in die Aufnahmeboh
rungen eingesetzt werden können, da zunächst die Führungshülse zu
sammen mit dem Ventilträger und dem Ventilsitzträger durch die Hal
teplatte in der Aufnahmebohrung fixiert und dann erst die Magnetspule
zusammen mit dem Joch auf die Führungshülse aufgesetzt werden
muß.
Darüber hinaus sind die ersten und zweiten Magnetventile rela
tiv lang und ragen aus den Aufnahmebohrungen des Ventilblocks her
aus, wodurch das den Ventilblock tragende Steuergerät der bekannten
elektromagnetischen Vorrichtung relativ hoch baut. Außerdem ist die
Einbautiefe und damit die Einbausteifigkeit der weit aus den Aufnah
mebohrungen ragenden Führungshülsen, welche die aus der Bewe
gung der Magnetanker resultierenden dynamischen Kräfte aufnehmen,
gering.
Schließlich besteht die Führungshülse aus nicht-ferroma
gnetischem Material und ist innerhalb des Haupt-Magnetflusses ange
ordnet. Dies hat den Nachteil, daß die Führungshülse einen hohen
magnetischen Widerstand darstellt und der Magnetfluss dadurch ge
schwächt wird.
Die erfindungsgemäße elektromagnetische Vorrichtung mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß
durch das einstückige Ventilgehäuse, welches sämtliche Magnetventil
bauteile umschließt, die ersten und zweiten Magnetventile jeweils als
komplett vormontierte Einheiten in die Aufnahmebohrungen eingesetzt
werden können. Außerdem ergibt sich hierdurch eine hohe Eigenstei
figkeit der Magnetventile, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn
sie in den Aufnahmebohrungen unter großer Krafteinwirkung ver
stemmt werden und die hohe Eigensteifigkeit verhindert, daß sich das
voreingestellte Ventilspiel durch Relativbewegungen von Magnetventil
bauteilen zueinander ändert oder daß der Magnetanker in seiner Füh
rung verklemmt. Da für beide Magnetventilarten, stromlos offen und
stromlos geschlossen, jeweils das gleiche einstückige Ventilgehäuse
verwendet wird, reduziert sich die Anzahl unterschiedlicher Bauteile,
was sich günstig auf die Fertigungskosten auswirkt.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der versenkten Anordnung
der Magnetventile in den Aufnahmebohrungen des Ventilblocks. Zum
einen resultiert hieraus eine höhere Einbausteifigkeit der Magnetventile
in den Aufnahmebohrungen, zum andern sind hierdurch auch die wär
meerzeugenden Magnetspulen versenkt angeordnet und die Wärmeab
leitung kann durch den Ventilblock erfolgen. Durch diese Maßnahme
können wärmeempfindliche elektronische Steuerbauteile in direktem
Stirnkontakt zu den versenkten Magnetventilen angeordnet werden,
wodurch sich die Baugröße des Steuergeräts der Vorrichtung reduziert.
Schließlich hat der nicht-ferromagnetische Distanzring eine vor
teilhafte Doppelfunktion. Einerseits dichtet er den mit Druckmedium
beaufschlagten hydraulischen Teil der Magnetventile, welcher den Ma
gnetanker, das Ventilschließglied, den Ventilsitzträger und das
Polstück beinhaltet, gegenüber dem elektrischen Teil mit der Magnet
spule ab. Andererseits liegt er durch seine Anordnung zwischen der
zum Ventilsitz weisenden Stirnseite der Magnetspule und der Trenn
ebene zwischen dieser Magnetspule und dem zugeordneten Polstück
nicht innerhalb des Haupt-Magnetfeldes, wodurch sein auf das Magnet
feld wirkender magnetischer Widerstand entsprechend gering ist. Zu
sätzlich schließt der nicht-ferromagnetische Distanzring die Magnet
feldlinien zum Ventilgehäuse nicht kurz, sondern sorgt dafür, daß diese
den Magnetanker des ersten Magnetventils bzw. die Polscheibe des
zweiten Magnetventils durchdringen können.
Durch die Kombination der genannten Maßnahmen ergibt sich
insgesamt eine sehr steife und kurze Bauweise der ersten und zweiten
Magnetventile, wodurch das Steuergerät der elektromagnetischen Vor
richtung klein ausfällt. Außerdem bestehen die Magnetventile aus we
niger Bauteilen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patent
anspruch 1 angegebenen elektromagnetischen Vorrichtung möglich.
Besonders vorteilhaft ist, daß die Ventilsitzkörper der ersten und
zweiten Magnetventile baugleich und jeweils mit dem Ventilsitz ein
stückig ausgebildet sind. Hierdurch wird die Anzahl unterschiedlicher
Bauteile weiter verringert.
Eine besonders zu bevorzugende Weiterbildung der Erfindung
sieht vor, daß dem Ventilgehäuse und dem Polkern ein erster nicht
ferromagnetischer Distanzring in radialer Richtung zwischengeordnet
ist, welcher eine zum ersten Magnetanker weisende Stirnfläche des
Polkerns mit einem stirnseitigen Ringabschnitt axial überragt, an wel
chem der erste Magnetanker anliegt, wenn das erste Magnetventil
geöffnet ist. Hierdurch wird zwischen dem Polstück und dem Magnet
anker ein Restluftspalt gewährleistet, welcher ein magnetisches Kleben
des Magnetankers am Polstück verhindert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes, in der stromlosen
Grundstellung geschlossenes Magnetventil einer elektromagnetischen
Vorrichtung gemäß der Erfindung. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt
durch ein zweites, in der stromlosen Grundstellung offenes Magnet
ventil einer elektromagnetischen Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Das in Fig. 1 in einer ersten Aufnahmebohrung 1 eines Ven
tilblocks 2 dargestellte erste Magnetventil 4 bildet einen Teil eines im
übrigen nicht dargestellten Steuergeräts einer bevorzugten Ausfüh
rungsform einer elektromagnetischen Vorrichtung 6 gemäß der Erfin
dung zum Einsatz in schlupfgeregelten Bremsanlagen von Kraftfahr
zeugen. Das erste Magnetventil 4 ist ein 2/2-Wege-Auslaßventil, wel
ches in seiner stromlosen Grundstellung den Rückfluß von Bremsflüs
sigkeit z. B. aus einem Radbremszylinder RBZ zu einer Rückförder
pumpe RFP sperrt.
Das erste Magnetventil 4 weist kopfseitig einen Polkern 8 auf,
welchem sich in axialer Richtung ein erster Magnetanker 10 mit gerin
gem axialem Abstand anschließt, dessen Höhe klein gegenüber sei
nem Durchmesser ist. Der erste Magnetanker 10 wird durch ein ein
stückiges Ventilgehäuse 12 entlang einer Magnetventilachse 14 be
weglich geführt und hat eine mittige Stufenbohrung 16, in welche die
zylindrische Basis 18 eines ersten Ventilschließglieds 20 eingesetzt ist.
Von der Basis 18 des ersten Ventilschließglieds 20 ragt ein vom Pol
kern 8 wegweisender erster Dichtstößel 22 weg, dessen endseitiger
erster Schließkörper 24 halbkugelförmig ausgebildet ist. Der erste
Schließkörper 24 wird durch den Druck einer sich zwischen dem Pol
kern 8 und dem ersten Magnetanker 10 abstützenden ersten Ventilfe
der 26 in einen hohlkegelförmigen Ventilsitz 28 gedrückt, welcher ein
stückig mit einer bodenseitigen Ventilsitzplatte 30 ausgeführt ist. Das
erste Magnetventil 4 befindet sich dann in seiner stromlos geschlosse
nen Grundstellung. Die erste Ventilfeder 26 ist vorzugsweise eine
Schraubenfeder, welche in einer Sacklochbohrung 32 im Polkern 8
versenkt ist. Um magnetisches Kleben zwischen dem ersten Magnet
anker 10 und dem Ventilgehäuse 12 zu vermeiden, ist die radial äuße
re Umfangsfläche des ersten Magnetankers 12 mit einer nicht-ferro
magnetischen Beschichtung versehen, vorzugsweise mit einer Chrom
schicht. Der erste Magnetanker 10 bildet zusammen mit dem Polkern 8,
dem ersten Ventilschließglied 20 und der Ventilsitzplatte 30 einen hy
draulischen Teil des ersten Magnetventils 4.
Der Polkern 8 hat an seinem kopfseitigen Ende eine radial äu
ßere Ringstufe 34, in welche eine erste Deckscheibe 36 eingreift, und
wird an seinem zum ersten Magnetanker 10 weisenden Ende von ei
nem ersten, nicht-ferromagnetischen Distanzring 38 umgriffen. Eine
erste Magnetspule 40 ist dem ersten, nicht-ferromagnetischen Distanz
ring 38 und der ersten Deckscheibe 36 axial sowie dem Ventilgehäuse
12 und dem Polkern 8 radial zwischengeordnet. Im weiteren ist der er
ste, nicht-ferromagnetische Distanzring 38 zwischen einer zum Ventil
sitz 28 weisenden Stirnseite der ersten Magnetspule 40 und einer
Trennebene 41 zwischen der ersten Magnetspule 40 und dem Polkern
8 angeordnet.
Die erste Deckscheibe 36 weist zwei axiale Durchgangsbohrun
gen 42 auf, durch welche sich Anschlüsse 44 der ersten Magnetspule
40 axial erstrecken. Der erste, nicht-ferromagnetische Distanzring 38
steht mit der unteren Stirnseite der ersten Magnetspule 40 und mit ei
nem radial inneren Absatz 45 des Ventilgehäuses 12 in Verbindung.
Außerdem ist er dem Ventilgehäuse 12 und dem Polkern 8 radial zwi
schengeordnet. Die erste Magnetspule 40, die erste Deckscheibe 36
und die Anschlüsse 44 der ersten Magnetspule 40 bilden zusammen
einen elektrischen Teil des ersten Magnetventils 4.
Der hydraulische und der elektrische Teil, und damit sämtliche
Bauteile des ersten Magnetventils 4, werden vom einstückigen Ventil
gehäuse 12 radial vollständig umschlossen. Der erste, nicht-ferro
magnetische Distanzring 38 hat einen stirnseitigen Ringabschnitt 46,
welcher eine zum ersten Magnetanker 10 weisende Stirnfläche des
Polkerns 8 in axialer Richtung überragt und vorzugsweise in der Trenn
ebene 41 liegt. An diesem Ringabschnitt 46 liegt der erste Magnetan
ker 10 in Offenstellung an. Hierdurch entsteht zwischen dem Polkern 8
und dem ersten Magnetanker 10 ein Restluftspalt, welcher ein magne
tisches Kleben des ersten Magnetankers 10 am Polkern 8 verhindert.
Der erste, nicht-ferromagnetische Distanzring 38 ist an seiner
radial inneren Umfangsfläche mit dem Polkern 8 und an seiner radial
äußeren Umfangsfläche mit dem Ventilgehäuse 12 z. B. durch eine
Hartlötung verbunden und dichtet so den elektrischen Teil gegenüber
dem hydraulischen Teil des ersten Magnetventils 4 ab. Andererseits
liegt er durch seine stirnseitige Anordnung an der ersten Magnetspule
40 nicht im Hauptfeld des Magnetflusses, wodurch sein auf das Ma
gnetfeld wirkender magnetischer Widerstand entsprechend gering ist.
Vorzugsweise ist der erste, nicht-ferromagnetische Distanzring 38 pa
ramagnetisch oder diamagnetisch. Da der erste, nicht-ferromagne
tische Distanzring 38 die Magnetfeldlinien nicht lenkt, sorgt er dafür,
daß diese den ersten Magnetanker 10 durchdringen können, ohne daß
ein magnetischer Kurzschluß zwischen dem Polkern 8 und dem Ventil
gehäuse 12 entsteht.
Die Ventilsitzplatte 30 ist in das Ventilgehäuse 12 bodenseitig
eingepreßt, wodurch der Ventilhub einstellbar ist. Zusätzlich ist die
Ventilsitzplatte 30 durch eine umlaufende, in Fig. 1 als Raute darge
stellte Laserschweißnaht 48 mit dem Ventilgehäuse 12 verbunden. Die
Höhe der Ventilsitzplatte 30 ist klein gegenüber ihrem Durchmesser.
Der in der Ventilsitzplatte ausgebildete Ventilsitz 28 ist endseitig im
Durchmesser erweitert und kommuniziert mit einem Einlaßkanal 50 im
Ventilblock 2, welcher in den Boden 52 der ersten Aufnahmebohrung 1
mündet.
Bei elektrisch erregter erster Magnetspule 40 wird eine magneti
sche Kraft auf den axial beweglichen ersten Magnetanker 10 zum Pol
kern 8 hin ausgeübt, wodurch sich der erste Magnetanker 10 gegen die
Federkraft der ersten Ventilfeder bewegt und den ersten Schließkörper
24 vom Ventilsitz 28 abhebt. Der magnetische Kreis schließt sich dann
vom Polkern 8 über den ersten Magnetanker 10, das Ventilgehäuse 12
und die erste Deckscheibe 36, wobei sich das erste Magnetventil 4 in
Offenstellung befindet und Bremsflüssigkeit vom Einlaßkanal 50 durch
den Ventilsitz 28 oder in umgekehrter Richtung strömen kann.
Der erste Magnetanker 10 weist an seiner radial äußeren Um
fangsfläche axiale Nuten 54 auf, durch welche die den Ventilsitz 28
passierende Bremsflüssigkeit zwei Querbohrungen 56 im Ventilgehäu
se 12 zuströmt, welche in den Boden einer in der äußeren Umfangs
wand des Ventilgehäuses 12 gebildeten ersten Ringausnehmung 58
münden. Zusätzlich hat der erste Magnetanker 10 an seinem dem Pol
kern 8 zugewandten Ende eine einen Ringkanal bildende Ringstufe 60,
durch welche Bremsflüssigkeit strömen kann, wenn er am Ringab
schnitt 46 des ersten, nicht-ferromagnetischen Distanzrings 38 anliegt.
Die Ringstufe 60 stellt einen Strömungsquerschnitt zur Verfügung,
wenn die Nuten 54 des ersten Magnetankers 10 und die Querbohrun
gen 56 im Ventilgehäuse 12 zueinander versetzt sind.
Die Querbohrungen 56 liegen im wesentlichen in einer
Querebene mit der polkernseitigen Stirnfläche des ersten Magnetan
kers 10, wenn das erste Magnetventil 4 geschlossen ist. Diese Maß
nahme trägt ebenfalls dazu bei, daß das erste Magnetventil 4 kurz
baut, da bei solchen, mit Höhenabstand zum Boden 52 der ersten Auf
nahmebohrung 1 angeordneten Querbohrungen 56 die unterhalb die
ser verbleibende Baulänge des Ventilgehäuses 12 für die Unterbrin
gung einer zweiten äußeren Ringausnehmung 62 ausreicht, in welcher
ein O-Ring 64 die beiden Kanäle 50 und 66 gegeneinander abdichtet.
Zwischen der ersten Ringausnehmung 58 des Ventilgehäuses
12 und der radial inneren Umfangswand der ersten Aufnahmebohrung
1 ist ein Ringraum 68 gebildet, durch welchen die Bremsflüssigkeit dem
Auslaßkanal 66 zuströmt, welcher in die Umfangswand der ersten Auf
nahmebohrung 1 mündet und quer zur Magnetventilachse 14 angeord
net ist. Die Strömung der Bremsflüssigkeit erfolgt in Offenstellung des
ersten Magnetventils 4 daher vom Einlaßkanal 50 durch den Ventilsitz
28, durch die axialen Nuten 54 und die Ringstufe 60 des ersten Ma
gnetankers 10, durch die Querbohrungen 56 im Ventilgehäuse 12,
durch den Ringraum 68 und von dort schließlich in den Auslaßkanal
66. Alternativ kann die Strömungsrichtung durch das erste Magnet
ventil 4 auch umgekehrt werden.
In Fig. 2 ist ein zweites, in der stromlosen Grundstellung offenes
Magnetventil 4a in einer zweiten Aufnahmebohrung 1a des Ven
tilblocks 2 dargestellt. Das zweite Magnetventil 4a ist ein 2/2-Wege-
Einlaßventil, welches in der offenen Grundstellung den Fluß von
Bremsflüssigkeit z. B. von einem Hauptbremszylinder HBZ zu einem
Radbremszylinder RBZ ermöglicht.
Das zweite Magnetventil 4a hat kopfseitig eine von einem Ven
tilgehäuse 12a umschlossene, nach unten offene Führungshülse 70, in
welcher ein zweiter Magnetanker 10a axial beweglich geführt ist. Die
Führungshülse 70 besteht aus ferromagnetischem Material mit gerin
gem magnetischem Widerstand. Der zweite Magnetanker 10a hat
ebenfalls eine nicht-ferromagnetische Beschichtung, vorzugsweise aus
Chrom, um magnetisches Kleben an der Führungshülse 70 zu vermei
den.
Die Führungshülse 70 greift mit ihrem offenen Ende in eine ra
dial innere Ringstufe 72 eines zweiten, nicht-ferromagnetischen Di
stanzrings 38a ein, dessen Endabschnitt 74 eine axiale Führungsver
längerung der Führungshülse 70 bildet. Eine zweite Magnetspule 40a
ist einer zweiten, die Führungshülse 70 radial umgreifenden Deck
scheibe 36a und dem zweiten, nicht-ferromagnetischen Distanzring
38a axial und dem Ventilgehäuse 12a und einem die Ringstufe 72 ent
haltenden Anfangsabschnitt 76 des zweiten, nicht-ferromagnetischen
Distanzrings 38a radial zwischengeordnet. Der zweite, nicht
ferromagnetische Distanzring 38a hat außerdem einen radial äußeren
Absatz 78, welcher in einem hierzu komplementären, radial inneren
Absatz 45a des Ventilgehäuses 12a aufgenommen ist. Im weiteren ist
der zweite, nicht-ferromagnetische Distanzring 38a zwischen einer zum
Ventilsitz 28a weisenden Stirnseite der zweiten Magnetspule 40a und
einer Trennebene 41a zwischen der zweiten Magnetspule 40a und ei
ner Polscheibe 8a angeordnet. Die zweite Deckscheibe 36a ist zwi
schen der Führungshülse 70 und dem Ventilgehäuse 12a eingepreßt.
Der zweite Magnetanker 10a weist ein als Dichtstößel 22a aus
gebildetes zweites Ventilschließglied 20a auf, welches mit seinem ei
nen Ende in eine endseitige Sackbohrung 80 des zweiten Magnetan
kers 10a eingesetzt und an seinem freien Ende mit einem zweiten,
halbkugelförmigen Schließkörper 24a versehen ist. Der zweite
Dichtstößel 22a ragt durch eine mittige Durchgangsöffnung 82 der vor
zugsweise in der Trennebene 41 mit dem zweiten, nicht-ferroma
gnetischen Distanzring 38a in Kontakt stehenden Polscheibe 8a, wel
che in das Ventilgehäuse 12a eingepreßt ist.
Der zweite, halbkugelförmige Schließkörper 24a liegt in der of
fenen Grundstellung des zweiten Magnetventils 4a dem hohlkegelför
migen Ventilsitz 28a mit axialem Abstand gegenüber, welcher einstüc
kig mit einer den Boden des zweiten Magnetventils 4a bildenden Ven
tilsitzplatte 30a ausgeführt ist. Das Ventilgehäuse 12a und die Ventil
sitzplatte 30a des zweiten Magnetventils 4a sind jeweils baugleich mit
dem Ventilgehäuse 12 und der Ventilsitzplatte 30 des ersten Magnet
ventils 4. Darüber hinaus ist auch die zweite Aufnahmebohrung 1a mit
der ersten Aufnahmebohrung 1 identisch.
Eine zweite Ventilfeder 26a stützt sich mit ihrem einen Ende an
der polscheibenseitigen Stirnseite des zweiten Magnetankers 10a und
durch die mittige Durchgangsöffnung 82 der Polscheibe 8a ragend mit
ihrem anderen Ende an der Ventilsitzplatte 30a ab und drückt den
zweiten Magnetanker 10a von der Ventilsitzplatte 30a weg in Offenstel
lung. Dann kann Bremsflüssigkeit ausgehend vom Einlaßkanal 50a im
Ventilblock 2 durch den Ventilsitz 28a und durch die mittige Durch
gangsöffnung 82 der Polscheibe 8a bzw. durch zwei radial äußere, in
axialer Richtung verlaufende Nuten 84 der Polscheibe 8a hindurch
zwei Querbohrungen 56a im Ventilgehäuse 12a zuströmen. Die Ab
strömung erfolgt über einen Ringraum 68a und einen Auslaßkanal 66a
in der zweiten Aufnahmebohrung 1a. Durch einen in einer zweiten
äußeren Ringausnehmung 62a des Ventilgehäuses 12a angeordneten
O-Ring 64a sind der Einlaß- und der Auslaßkanal 50a, 66a voneinan
der hydraulisch getrennt.
Ein radial äußerer Teil der zum zweiten Magnetanker 10a wei
senden Stirnfläche der Polscheibe 8a befindet sich im wesentlichen in
einer Querebene mit den Mittelachsen der beiden Querbohrungen 56a
im Ventilgehäuse 12a. Damit der Strömungsquerschnitt der aus den
axialen Nuten 84 der Polscheibe 8a austretenden Bremsflüssigkeit
nicht durch den zweiten, nicht-ferromagnetischen Distanzring 38a re
duziert wird, hat dieser an seinem radial äußeren, unteren Rand eine
im Querschnitt dreieckförmige Ringausnehmung 86. Um während der
Axialbewegung des zweiten Magnetankers 10a innerhalb der Füh
rungshülse 70 einen Druckausgleich zu ermöglichen, hat dieser an
seinem radial äußeren Umfang ebenfalls in axialer Richtung verlaufen
de Nuten 54a.
Analog zum ersten Magnetventil 4 dichtet auch der zweite, nicht
ferromagnetische Distanzring 38a den elektrischen Teil des zweiten
Magnetventils 4a bestehend aus der zweiten Deckscheibe 36a, der
zweiten Magnetspule 40a und deren Anschlüssen 44a gegenüber dem
von Bremsflüssigkeit durchströmten hydraulischen Teil des zweiten
Magnetventils 4a ab, welcher die Führungshülse 70, den zweiten Ma
gnetanker 10a, das zweite Ventilschließglied 20a, die Polscheibe 8a
und die Ventilsitzplatte 30a beinhaltet. Hierzu ist der zweite, nicht
ferromagnetische Distanzring 38a jeweils z. B. durch eine Hartlötung mit
dem Ventilgehäuse 12a und der Führungshülse 70 verbunden.
Da der zweite, nicht-ferromagnetische Distanzring 38a zwischen .
der zum Ventilsitz 28a weisenden Stirnseite der zweiten Magnetspule
40a und der Trennebene 41a zwischen der zweiten Magnetspule 40a
und der Polscheibe 8a angeordnet ist, wirkt er auf die Verteilung der
Magnetfeldlinien in analoger Weise wie der erste, nicht-ferroma
gnetische Distanzring 38. Insbesondere sorgt er für eine magnetische
Durchdringung der Polscheibe 8a ohne daß es zu einem magnetischen
Kurzschluß zwischen dem zweiten Magnetanker 10a und dem Ventil
gehäuse 12a kommt.
Bei erregter zweiter Magnetspule 40a wird eine magnetische
Kraft auf den axial beweglichen, zweiten Magnetanker 10a zur Pol
scheibe 8a hin ausgeübt, wodurch sich der zweite Magnetanker 10a
gegen die Federkraft der zweiten Ventilfeder 26a bewegt und den
zweiten Schließkörper 24a in den Ventilsitz 28a drückt. Der magneti
sche Kreis schließt sich dann vom zweiten Magnetanker 10a über die
Polscheibe 8a, das Ventilgehäuse 12a, die zweite Deckscheibe 36a
und die Führungshülse 70, wobei sich das zweite Magnetventil 4a in
der geschlossenen Stellung befindet. Hierbei ist der zweite Dichtstößel
22a derart lang, daß der zweite Magnetanker 10a in der geschlossenen
Ventilstellung noch einen geringen axialen Abstand zur Polscheibe 8a
aufweist.
Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist jeweils die gesamte Länge der ersten
und zweiten Magnetventile 4, 4a in den ersten und zweiten Aufnahme
bohrungen 1, 1a aufgenommen, wobei jeweils nur die Anschlüsse 44,
44a der ersten und zweiten Magnetspulen 40, 40a aus den Aufnahme
bohrungen 1, 1a ragen. Die ersten und zweiten Magnetventile 4, 4a
sind in den Aufnahmebohrungen 1,1a verstemmt, indem jeweils vom
gesamten Bohrungsrand einer Aufnahmebohrung 1, 1a her Werkstoff
gegen einen endseitigen, radial äußeren Absatz 88, 88a des Ventilge
häuses 12, 12a gedrängt wird. Hierdurch entsteht jeweils ein den Ab
satz 88, 88a des Ventilgehäuses 12, 12a überdeckender Werkstoff
wulst 90, 90a, welcher die ersten und zweiten Magnetventile 4, 4a in
den Aufnahmebohrungen 1, 1a fixiert. Zusätzlich bewirkt die Verstem
mung, daß der von Bremsflüssigkeit durchströmte Ringraum 68, 68a
zum Kopf des Magnetventils hin ohne zusätzliche Dichtungen druck-
und fluiddicht abgedichtet ist.
Die ersten und zweiten Magnetspulen 40, 40a haben jeweils ei
ne hohe Windungszahl und ihr Durchmesser ist relativ klein, so daß ei
ne hohe magnetische Feldstärke bei gleichzeitig geringer Erwärmung
entsteht. Zudem sind im Bereich der Magnetspulen 40, 40a in einer
Ebene quer zur Magnetventilachse 14, 14a die Eisenquerschnitte ge
genüber den Spulenquerschnitten etwa gleich groß, so daß sich im
Magnetanker 10, 10a jeweils keine magnetischen Sättigungseffekte
einstellen.
Claims (14)
1. Elektromagnetische Vorrichtung (6), insbesondere für eine schlupfgeregelte,
hydraulische Fahrzeugbremsanlage, mit mindestens einem ersten, in seiner
stromlosen Grundstellung geschlossenen Magnetventil (4) und mit minde
stens einem zweiten, in seiner stromlosen Grundstellung offenen Magnet
ventil (4a), wobei die ersten und zweiten Magnetventile (4, 4a) in Aufnahme
bohrungen (1, 1a) eines Ventilblocks (2) aufgenommen sind und je ein von
einem Magnetanker (10, 10a) gesteuertes Ventilschließglied (20, 20a) auf
weisen, welches relativ zu einem von einem Ventilsitzträger (30, 30a) getra
genen Ventilsitz (28, 28a) und zu einem Polstück (8, 8a) beweglich ist, und je
eine Magnetspule (40, 40a), welche in elektrisch erregtem Zustand mit dem
Magnetanker (10, 10a) derart zusammenwirkt, daß das erste Magnetventil (4)
geöffnet und das zweite Magnetventil (4a) geschlossen wird, dadurch ge
kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Magnetventile (4, 4a) baugleiche,
einstückige Ventilgehäuse (12, 12a) aufweisen, in welchen jeweils sämtliche
Magnetventilbauteile im wesentlichen ohne axialen Überstand aufgenommen
sind, und daß jeweils die gesamte Länge der ersten und zweiten Magnetventi
le (4, 4a) in den Aufnahmebohrungen (1, 1a) des Ventilblocks (2) versenkt ist,
und daß zwischen einer zum Ventilsitz (28, 28a) weisenden Stirnseite minde
stens einer Magnetspule (40, 40a) und einer Trennebene (41, 41a) zwischen
dieser Magnetspule (40, 40a) und dem zugeordneten Polstück (8, 8a) ein
nichtferromagnetischer Distanzring (38, 38a) angeordnet ist.
2. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Magnetventil (4) kopfseitig einen Polkern (8) aufweist, welchem
sich ein erster, durch das Ventilgehäuse (12) axial beweglich geführter Ma
gnetanker (10) mit axialem Abstand anschließt, welcher an seiner vom Pol
kern (8) wegweisenden Stirnseite ein als Dichtstößel ausgebildetes erstes
Ventilschließglied (20) hat, welches durch den Druck einer sich zwischen dem
Polkern (8) und dem ersten Magnetanker (10) abstützenden ersten Ventilfe
der (26) in den Ventilsitz (28) gedrückt ist, wenn das erste Magnetventil (4)
geschlossen ist.
3. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Ventilgehäuse (12) und dem Polkern (8) ein erster nicht
ferromagnetischer Distanzring (38) radial zwischengeordnet ist, welcher eine
zum ersten Magnetanker (10) weisende Stirnfläche des Polkerns (8) mit ei
nem Ringabschnitt (46) axial überragt, an welchem der erste Magnetanker
(10) anliegt, wenn das erste Magnetventil (4) geöffnet ist.
4. Elektromagnetische Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine erste Magnetspule (40) einer ersten, in eine radial
äußere Ringstufe (34) des Polkerns (8) eingreifenden Deckscheibe (36) und
der ersten, nicht-ferromagnetischen Distanzscheibe (38) axial sowie dem
Ventilgehäuse (12) und dem Polkern (8) radial zwischengeordnet ist.
5. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß bei elektrischer Erregung der ersten Magnetspule (40) der magnetische
Kreis vom Polkern (8) über den ersten Magnetanker (10), das Ventilgehäuse
(12) und die erste Deckscheibe (36) geschlossen ist.
6. Elektromagnetische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Magnetventil (4a) kopfseitig eine
vom Ventilgehäuse (12a) umschlossene, nach unten offene Führungshülse
(70) aufweist, in welcher ein zweiter Magnetanker (10a) axial beweglich ge
führt ist.
7. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungshülse (70) mit ihrem offenen Ende in eine radial innere
Ringstufe (72) eines zweiten, nicht-ferromagnetischen Distanzrings (38a) ein
greift, dessen Endabschnitt (74) eine axiale Führungsverlängerung der Füh
rungshülse (70) bildet.
8. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß eine zweite Magnetspule (40a) einer kopfseitigen, die Führungshülse
(70) radial umgreifenden Deckscheibe (36a) und dem zweiten, nicht
ferromagnetischen Distanzring (38a) axial sowie dem Ventilgehäuse (12) und
einem die Ringstufe (72) enthaltenden Anfangsabschnitt (76) der Führungs
hülse (70) radial zwischengeordnet ist.
9. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß sich dem zweiten, nicht-ferromagnetischen Distanzring (38a) in axialer
Richtung eine mit einer mittigen Durchgangsöffnung (82) versehene Pol
scheibe (8a) anschließt, welche in das Ventilgehäuse (12a) eingepreßt ist.
10. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Magnetanker (10a) ein als Dichtstößel ausgebildetes zweites
Ventilschließglied (20a) trägt, welches sich durch die mittige Durchgangsöff
nung (82) der Polscheibe (8a) hindurch bis zum Ventilsitz (28a) erstreckt.
11. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß das zweite Ventilschüeßglied (20a) derart lang ist, daß der zweite
Magnetanker (10a) einen geringen axialen Abstand zur Polscheibe (8a) ein
hält, wenn das zweite Magnetventil (4a) geschlossen ist.
12. Elektromagnetische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß bei elektrischer Erregung der zweiten Magnet
spule (40a) der magnetische Kreis vom zweiten Magnetanker (10a) über die
Polscheibe (8a), das Ventilgehäuse (12), die zweite Deckscheibe (36a) und
die Führungshülse (70) geschlossen ist.
13. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilsitzkörper (30, 30a) der ersten und zweiten Magnetventile (4,
4a) baugleich und jeweils mit dem Ventilsitz (28, 28a) einstückig ausgebildet
sind.
14. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilgehäuse (12, 12a) der ersten und zweiten Magnetventile (4, 4a)
in den Aufnahmebohrungen (1, 1a) druck- und fluiddicht verstemmt sind.
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