DE4039324A1 - Elektromagnetventil - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Elektromagnetventil, insbesondere einem Druckregelventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-PS 37 09 474 und aus dem DE-GM 86 26 681 sind derartige Elektro­ magnetventile bekannt, bei denen ein zylindrischer Ventilkörper, auf dem ein hohlzylindrischer Anker befestigt ist, in zwei Gleitlagern geführt ist. Das eine Gleitlager ist im Ventilgehäuse angeordnet, während das andere sich in einem Fortsatz des Deckels befindet, der die offene Stirnseite des Gehäuses verschließt.

Derartige Elektromagnetventile haben den Nachteil, daß bei einer nicht auszuschließenden exzentrischen Lagerung des Ventilkörpers und damit des Ankers magnetische Querkräfte auftreten, was einen nicht unerheblichen Einfluß auf die Hysterese der Druck-Erregerstrom-Kenn­ linie hat. Die genaue, fluchtende Lagerung des Ventilkörpers ist durch die Anordnung der Lager schwierig zu gewährleisten und nur mit erheblichem fertigungstechnischem Aufwand möglich.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Elektromagnetventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die beiden den Ventilkörper und damit den Anker führenden Lager bzw. die die Lager aufnehmenden Bauteile auf einfache und kostengünstige Wei­ se sehr genau zentriert werden können. Dadurch werden die durch Fluchtungsfehler bedingten Lagerkräfte minimiert. Darüber hinaus wirkt sich eine genaue zentrische Führung des Ankers positiv auf die Druck-Erregerstrom-Kennlinie im Hinblick auf eine geringe Hysterese aus.

Weiterhin lassen sich durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Elek­ tromagnetventils das Ventilgehäuse und der das Gehäuse einseitig verschließende Deckel durch kostengünstige Fertigungsverfahren, wie z. B. Tiefziehen oder Feinstanzen, herstellen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt einen Längsschnitt durch ein Elektromagnetventil.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das Elektromagnetventil weist ein etwa topfförmiges Gehäuse 10 auf, das durch einen Deckel 11 verschlossen ist. Das Gehäuse 10 hat in seinem Boden 12 eine zentrische Bohrung 13, die mit einer Bohrung 14 kleineren Durchmessers im Deckel fluchtet. Um die Bohrung 14 herum sind im Deckel mehrere Bohrungen 15 angeordnet. Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine axial verlaufende Hülse 16, die einer­ seits am Boden 12 und andererseits am Deckel 11 anliegt. Der Innen­ durchmesser der Hülse 16 ist kleiner als der Durchmesser der Bohrung 13 und größer als der Durchmesser der Bohrung 14 im Deckel 12. Im Ringraum 17 zwischen Hülse und Gehäuse ist die Spule 18 eines Elek­ tromagneten samt Spulenkörper 19 aus Spritzkunststoff angeordnet, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Hülse entspricht. Der Deckel 11 ist über die Bohrungen 15 mit an den Spulenkörper angespritzt. Durch eine der Bohrungen 15 im Deckel ragen die zur elektrischen Kontaktierung der Spule dienenden Flachstecker 20.

Durch die Bohrung 13 des Bodens 12 ragt das eine Ende eines zylin­ derförmigen Ventilteils 22 in die Hülse. Das Ventilteil 22 ist an seinem Außenumfang abgestuft, wobei der Außendurchmesser des in die Hülse ragenden Abschnittes 22A dem Innendurchmesser der Hülse ent­ spricht. Der Außendurchmesser des freien Abschnittes 22B entspricht dem Durchmesser der Bohrung 13, so daß die Ringschulter 23 zwischen den beiden Abschnitten 22A, 22B des Ventilteils an der Stirnseite 24 der Hülse anliegt.

Im Ventilteil 22 ist eine von der in der Hülse befindlichen Stirn­ seite ausgehende Stufenbohrung angeordnet, deren Bohrungsabschnitte fortlaufend mit 25A-25D bezeichnet sind. Im Bereich des Bohrungs­ abschnittes 25C wird das Ventilteil 22 von einer Querbohrung 26 durchdrungen, die über eine Leitung 41 mit einem Druckmittelbehälter 42 verbunden ist. Über den Bohrungsabschnitt 25D an der freien Stirnseite des Ventilteils ist dieses mit einer Leitung 43 verbun­ den, die von einer Pumpe ausgeht, die mit P bezeichnet ist. In die Leitung 43 ist zwischen Pumpe P und dem Elektromagnetventil eine Blende 45 eingesetzt. Zwischen Blende 45 und dem Elektromagnetventil zweigt von der Leitung 43 eine Leitung 46 ab, die zu einem Verbrau­ cher führt, dessen Anschluß mit A bezeichnet ist.

In das andere Ende der Hülse 16 ist ein zylinderförmiges Polstück 27 eingesetzt, das mit einem Absatz 28 geringeren Durchmessers in die Bohrung 14 im Deckel ragt. Das Polstück wird ebenfalls von einer Stufenbohrung durchdrungen, die von der in der Hülse befindlichen Stirnseite ausgeht und deren Bohrungsabschnitte fortlaufend mit 29A-29D bezeichnet sind. Das Polstück sowie das Ventilteil sind reib- oder formschlüssig mit der Hülse verbunden. Dadurch werden kostengünstige Verbindungsformen wie z. B. Querpreßpassung oder das Einprägen von Haltesicken ermöglicht.

Die Schulter zwischen den Bohrungsabschnitten 25C und 25D im Ventil­ teil ist als Ventilsitz 31 ausgebildet und wirkt mit der flachen Stirnseite 32 eines zylinderförmigen Ventilkörpers 33 zusammen, der bis in den Bohrungsabschnitt 29C des Polstücks ragt. Der Ventilkör­ per ist in zwei Lagerringen 34, 35 geführt, von denen der Lagerring 34 in den Bohrungsabschnitt 25B des Ventilteils und der andere in den Bohrungsabschnitt 29B des Polstücks eingesetzt ist. Der Außen­ durchmesser des Ventilkörpers 33 ist kleiner als der Durchmesser der Bohrungsabschnitte 25C und 29C. Zwischen dem Ventilkörper und dem Bohrungsabschnitt 25C im Ventilteil verbleibt demzufolge ein Ring­ raum 36. Zwischen den Lagerringen 34, 35 ist mit Abstand zu diesen und mit geringem Abstand zu den Wandungen der Bohrungsabschnitte 25A, 29A ein hohlzylindrischer Anker 37 reib- oder formschlüssig auf dem Ventilkörper befestigt. Auf die im Polstück befindliche Stirn­ seite des Ventilkörpers wirkt eine Druckfeder 38, die sich mit ihrem entgegengesetzten Ende an einer in den Bohrungsabschnitt 29D einge­ preßten Einstellkugel 39 abstützt, so daß der Ventilkörper 33 gegen den Ventilsitz 31 gedrückt wird. Über die Einstellkugel und die Druckfeder erfolgt bei Einsatz des Elektromagnetventils als Druck­ regelventil ein Abgleich der Druck-Erregerstrom-Kennlinie. Es ist auch möglich, anstelle der Einstellkugel ein zylindrisches Einstell­ stück oder eine Einstellschraube zu verwenden. Die Einstellkugel bietet jedoch den Vorteil, besonders kostengünstig zu sein. Wird das Elektromagnetventil als Druckregelventil z. B. in einem Automatikge­ triebe unterhalb des Ölspiegels eingebaut, kann aufgrund der einge­ preßten Einstellkugel auf eine spezielle Dichtung verzichtet werden, durch die eine Durchströmung des Ankerraums mit verschmutztem Hy­ drauliköl verhindert werden soll.

Das Gehäuse 10 und der Deckel 11 sind Bauteile, deren Maße die Ankerlagerung nicht beeinflussen. Daher lassen sich diese Teile mit ausreichender Genauigkeit durch kostengünstige Fertigungsverfahren, wie z. B. Tiefziehen oder Feinstanzen, herstellen. Durch die Abkoppelung der Ankerlagerung vom Gehäuse wird ein Baukastensystem ermöglicht, das eine Anpassung von verschiedenen Gehäusen, Deckeln und Spulen an eine vorgegebene Ventilteil-Anker-Polstück-Geometrie erlaubt.

Durch die Abstützung des Gehäuses und des Deckels an der Hülse ist es möglich, Gehäuse und Deckel durch einen einfachen Umbördel- oder Umbiegevorgang zu verbinden.

Die Befestigung des Deckels am Spulenkörper ermöglicht es, die zur elektrischen Kontaktierung notwendigen Flachstecker bereits im end­ gebogenen Zustand mit anzuspritzen. Gleichzeitig kann dabei auch eine Isolierung des Flachsteckers erstellt werden, ohne daß dazu, wie herkömmlich, mehrere Fertigungsschritte und Bauteile nötig sind.

Das Elektromagnetventil ist stromlos geschlossen, d. h. bei nicht erregter Spule liegt die flache Stirnseite 32 des Ventilkörpers 33 aufgrund der Wirkung der Druckfeder 38 am Ventilsitz 31 an. Der über die Leitung 43 mit der Pumpe P verbundene Bohrungsabschnitt 25D ist damit einseitig verschlossen. Der Verbraucher A ist über die Lei­ tungen 46 und 43 mit der Pumpe P verbunden.

Wird die Spule des Elektromagneten bestromt, hebt sich der Ventil­ körper 33 gegen die Wirkung der Druckfeder 38 von seinem Ventilsitz ab. Druckmittel aus der Leitung 43 kann somit über den Bohrungsab­ schnitt 25D am geöffneten Ventilsitz 31 vorbei in den Ringraum 36 gelangen. Von dort besteht über die Querbohrung 26 und die Leitung 41 eine Verbindung zum Druckmittelbehälter 42.

Bei geöffnetem Ventilsitz stellt sich ein Volumenstrom ein, der einen Druckabfall an der Blende 45 bewirkt. Abhängig vom Volumen­ strom durch das Elektromagnetventil, d. h. abhängig von der Größe der Öffnung am Ventilsitz und damit vom Erregerstrom, kann damit der Druck zwischen Blende 45 und Elektromagnetventil geregelt werden. Dieser geregelte Druck steht über die Leitung 46 am Verbraucher A an.

Claims (6)

1. Elektromagnetventil, insbesondere Druckregelventil mit einem Anker (37), der mit einer Magnetspule (18) zusammenwirkt, und mit einem mit dem Anker verbundenen Ventilkörper (33), der in einem Ventilteil (22) und einem Polstück (27) geführt ist und dessen Schließteil von einem im Ventilteil ausgebildeten Ringraum (36) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil (22) und das Polstück (27) durch eine Hülse (16) lagerichtig zentriert sind.

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) innerhalb eines durch einen Deckel (11) verschlos­ senen Gehäuse (10) angeordnet ist.

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Hülse (16) im Inneren der Magnetspule (18) befindet.

4. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Magnetspule auf einen Spulenkörper (19) aus Kunststoff gewickelt ist, der mit dem Deckel (11) fest verbunden ist.

5. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ventilkörper eine Druckfeder (38) in Schließrichtung wirkt.

6. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckfeder (38) einerseits am Ventil­ körper (33) abstützt und andererseits an einer Einstellkugel (39) anliegt, die in eine Bohrung (29D) des Polstückes (27) eingepreßt ist.