DE4039324A1 - Elektromagnetventil - Google Patents
ElektromagnetventilInfo
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- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F7/1607—Armatures entering the winding
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Description
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.
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.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden
Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt einen
Längsschnitt durch ein Elektromagnetventil.
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.
Priority Applications (2)
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