DE4409033C2 - Elektromagnetisches Schaltventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltventil, insbesondere für eine Anwendung bei Brennkraftmaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Brennkraftmaschinen werden Schaltventile für diverse Schaltfunktionen eingesetzt, zum Beispiel ist aus der DE 41 40 255 A1 ein Schaltventil bei einer Entlüftungsvorrichtung für einen Brennstofftank einer Brennkraftmaschine bekannt, das eine Belüftungsleitung zur Atmosphäre steuert. Die absperrbare Belüftungsleitung ermöglicht es, gezielt Unter- und Überdrücke in der Anlage einstellen zu können, um dadurch deren Funktionstüchtigkeit zu überprüfen. Es handelt sich hierbei offenbar um ein Massenprodukt, das wirtschaftlich gefer­ tigt werden muß.

Aus der DE 27 24 901 A1 ist ein Magnetventil bekannt, bei dem ein Magnetanker über einen zweiarmigen Hebel auf einen Ventilschließkörper einwirkt. Der Magnetanker wirkt über ein Kugel-Pfanne-Element auf den Hebel ein.

Aus der DE 29 49 763 A1 ist ein Spindelventil bekannt, das zusätzlich zu einer elektromagnetischen eine handbetätigte Verstellung aufweist.

Somit entsprechen diese beiden Ventile keinem gattungsgemäßen elektromagnetischen Schaltventil, sondern unterschiedlichen hinsichtlich Aufbau und Wirkungsweise. Darüber hinaus sind sie für eine wirtschaftliche Fertigung nicht geeignet.

Eine wirtschaftliche Fertigung wird erreicht, wenn die Fertigungsanlagen eine hohe Auslastung haben, das heißt, eine große Fertigungsstückzahl vorliegt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ausgehend von einem gattungsgemäßen Schaltventil, dieses so auszubilden, daß es wirtschaftlich gefertigt und ausgehend von einem Basisschaltventil mehrere Anwendungen möglich werden können.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden, wobei vorteilhafte Weiterbildungen in den Unteransprüchen angegeben sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.

Diese zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes elektrisches Schaltventil;

Fig. 2 und 3 alternative Ausbildungen des Schaltventils nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht aus Fig. 3;

Fig. 5 eine besondere Ausbildung der Ausführung nach Fig. 3.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein elektrisches Schaltventil 1, bestehend aus einem Spulengehäuse 2, in dem ein Spulenkörper 3 mit Anschlüssen 4 so­ wie ein Ankerjoch 5 vergossen sind. In einer zen­ tralen Bohrung 6 sind ein Lagerabschnitt 7 für einen Magnetanker 8 sowie ein Ankerkern 9 angeord­ net, wobei der Ankerkern 9 eine Durchgangsöffnung 10 aufweist. Desweiteren besteht das Ventil 1 aus einem Ventilgehäuse 11 mit einem Ventilsitz 12 zwi­ schen zwei Anschlußstutzen 13, 14, der mit einer Ventilplatte 15 zusammenwirkt.

Zwischen Magnetanker 8 und Ventilplatte 15 ist eine Zwischenstange 16 eingespannt, die im Ventilgehäuse 11 innerhalb von Längsrippen 17 radial geführt ist und durch die Durchgangsöffnung 10 des Ankerkerns 9 ragt. Die Ventilplatte 15 ist in einem Kugelpfan­ nenlager 18 radial und axial gelagert, wobei die Zwischenstange 16 ohne radiale Lagerung am Magnet­ anker 8 anliegt.

Zwischen dem Ventilgehäuse 11 und der Zwischen­ stange 16 ist eine Rückstellfeder 19 angeordnet, die die Zwischenstange 16 gegen den Magnetanker 8 belastet und diesen in Grundstellung hält. Die Zwischenstange 16 weist zwei Scheibenbünde 20 auf, die mit den Längsrippen 17 im Ventilgehäuse 11 zu­ sammenwirken und die Zwischenstange 16 zentrieren.

Ventilgehäuse 11 und Spulengehäuse 2 weisen jeweils Bünde 21 auf, die durch Blechumrollungen 22 zusam­ mengehalten werden.

Fig. 2 zeigt eine Variante der Ausführung nach Fig. 1, bei der das Ventilgehäuse 11 in eine Stufenboh­ rung 23 eines Anschlußgehäuses 24 eingesetzt ist und für jede einzelne Stufenbohrung 25, 26 einen in eine Ventilgehäusenut 27, 28 eingelegten O-Ring 29, 30 aufweist, wobei das Ventilgehäuse 11 zwischen dem Ventilsitz 12 und einem Stufenabsatz 31, der in die größte Stufenbohrung 26 hineinragt, zwischen den Längsrippen Durchbrüche 32 aufweist. Auf dem Stufenabsatz 31 kann eine Längsrippe bestehen, die in eine Ausnehmung der Stufenbohrung 26 hineinragt und das Schaltventil 1 gegen Verdrehen sichert. Durch diese Maßnahme ist die Lage der elektrischen Anschlüsse 4 fixiert.

Die weiteren Bauteile entsprechen dem Basisschalt­ ventil nach Fig. 1.

Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Variante, bei der das Basisschaltventil der Ausführung nach Fig. 2 benutzt wird und das Anschlußgehäuse von einem Filtergehäuse 33 gebildet ist, das aus einer Fil­ terglocke 34 besteht, die über einen Stufenabsatz für die kleine Stufenbohrung 25 geschoben ist, und aus einem Filterkörper 36, der als Rohrabschnitt über den Stufenabsatz 31 für die große Stufenboh­ rung 26 geschoben ist, sowie aus einem über das Spulengehäuse 2 geschobenes Verspanngehäuse 37, das sich an dem Bund 21 des Spulengehäuses 2 axial ab­ stützt und mit Klippsarmen 38 in die Filterglocke 34 eingreift und in Ausnehmungen 39 einrastet, wo­ bei beim Einrasten an einer Axialwand 40, die sich am Bund 21 des Spulengehäuses 2 abstützt, strahlen­ förmig ausgebildete Ausnehmungen 41 Federsegmente 42 bilden, die überdrückt werden.

Wie in Fig. 3 ersichtlich, ist vorgesehen, daß sich die Federsegmente 42 bei verklippster Filterglocke 34 und Verspanngehäuse 37 unter Federwirkung an dem Bund 21 des Spulengehäuses 2 abstützen, an dem sich andererseits der Filterkörper 36 abstützt, der mit der anderen Stirnfläche gegen eine Stirnwand 43 der Filterglocke 34 anliegt, wobei die Filterglocke 34 einen Anschlußstutzen 44 aufweist, der in die kleine Stufenbohrung 25 führt, und die strahlenförmigen Ausnehmungen 41 Anschlußöffnungen 45 zur Atmosphäre für eine außerhalb des Filterkörpers 36 bestehende Filterglockenkammer 46 bilden.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Fig. 3 in Pfeilrichtung, aus der die Ausnehmungen 41 bzw. Anschlußöffnungen 45 sowie die Federsegmente 42 ersichtlich sind.

In einer weiteren Ausführung nach Fig. 5 ist vorgesehen, daß an dem Anschlußstutzen 44, 13 oder an der Stufenbohrung 25, an der der Ventilsitz 12 angeordnet ist, ein Abzweig 47 angeordnet ist, in dem ein Saug- oder Druckventil 48 angeordnet ist, das einen Bypasskanal 49 zum Ventilsitz 12 steuert. In der Fig. 5 ist ein Saugventil dargestellt.

Das erfindungsgemäße elektrische Schaltventil eignet sich für vielfältige Verwendungen bei Brennkraftmaschinen, so daß insgesamt mit einer hohen Fertigungsstückzahl gerechnet werden kann. Insbesondere bei einer flexiblen Fertigung lassen sich die Ausführungsformen gemäß den Ausführungsbeispielen leicht realisieren.

Das neue Schaltventil läßt sich auch mit großen Fertigungstoleranzen herstellen, wofür die Ausbildung der Zwischenstange, die Ventilplattenanordnung mittels Kugelpfannenlager und die Längsrippen maßgebend sind.

Das Ventil weist eine große Einfachheit bei hoher Funktionssicherheit auf.

Die Ausführung nach Fig. 5 läßt eine Verwendung des Schaltventils zu, bei der eine Druckbegrenzung innerhalb einer Anlage, zum Beispiel einer Entlüf­ tungsvorrichtung für einen Brennstofftank einer Brennkraftmaschine, notwendig ist, um bei Störungen in der Druckbeschaltung größeren Schaden zu verhin­ dern, der durch zu hohe Unter- oder Überdrücke ent­ stehen kann. In diesem Falle würde über das Saug- oder Druckventil ein Druckausgleich erfolgen und dadurch ein höchst zulässiger Druck nicht über- oder unterschritten werden.

Claims (9)

1. Elektromagnetisches Schaltventil, insbesondere für die Verwendung bei einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Spulengehäuse mit Ventilplatte, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Magnetanker (8) und Ventilplatte (15) eine Zwischenstange (16) eingespannt ist, die im Ventilgehäuse (11) innerhalb von Längsrippen (17) radial geführt ist und die Ventilplatte (15) in einem Kugelpfannenlager (18) radial und axial lagert, wobei die Zwischenstange (16) ohne radiale Lagerung am Magnetanker (8) anliegt.

2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ventilgehäuse (11) und Zwi­ schenstange (16) eine Rückstellfeder (19) angeordnet ist.

3. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstange (16) zwei Scheibenbünde (20) aufweist, die mit den Längsrippen (17) zusammenwirken.

4. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (11) stromauf und stromab eines Ventilsitzes (12) Anschlußstutzen (13, 14) für das zu schaltende Medium aufweist.

5. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (11) in eine Stufenbohrung (23) eines Anschlußgehäuses (24) eingesetzt ist und für jede Stufenbohrung (25, 26) einen in eine Ventilgehäusenut (27, 28) eingelegten O- Ring (29, 30) aufweist, wobei das Ventilgehäuse (11) zwischen dem Ventilsitz (12) und dem Stufenabsatz (31), der in die größte Stufenbohrung (26) hineinragt, zwischen den Längsrippen (17) Durchbrüche (32) aufweist.

6. Schaltventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußgehäuse von einem Filtergehäuse (33) gebildet ist, das aus einer Filterglocke (34) besteht, die über den Stufenabsatz (35) für die kleine Stufenbohrung (25) geschoben ist, und aus einem Filterkörper (36), der als Rohrabschnitt über den Stufenabsatz (31) für die große Stufenbohrung (26) geschoben ist, sowie aus einem über das Spulengehäuse (2) geschobenen Verspanngehäuse (37), das sich an einem Bund (21) axial abstützt und mit Klippsarmen (38) in die Filterglocke (34) eingreift und in Ausnehmungen (39) einrastet, wobei beim Einrasten an der Axialwand (40), die sich am Bund (21) abstützt, strahlenförmig ausgebildete Ausnehmungen (41) Federsegmente (42) bilden, die überdrückt werden.

7. Schaltventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federsegmente (42) bei verklippster Filterglocke (34) und Verspanngehäuse (37) unter Federwirkung an dem Bund (21) abstützen, an dem sich andererseits der Filterkörper (36) abstützt, der mit der anderen Stirnfläche gegen eine Stirnwand (43) der Filterglocke (34) anliegt.

8. Schaltventil nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterglocke (34) einen Anschlußstutzen (44) aufweist, der in die kleine Stufenbohrung (25) führt, wobei die strahlenförmigen Ausnehmungen (41) Anschlußöffnungen (45) zur Atmosphäre für eine außerhalb des Filterkörpers (36) bestehende Filterglockenkammer (46) bilden.

9. Schaltventil nach Anspruch 1, 4-6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß­ stutzen (13) oder die Stufenbohrung (25), an der der Ventilsitz (12) angeordnet ist, einen Abzweig (47) aufweist, in dem ein Saug- oder Druckventil (48) angeordnet ist, das einen Bypasskanal (49) zum Ventilsitz (12) steuert.