DE9402205U1 - Proportionalmagnet-Ventileinheit - Google Patents
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Description
G 3191.4 a ,, , .P3ißn£aöwake .. S. Februar 1994
Hydraulik-Ring Antriebs- G 3191.4-kr
und Steuerungstechnik GmbH
Weberstr. 17
72622 Nürtingen
Weberstr. 17
72622 Nürtingen
Die Erfindung betrifft eine Proportionalmagnet-Ventileinheit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei dieser bekannten Ventileinheit ist das Ventilgehäuse im Aufnahmeraum des Einbaugehäuses mit Dichtringen abgedichtet.
Außerdem weist das Ventilgehäuse an seinem dem Elektromagneten zugewandten Ende eine Gewindebohrung
auf, in die ein Gewindeteil des Elektromagneten geschraubt wird. Die so verbundene Einheit aus Ventilgehäuse
und Elektromagnet wird mit einem Halteblech gesichert und auf dem Einbaugehäuse befestigt. Damit die
Dichtringe des Ventilgehäuses beim Einbau in das Einbaugehäuse nicht beschädigt werden, müssen Einführschrägen
am Ende des Aufnahmeraumes des Einbaugehäuses vorgesehen sein. Dies bedingt zusätzliche Verfahrensschritte bei
der Herstellung dieses Aufnahmeraumes. Auch das Ventilgehäuse
muß in aufwendigen Arbeitsschritten mit Nuten zum Einlegen der Dichtungsringe versehen werden. Die Gewindebohrung
erfordert ebenfalls eine aufwendige und teuere Fertigung. Schließlich ist die Sicherung der Einheit
aus Ventilgehäuse und Elektromagnet mittels des
G 3191.4 . „ 5 -, 9.. Februar 1994
Haltebleches aufwendig, zumal hierfür als zusätzliches
Bauteil das Halteblech und die dazugehörigen Schrauben erforderlich sind. Aus diesem Grunde ist diese Proportionalmagnet-Ventileinheit
teuer in der Fertigung und aufwendig in der Montage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Proportionalmagnet-Ventileinheit so auszubilden,
daß sie aus nur wenigen Bauteilen besteht, die möglichst Standardbauteile sind und die dennoch einfach und kostengünstig
hergestellt und montiert werden können.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Proportionalmagnet-Ventileinheit
erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Proportionalmagnet-Ventileinheit hat der Aufnahmeraum des Einbaugehäuses über seine
Länge konstanten Durchmesser. Dadurch kann dieser Aufnahmeraum in einem einzigen Verfahrensschritt beispielsweise
durch Bohren hergestellt werden. Der Aufnahmeraum weist weder Stufen noch Gewinde auf. Darum kann das Ventilgehäuse
mit einer glatten Außenwand versehen sein, die dichtend an der Innenwandung des Aufnahmeraumes des
Einbaugehäuses anliegt. Zusätzliche Dichtungsringe sind nicht erforderlich. Vielmehr wird die Dichtung durch die
Überdeckung zwischen der Wandung des Aufnahmeraumes des Einbaugehäuses und dem Ventilgehäuse sichergestellt. Die
Verbindung des Ventilgehäuses mit dem Einbaugehäuse und dem Elektromagneten erfolgt durch eine entsprechende
Bördelung, die einfach vorgenommen werden kann. Die erfindungsgemäße
Proportionalmagnet-Ventileinheit besteht somit aus nur wenigen Bauteilen, die kostengünstig gefertigt
werden können und deren Einbau keine zusätzli-
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chen Verfahrens- bzw. Herstellungsschritte erfordert. Darum kann die erfindungsgemäße Proportionalmagnet-Ventileinheit
äußerst kostengünstig hergestellt und montiert werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Proportionalmagnet-Ventileinheit, die in ein Einbaugehäuse eingesetzt ist,
Fig. 2 in vergrößerter Darstellung die erfindungsgemäße Proportionalmagnet-Ventileinheit
teilweise in Ansicht und teilweise im Längsschnitt.
Die Proportionalmagnet-Ventileinheit dient dazu, ein (nicht dargestelltes) Aggregat zu steuern oder zu regeln.
Ein solches Aggregat kann beispielsweise eine Kolben-Zylinder-Einheit sein, die beispielsweise Teil einer
Servolenkung eines Kraftfahrzeuges ist. Die Proportionalmagnet-Ventileinheit hat einen Elektromagneten 1, der
in bekannter Weise ausgebildet und darum nicht im einzelnen beschrieben ist. Er hat einen Stößel 2 (Fig. 2),
der beim Bestromen des Elektromagneten 1 in Achsrichtung verschoben wird. Mit dem Stößel 2 wird ein Kolben 3 gegen
die Kraft einer Druckfeder 4 verschoben. Der Kolben 3 und die Druckfeder 4 sind in einem Ventilgehäuse 5 un-
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tergebracht, das seinerseits in einem Einbaugehäuse 6
angeordnet ist.
Wie Fig. 2 zeigt, hat das Einbaugehäuse 6 eine durchgehende Aufnahmeöffnung 7, die über ihre Länge konstanten
Durchmesser hat. Dadurch läßt sich diese Aufnahmeöffnung 7 in einem einzigen Arbeitsschritt sehr einfach herstellen.
In diese Aufnahmeöffnung 7 läßt sich das Ventilgehäuse 5 sehr einfach einsetzen. Es liegt mit seiner zylindrischen
Wandung 8 an der Öffnungswandung an. Das Einbaugehäuse 6 hat an seiner vom Elektromagneten 1 abgewandten
Seite einen ringförmigen Vorsprung 9, der von der Aufnahmeöffnung 7 durchsetzt ist. Das Ventilgehäuse
5 ragt axial über den ringförmigen Vorsprung 9.
Das Ventilgehäuse 5 weist an seiner Außenwandung 8 keine Nuten zum Einlegen von Dichtungsringen auf. Die Abdichtung
zwischen dem Einbaugehäuse 6 und dem Ventilgehäuse 5 wird allein durch die Überdeckung zwischen der Wandung
der Aufnahmeöffnung 7 und der Außenwandung 8 des Ventilgehäuses 5 erreicht.
Das Ventilgehäuse 5 hat zwei Arbeitsanschlüsse 10 und sowie einen zwischen diesen liegenden Druckanschluß 12.
Das Einbaugehäuse 6 weist an die Arbeitsanschlüsse 10, 11 anschließende Bohrungen auf, von denen in Fig. 2 nur
die an den Arbeitsanschluß 10 anschließende Bohrung 13 dargestellt ist. Der Druckanschluß 12 ist über eine
(nicht dargestellte) Bohrung im Einbaugehäuse 6 mit der ebenfalls nicht dargestellten Pumpe des Hydrauliksystems
verbunden. Über den Druckanschluß 12 wird das Hydraulikmedium zugeführt und je nach Stellung des Kolbens 5 dem
Arbeitsanschluß 10 oder dem Arbeitsanschluß 11 zugeführt .
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Das Ventilgehäuse 5 weist nahe seinem vom Elektromagneten 1 abgewandten Ende außenseitig eine Ringnut 14 auf,
in welche der Vorsprung 9 des Einbaugehäuses 6 mit einer entsprechenden Bördelung 15 eingreift. Der Vorsprung 9
hat eine solche Wandstärke, daß die Bördelung 15 einfach nach dem Einsetzen des Ventilgehäuses 5 in der Aufnahmeöffnung
7 des Einbaugehäuses 6 angebracht werden kann. Auf diese Weise lassen sich das Ventilgehäuse 5 und das
Einbaugehäuse 6 sehr einfach miteinander verbinden.
An seinem dem Elektromagneten 1 zugewandten Ende hat das Ventilgehäuse 5 einen dünnwandigen hülsenförmigen Vorsprung
16, der einen zylindrischen Anschlußteil 17 des Elektromagneten 1 umgreift. Der zylindrische Vorsprung
16 ist schräg nach innen gebördelt und übergreift somit den Anschlußteil 17, der in diesem Bereich kegelförmig
ausgebildet ist. Es ist auch möglich, den zylindrischen Vorsprung 16 des Ventilgehäuses 5 mit über seinen Umfang
verteilt angeordneten vorstehenden Zungen zu versehen, die schräg nach innen gebogen werden. Auch auf diese
Weise läßt sich eine einfache, in Achsrichtung wirkende formschlüssige Verbindung zwischen dem Elektromagneten
und dem Ventilgehäuse 5 herstellen. Der Vorsprung 16 steht von einer Stirnseite 18 des Ventilgehäuses 5 ab,
an der der Anschlußteil 17 anliegt und der von einer zentralen Bohrung 19 des Ventilgehäuses 5 durchsetzt
wird. Der Stößel 2 des Elektromagneten 1 ragt in die Bohrung 19 und liegt an der Stirnseite des Kolbens 3 an.
Der Kolben 3 ist spiegelsymmetrisch zu seiner Quermittelebene ausgebildet, so daß bei seinem Einbau in das
Ventilgehäuse 5 nicht auf dessen Lage geachtet werden muß. Der Kolben 3 hat zwei mit Abstand voneinander liegende
Ringstege 20 und 21, deren Breite geringfügig grö-
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ßer ist als die Breite der Ärbeitsanschlüsse 10 und 11.
In der in Fig. 2 dargestellten Mittelstellung des Kolbens 3 werden dadurch die beiden Arbeitsanschlüsse 10
und 11 durch die Ringstege 20, 21 des Kolbens 3 geschlossen.
An dem vom Elektromagneten 1 abgewandten Ende ist das Ventilgehäuse 5 mit einem axial vorstehenden zylindrischen
Vorsprung 22 versehen. In ihn werden zur Bildung von plastisch verformbaren Zungen 23 axiale Einschnitte
eingebracht. Dadurch lassen sich die Zungen 23 radial nach innen verformen. Die Zungen 23 dienen zur Axialsicherung
der Druckfeder 4. Durch unterschiedlich starke
plastische Verformung können die Zungen 23 so abgebogen werden, daß die Druckfeder 4 die für den jeweiligen Einsatzfall
erforderliche Vorspannkraft hat.
Der Kolben 3 soll die in Fig. 2 dargestellte Mittelstellung bei einer vorgegebenen Stromstärke, mit welcher der
Elektromagnet 1 beaufschlagt wird, einnehmen. In dieser Mittellage sind die Arbeitsanschlüsse 10, 11 des Ventilgehäuses
5 durch die beiden Ringstege 20, 21 des Kolbens 3 geschlossen. Bei der Montage der Ventileinheit wird
der Elektromagnet 1 mit der entsprechenden Stromstärke beaufschlagt, wodurch der Stößel 2 entsprechend weit
axial aus dem Elektromagneten 1 ausfährt und den Kolben 3 in Fig. 2 nach rechts verschiebt. Während der Strombeaufschlagung·
des Elektromagneten werden die Zungen 23 nunmehr so weit plastisch nach innen gebogen, bis die
Ringstege 20, 21 des Kolbens 3 die Arbeitsanschlüsse 10, 11 verschließen. Auf diese Weise läßt sich die Ventileinheit
bei der Montage sehr einfach und dennoch sehr genau so einstellen, daß bei der entsprechenden Stromstärke
die Arbeitsanschlüsse auch zuverlässig geschlos-
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sen sind. Die Zungen 23 sichern somit nicht nur die Druckfeder 4 in ihrer Einbaulage, sondern dienen gleichzeitig
auch als Einstellmittel, um die Ventileinheit in der beschriebenen Weise auf die entsprechende Stromstärke
des Elektromagneten einzustellen. Während bei den herkömmlichen Ventilgehäusen zur Axialabstützung der
Druckfeder 4 eine Einstellschraube erforderlich ist und ein entsprechendes Gewinde gefertigt werden muß, entfallen
bei dem beschriebenen Ventilgehäuse die Einstellschraube sowie die Herstellung eines Gewindes. Bei dieser
Ventileinheit werden somit ein teures Bauteil sowie eine aufwendige und dementsprechend kostspielige Fertigung
vermieden, ohne daß sich dies nachteilig auf die Funktionsfähigkeit und insbesondere die Einstellung der
Ventileinheit auswirkt.
Da die beiden Ringstege 20, 21 mit Abstand von den Enden des Kolbens 3 liegen, ragt das eine Kolbenende 24 in die
Druckfeder 4. Vorteilhaft entspricht der Außendurchmesser
des Kolbenendes 24 dem Innendurchmesser der Druckfeder 4, die dadurch an diesem Kolbenende einwandfrei geführt
wird.
Die beschriebene Ventileinheit mit dem Elektromagneten läßt sich aus nur sehr wenigen Bauteilen kostengünstig
fertigen, montieren und einfach und kostengünstig in das Einbaugehäuse 6 einbauen. Insbesondere sind keine aufwendigen
und teuren Verfahrensschritte bei der Herstellung des Einbaugehäuses 6 und des Ventilgehäuses 5 erforderlich.
Claims (9)
1. Proportionalmagnet-Ventileinheit mit einem Einbaugehäuse,
in dessen Aufnahmeraum ein Ventilgehäuse befestigt ist, das mit einem Elektromagneten verbunden
ist und das einen Kolben aufweist, der durch einen Stößel des Elektromagneten gegen die Kraft wenigstens
einer Druckfeder verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum (7) im
Einbaugehäuse (6) über seine Länge konstanten Durchmesser hat, und daß das Ventilgehäuse (5) mit dem
Einbaugehäuse (6) und dem Elektromagneten (1) durch Bördelteile (15, 16) verbunden ist.
2. Ventileinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (5) mindestens eine Ringnut (14) aufweist, in welche die
Bördelung (15) des Einbaugehäuses (6) eingreift.
G 3191.4 . .- 2 - 9. Februar 1994
3. Ventileinheit nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bördelung (15) an einem Vorsprung (9) des Einbaugehäuses (6) vorgesehen
ist.
4. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bördelung (16) des Ventilgehäuses (5) an einem ringförmigen Vorsprung
des Ventilgehäuses vorgesehen ist.
5. Ventileinheit nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Vorsprung (16) des Ventilgehäuses (5) einen Anschlußteil
(17) des Elektromagneten (1) übergreift.
6. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bördelung (15) des Einbaugehäuses (6) und die Bördelung (16) des Ventilgehäuses
(5) an einander gegenüberliegenden Enden des Ventilgehäuses (5) vorgesehen sind.
7. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (5)
zur Abstützung der Druckfeder (4) wenigstens einen
plastisch verformbaren Abschnitt (23) aufweist.
8. Ventileinheit nach Anspruch 7,
dadurch "gekennzeichnet, daß der plastisch verformbare Abschnitt (23) eine aus einem ringförmigen Vorsprung
(22) des Ventilgehäuses (5) herausgebogene Zunge ist.
G 3191.4 . ., 3 &tgr; 9.. Februar 1994
9. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) symmetrisch
zu seiner Quermittelebene ausgebildet ist,
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