EP2652375A1 - Elektromagnetventil - Google Patents

Elektromagnetventil

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EP2652375A1
EP2652375A1 EP11782427.6A EP11782427A EP2652375A1 EP 2652375 A1 EP2652375 A1 EP 2652375A1 EP 11782427 A EP11782427 A EP 11782427A EP 2652375 A1 EP2652375 A1 EP 2652375A1
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EP
European Patent Office
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valve according
electromagnetic valve
return
coil carrier
armature
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EP11782427.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Franz-Josef Schnelker
Werner Buse
Christoph Sadowski
Rolf Lappan
Rolf Dohrmann
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Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644—One-way valve
    • F16K31/0655—Lift valves
    • F16K31/0658—Armature and valve member being one single element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675—Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor

Definitions

  • the invention relates to a solenoid valve having a housing in which a wound on a bobbin coil, an armature, a core and a multipart conclusion arrangement with remindInstitutdeckelabintroductoryen, remindInstituttownabsacrificingen and/ückinnenabterrorismen are arranged which form an electromagnetic circuit, wherein the movable armature via bearing means in the Spool carrier is mounted and acts at least indirectly on a valve closure.
  • solenoid valves are used both in pneumatic and in hydraulic circuits in vehicles, such as in braking systems, brake systems or injection systems. Furthermore, they can be used to control the pressure in pneumatic actuators or, for example, as diverter valves in turbochargers. Depending on the field of application, these solenoid valves are designed either as on / off valves or as proportional control valves.
  • an Eiektromagnetventil wherein at least the return inner portions are arranged in the coil carrier.
  • the return inner portions are made in one piece, it is also advantageous if the return inner portion and parts of the remindInstitutdeckelabsacrificinge are made in one piece. Furthermore, it is advantageous montagetechnisch if the yoke side sections are also made in one piece.
  • the bearing means are formed by the coil carrier.
  • the coil carrier may have a sliding layer in the storage area.
  • the degree of pre-assembly can be further increased by the fact that a Endstörwiderstand is arranged in the coil carrier.
  • the coil carrier is produced in a plastic injection molding process.
  • the coil carrier can be made of a dimensionally stable and temperature-stable material, for example Grivory HT2V 3HLV or Grivory XE388.
  • a solenoid valve 1 shown in the drawing consists of a housing 2, in which a core 3, an armature 4, a bobbin 5, on which a coil 6 is wound, and a yoke assembly 7 are arranged.
  • the armature 4 is connected in the present case with a valve closure member, not shown, which is designed such that the solenoid valve 1 can be used as an oil pressure control valve.
  • a return inner section 9 is designed in one piece with the return cover section 12 facing away from the core 3 and is integrated in the coil housing 5.
  • the in-return inner and cover sections 9, 12 were cast in by injection molding in the production of the coil carrier 5.
  • an end interference resistor 13 has already been integrated in the coil carrier 5. In this way, essential components can be provided during the pre-assembly in the bobbin 5.
  • only the winding 6 selected for the valve function then has to be selected and applied to the coil carrier 5.
  • the solenoid valve 1 is completed by encapsulation with the outer housing 2.
  • a contour is provided between the outer housing 2 and the bobbin 5, which creates a kind of labyrinth-shaped seal 10 in order to increase the 5 sealing effect against the atmosphere.
  • the solenoid valve is then by arranging core 3, armature 4 and the associated components such as a spring 14 which holds the armature 4 in the present case under tension, o and a stop pin 15 which is adjustably arranged in the core 3, completed.
  • armature 4 and the associated components such as a spring 14 which holds the armature 4 in the present case under tension, o and a stop pin 15 which is adjustably arranged in the core 3, completed.
  • bearing means 20 for the armature 4 are formed by the coil carrier 5, wherein the bearing region 21 substantially coincides with the region in which the inner recessed portion 9 are provided.
  • This embodiment is made possible by the fact that a first, directed to the core portion 4a of the armature 4 has a larger diameter than the inner diameter of a portion 21 of the bobbin 5.
  • the coil carrier 5 is made of a shape-stable and temperature-stable material, for example Grivory HT2V 3HLV, Grivory XE388, PPA or PA 4.6.

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Abstract

Elektromagnetventil mit einem Gehäuse (2), in dem eine auf einen Spulenträger (5) gewickelte Spule (6), ein Anker (4), ein Kern (3) und eine mehrteilige Rückschlussanordnung (7) mit Rückschlussdeckelabschnitten (11, 12), Rückschlussseitenabschnitten (17) und Rückschlussinnenabschnitten (9) angeordnet sind, die einen elektromagnetischen Kreis bilden, wobei der bewegliche Anker (6) über Lagermittel (20) in dem Spulenträger (5) gelagert ist und zumindest indirekt auf ein Ventilverschlussglied einwirkt, wobei zumindest die Rückschlussinnenabschnitte (9) im Spulenträger (5) angeordnet sind.

Description

B E S C H R E I B U N G
Elektromagnetventil
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil mit einem Gehäuse, in dem eine auf ein Spulenträger gewickelte Spule, ein Anker, ein Kern und eine mehrteilige Rückschlussanordnung mit Rückschlussdeckelabschnitten, Rückschlussseitenabschnitten und Rückschlussinnenabschnitten angeordnet sind, die einen elektromagnetischen Kreis bilden, wobei der bewegliche Anker über Lagermittel in dem Spulenträger gelagert ist und zumindest indirekt auf einen Ventilverschluss einwirkt.
Für Elektromagnetventile sind viele unterschiedliche Anwendungsbereiche in Verbrennungskraftmaschinen bekannt. So werden Elektromagnetventile sowohl in pneumatischen als auch in hydraulischen Kreisen in Fahrzeugen eingesetzt, wie zum Beispiel in Bremsanlagen, Bremssystemen oder auch Einspritzanlagen. Des Weiteren können sie zur Regelung des Druckes bei pneumatischen Stellern verwendet werden oder beispielsweise als Schubumluftventile bei Turboladern. Je nach Einsatzbereich sind diese Elektromagnetventile entweder als Auf/-Zu-Ventile oder aber als Proportionalregelventile ausgeführt.
Ein derartiges, als Druckregelventil ausgeführtes Elektromagnetventil ist beispielsweise aus der DE 10 2006 046 825 AI bekannt. Dabei offenbart diese Druckschrift eine besonders einfache und vermeintlich hohe Magnetkraftstreuungen vermeidende Ausführungsform einer Rückschlussanordnung. Insbesondere der Aufbau der für die Einstellung der Magnetkraft so wichtigen Rückschlussanordnung gestaltet sich jedoch immer noch sehr montageintensiv, da die Rückschlussanordnung aus mehreren Bauteilen erst bei der Endmontage des Elektromagnetventils fertiggestellt werden kann. Darüber hinaus stellt auch der koaxiale Versatz des Ankers im Magnetkreis ein großes Problem dar, da hierdurch radiale
Kräfte erzeugt werden, die die gewünschten axialen Kräfte negativ beeinflussen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Elektromagnetventil bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch ein Eiektromagnetventil gelöst, bei dem zumindest die Rückschlussinnenabschnitte im Spulenträger angeordnet sind. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Rückschlussinnenabschnitte einteilig ausgeführt, wobei es weiterhin vorteilhaft ist, wenn der Rückschlussinnenabschnitt und Teile der Rückschlussdeckelabschnitte einteilig ausgeführt sind. Des Weiteren ist es montagetechnisch vorteilhaft, wenn die Rückschlussseitenabschnitte ebenfalls einteilig ausgeführt sind.
Um ein hohes Maß an Koaxialität zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Lagermittel durch den Spulenträger gebildet sind. Hierzu kann der Spulenträger im Lagerbereich eine Gleitschicht aufweisen.
Der Vormontagegrad kann des Weiteren dadurch erhöht werden, dass im Spulenträger ein Endstörwiderstand angeordnet ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Spulenträger in einem Kunstoff-Spritzgussverfahren hergestellt ist. Dabei kann der Spulenträger aus einem form- und temperaturstabilen Werkstoff, beispielsweise Grivory HT2V 3HLV oder Grivory XE388 hergestellt sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Ein in der Zeichnung dargestelltes Elektromagnetventil 1 besteht aus einem Gehäuse 2, in dem ein Kern 3, ein Anker 4, ein Spulenträger 5, auf den eine Spule 6 gewickelt ist, und eine Rückschlussanordnung 7 angeordnet sind. Der Anker 4 ist im vorliegenden Fall mit einem nicht weiter dargestellten Ventilverschlussglied verbunden, das derart ausgebildet ist, dass das Elektromagnetventil 1 als Öldruckregelventil einsetzbar ist.
Ein derartiges, von der Funktionsweise her bekanntes Elektromagnetventil funktioniert wie folgt: Im nicht bestromten Zustand steht zwischen dem Anker 4 und dem Kern 3 ein Spalt 8, in den bei Bestromen der Spule 6 ein magnetisches Feld erzeugt wird, welches eine Axialbewegung des Ankers 4 zur Folge hat. Entsprechend wird auch das mit dem Anker 4 verbundene Ventilorgan bewegt. Vor diesem Hintergrund sollte deutlich sein, wie wichtig die koaxiale Anordnung des Ankers für eine optimale Funktion des Elektromagnetventiles ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispief ist ein Rückschlussinnenabschnitt 9, einteilig mit dem vom Kern 3 abgewandten Rückschlussdeckelabschnitt 12 ausgeführt und im Spulengehäuse 5 integriert angeordnet. Dabei wurden die Rückschlussinnen- und -deckelabschnitte 9, 12 bei der Herstellung des Spulenträgers 5 im Spritzgussverfahren mit eingegossen. Des Weiteren wurde bereits ein Endstörwiderstand 13 im Spulenträger 5 integriert vorgesehen. Auf diese Weise können wesentliche Bauteile während der Vormontage im Spulenträger 5 vorgesehen werden. Bei der Herstellung eines Standardspulenbauteiies muss dann lediglich die für die Ventilfunktion ausgewählte Wicklung 6 ausgewählt werden und auf den Spulenträger 5 aufgebracht werden. Nachdem der zweite Rückschlussdeckelabschnitt 11 angeordnet und der Rückschlussseitenabschnitt 17 derart in eine Pressverbindung mit den Rückschlussdeckelabschnitten 11, 12, gebracht, dass ein elektromagnetischer Kreis herstellbar ist und die Kontaktierung mit einem Elektrostecker 19 vorgenommen wurde, wird das Elektromagnetventil 1 durch Umspritzung mit dem Außengehäuse 2 fertig gestellt. Hierbei wird zwischen dem Außengehäuse 2 und dem Spulenträger 5 eine Kontur vorgesehen, die eine Art labyrinthförmige Abdichtung 10 schafft, um die 5 Dichtwirkung gegenüber der Atmosphäre zu erhöhen.
Im vorliegenden Fall wird das Elektromagnetventil dann durch das Anordnen von Kern 3, Anker 4 und den zugehörigen Bauteilen wie einer Feder 14, die im vorliegenden Fall den Anker 4 unter Vorspannung hält, o sowie einem Anschlagstift 15, der einstellbar im Kern 3 angeordnet ist, fertiggestellt. Hierbei ist es für die Positionierung hilfreich, wenn sowohl ein vom Anker 4 entgegengesetzter Bereich des Kernes 3 einen größeren Durchmesser aufweist als ein dem Ventilverschlussglied 16 entgegengesetzter Bereich des Spulenträgers 5.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Lagermittel 20 für den Anker 4 durch den Spulenträger 5 gebildet, wobei der Lagerbereich 21 im Wesentlichen mit dem Bereich übereinstimmt, in dem der ückschlussinnenabschnitt 9 vorgesehen sind. Diese Ausführungsform wir dadurch ermöglicht, dass ein erstes, zum Kern gerichtetes Teilstück 4a des Ankers 4 einen größeren Durchmesser aufweist, als der Innendurchmesser eines Teilbereiches 21 des Spulenträgers 5. Neben des großen Montagevorteils ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass der Lagerbereich 21 des Spulenträgers 5 durch das Einbringen des Rückschlussinnenabschnittes 9 zwangsläufig verstärkt ist. Durch das Aufbringen einer Gleitschicht im Lagerbereich 21 ist ein möglichst widerstandsfreies Gleiten des Ankers im Spulenträger gewährleistet. Die koaxiale Führung des Ankers 4 im Elektromagnetventil ist durch die Doppelfunktion des Spulenkörpers 5, der einerseits den Kern 3 aufnimmt und andererseits als Lagermittel für den Anker 6 fungiert, gewährleistet. Es ist natürlich auch möglich eine nicht weiter dargestellte Lagerbuchse im Bereich 21 vor zu sehen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Spulenträger 5 aus einem form- und temperaturstabilen Werkstoff, beispielsweise Grivory HT2V 3HLV, Grivory XE388, PPA oder PA 4.6, hergestellt ist.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Elektromagnetventil mit einem Gehäuse (2), in dem eine auf einen Spulenträger (5) gewickelte Spule (6), ein Anker (4), ein Kern (3) und eine mehrteilige Rückschlussanordnung (7) mit Rückschlussdeckelabschnitten (11, 12), Rückschlussseitenabschnitten (17) und Rückschlussinnenabschnitten (9) angeordnet sind, die einen elektromagnetischen Kreis bilden, wobei der bewegliche Anker (6) über Lagermittel (20) in dem Spulenträger (5) gelagert ist und zumindest indirekt auf ein Ventilverschlussglied einwirkt,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die Rückschlussinnenabschnitte (9) im Spulenträger (5) angeordnet sind.
2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussinnenabschnitte (9) einteilig ausgeführt sind.
3. Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlussinnenabschnitt (9) und Teile der Rückschlussdeckelabschnitte (11, 12) einteilig ausgeführt sind.
4. Elektromagnetventil nach einem der Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussseitenabschnitte (17) einteilig ausgeführt sind.
5. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermittel (20) mittels eines Lagerbereiches durch den Spulenträger (5) gebildet sind.
6. Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dad rch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (5) im Lagerbereich (20) eine Gleitschicht aufweist.
7, Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Spulenträger (5) ein Endstörwiderstand ( 13) angeordnet ist.
8. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (5) im Spritzgussverfahren hergestellt ist.
9. Elektromagnetventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (5) aus einem form- und temperaturstabilen Werkstoff, beispielsweise Grivory HT2V-3H LF oder Grivory XE3881, hergestellt ist.
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