EP2652375A1 - Solenoid valve - Google Patents

Solenoid valve

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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
Prior art date
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Ceased
Application number
EP11782427.6A
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German (de)
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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Publication date
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    • 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
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    • 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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    • F16K31/06—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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Solenoid valve having a housing (2), in which a coil (6) which is wound onto a coil former (5), an armature (4), a core (3) and a multiple-part return-path arrangement (7) with return-path cover sections (11, 12), return-path side sections (17) and return-path inner sections (9) are arranged, which form an electromagnetic circuit, wherein the movable armature (6) is mounted in the coil former (5) via bearing means (20) and acts at least indirectly on a valve closure element, wherein at least the return-path inner sections (9) are arranged in the coil former (5).

Description

B E S C H R E I B U N G  DESCRIPTION
Elektromagnetventil Solenoid valve
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. 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 Rückschlussdeckelabschnitten, Rückschlussseitenabschnitten and Rückückinnenabschnitten 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.
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. For electromagnetic valves many different applications in internal combustion engines are known. So 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.
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 radialeSuch, designed as a pressure control valve solenoid valve is known for example from DE 10 2006 046 825 AI. In this case, this publication discloses a particularly simple and supposedly high Magnetkraftstreuungen avoiding embodiment of a yoke assembly. In particular, the structure of the so important for the adjustment of the magnetic force inference arrangement is still designed very intense installation, since the return path assembly of several components can be completed only in the final assembly of the solenoid valve. In addition, also provides the coaxial offset the armature in the magnetic circuit is a big problem, since this radial
Kräfte erzeugt werden, die die gewünschten axialen Kräfte negativ beeinflussen. Forces are generated that adversely affect the desired axial forces.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Elektromagnetventil bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile vermeidet. It is therefore an object of the invention to provide a solenoid valve which avoids the disadvantages mentioned above.
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. This object is achieved by an Eiektromagnetventil, wherein at least the return inner portions are arranged in the coil carrier. In a particularly advantageous embodiment, the return inner portions are made in one piece, it is also advantageous if the return inner portion and parts of the Rückschlussdeckelabschnitte are made in one piece. Furthermore, it is advantageous montagetechnisch if the yoke side sections are also made in one piece.
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. In order to ensure a high degree of coaxiality, it is advantageous if the bearing means are formed by the coil carrier. For this purpose, the coil carrier may have a sliding layer in the storage area.
Der Vormontagegrad kann des Weiteren dadurch erhöht werden, dass im Spulenträger ein Endstörwiderstand angeordnet ist. The degree of pre-assembly can be further increased by the fact that a Endstörwiderstand is arranged in the coil carrier.
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. It has proven to be particularly advantageous if the coil carrier is produced in a plastic injection molding process. In this case, the coil carrier can be made of a dimensionally stable and temperature-stable material, for example Grivory HT2V 3HLV or Grivory XE388.
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. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described below. 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.
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. Such a function of the known solenoid valve works as follows: In the non-energized state is between the armature 4 and the core 3, a gap 8, in the energizing of the coil 6, a magnetic field is generated, which is an axial movement of the armature 4 to Episode has. Accordingly, the valve member connected to the armature 4 is moved. Against this background, it should be clear how important the coaxial arrangement of the armature is for optimum operation of the solenoid valve.
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. In the present exemplary embodiment, 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. In the process, the in-return inner and cover sections 9, 12 were cast in by injection molding in the production of the coil carrier 5. Furthermore, 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. When producing a standard coil component, only the winding 6 selected for the valve function then has to be selected and applied to the coil carrier 5. After the second Rückschlussdeckelabschnitt 11 arranged and the yoke side portion 17 in such a press connection with the Rückschlussdeckelabschnitten 11, 12, brought that an electromagnetic circuit can be produced and the contacting with a Electric plug 19 was made, the solenoid valve 1 is completed by encapsulation with the outer housing 2. In this case, 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.
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. In the present case, 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. In this case, it is helpful for the positioning if both an area of the core 3 opposite from the armature 4 has a larger diameter than an area of the coil carrier 5 opposite the valve closure element 16.
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. In the present exemplary embodiment, 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. In addition to the large mounting advantage, this results in the advantage that the storage area 21 of the bobbin is inevitably reinforced by the introduction of the return inner section 9. By applying a sliding layer in the storage area 21, a possible resistance-free sliding of the armature in the bobbin is guaranteed. The coaxial guidance of the armature 4 in the electromagnetic valve is ensured by the double function of the bobbin 5, which on the one hand accommodates the core 3 and on the other hand acts as a bearing means for the armature 6. Of course, it is also possible to see a bearing bush not shown in the area 21 before. It has proved to be advantageous that 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.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT APPLICATIONS
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, 1. Electromagnetic valve having a housing (2) in which a wound on a bobbin (5) coil (6), an armature (4), a core (3) and a multipart conclusion arrangement (7) with Rückschlussdeckelabschnitten (11, 12) , Return side sections (17) and return inner sections (9) are arranged which form an electromagnetic circuit, wherein the movable armature (6) via bearing means (20) in the bobbin (5) is mounted and at least indirectly acts on a valve closure member,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zumindest die Rückschlussinnenabschnitte (9) im Spulenträger (5) angeordnet sind.  at least the return inner portions (9) in the bobbin (5) are arranged.
2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussinnenabschnitte (9) einteilig ausgeführt sind. 2. Electromagnetic valve according to claim 1, characterized in that the return inner portions (9) are made in one piece.
3. Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlussinnenabschnitt (9) und Teile der Rückschlussdeckelabschnitte (11, 12) einteilig ausgeführt sind. 3. Electromagnetic valve according to claim 2, characterized in that the return inner portion (9) and parts of the Rückschlussdeckelabschnitte (11, 12) are made in one piece.
4. Elektromagnetventil nach einem der Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussseitenabschnitte (17) einteilig ausgeführt sind. 4. Electromagnetic valve according to one of claims 1 - 3, characterized in that the yoke side sections (17) are made in one piece.
5. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermittel (20) mittels eines Lagerbereiches durch den Spulenträger (5) gebildet sind. 5. Electromagnetic valve according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing means (20) by means of a bearing area by the coil carrier (5) are formed.
6. Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dad rch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (5) im Lagerbereich (20) eine Gleitschicht aufweist. 6. Electromagnetic valve according to claim 5, dad rch in that the coil carrier (5) in the bearing region (20) has a sliding layer.
7, Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Spulenträger (5) ein Endstörwiderstand ( 13) angeordnet ist. 7, solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the coil carrier (5) an Endstörwiderstand (13) is arranged.
8. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (5) im Spritzgussverfahren hergestellt ist. 8. Electromagnetic valve according to one of the preceding claims, characterized in that the coil carrier (5) is produced by injection molding.
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. 9. Electromagnetic valve according to one of the preceding claims, characterized in that the coil carrier (5) is made of a dimensionally stable and temperature-stable material, for example Grivory HT2V-3H LF or Grivory XE3881.
EP11782427.6A 2010-12-17 2011-11-15 Solenoid valve Ceased EP2652375A1 (en)

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