WO2012168077A1 - Anker für ein magnetventil und verfahren zur herstellung eines ankers - Google Patents

Anker für ein magnetventil und verfahren zur herstellung eines ankers Download PDF

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WO2012168077A1
WO2012168077A1 PCT/EP2012/059595 EP2012059595W WO2012168077A1 WO 2012168077 A1 WO2012168077 A1 WO 2012168077A1 EP 2012059595 W EP2012059595 W EP 2012059595W WO 2012168077 A1 WO2012168077 A1 WO 2012168077A1
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armature shaft
plate
anchor
shaft
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Keir Foster
Arne Huber
Marco Beier
Ivan Spremo
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M2200/90—Selection of particular materials
    • F02M2200/9092—Sintered materials

Definitions

  • the invention relates to an armature for a solenoid valve, in particular for
  • Fuel injection valves of air-compressing, self-igniting internal combustion engines is used, and a method for producing such an armature.
  • a fuel injector with a pressure balanced control valve is known.
  • the injector serves to inject fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • an injection valve member is an injection valve member
  • Injection valve member is driven by a control valve, wherein the control valve releases or closes a connection from a control chamber into a fuel return.
  • the control valve is controlled by a magnetic circuit.
  • a magnetic field is formed which acts on an armature.
  • the anchor in this case a bore is formed, in which a valve needle is guided.
  • the armature is followed by a sleeve, which serves as a guide for the valve needle.
  • the armature is accommodated in an armature space, in which the fuel flows out of a control chamber when the control valve is open. From the armature space, the fuel enters the return line.
  • the solenoid is energized.
  • the magnetic field then pulls the armature in the direction of the magnetic core.
  • the valve needle is moved together with the armature in the direction of the magnetic core.
  • From the control chamber can then flow under system pressure fuel via an outlet throttle in the armature space and thus to the return. This causes the pressure in the control room to decrease.
  • an opening force is exerted and the control piston moves in the
  • the armature according to the invention with the features of claim 1, the fuel injection valve according to the invention with the features of claim 6 and the inventive method with the features of claim 7 have the advantage that an improved design is possible, in particular an economical production for a wide range of applications possible is.
  • the cohesive connection between the armature plate and the armature shaft is formed at least substantially over the entire joining surface between the armature plate and the armature shaft.
  • connection methods are conceivable in which substantially point- or line-shaped substance connections are configured. This is possible, for example, in welding or soldering processes.
  • a cohesive connection can be realized on the entire joint surface, without thereby increasing the production cost.
  • pressure compensated switching valve can be realized.
  • non-pressure compensated servo valves can be realized.
  • valves for injectors or other applications can be realized.
  • magnetic actuators can be created, which serve as a direct switch without servo function.
  • the magnetic material of the anchor plate made of iron and / or silicon and / or phosphorus is formed.
  • the magnetic material may also have a high silicon content.
  • Such an alloy of iron and cobalt can be predetermined without additional alloying elements.
  • the joining of this also comparatively brittle material can also be realized by sintering.
  • the armature shaft is formed of a material having a high carbide content.
  • ceramics, hard metals and cermets as materials for the armature shaft and phosphorus-containing metals as materials for the armature.
  • the green part of a bore in particular a through hole or blind hole, is configured and that an inner diameter of the bore of the green part is set greater than an outer diameter of the arranged in the bore anchor shaft in the region of the bore. Since the green part shrinks during sintering, can by specifying a certain Game targeted a preferably small oversize are generated, which degrades during sintering by a plastic deformation of the anchor plate. After the formation of a contact between the material of the armature shaft and the material of the plate sets a diffusion exchange between the two materials, whereby a cohesive connection is formed. As a result, a high shear strength of the joining zone is achieved. Another advantage is that the sintering and joining in one
  • Process step can take place. This reduces the process costs.
  • a positive connection is formed in addition to a joining surface between the armature shaft and the armature plate in at least one direction along an axis of the armature shaft.
  • the shear strength at the joining zone or joining surface can be further improved.
  • the mechanical strength of the shear strength can be further increased. It is also advantageous in this case that the armature shaft at the joining surface between the
  • Anchor shaft and the anchor plate has at least one projection.
  • a projection may for example be designed pin-shaped and radially to the axis of the
  • Anchorage extend.
  • the green part is composed of at least two partial plates, in particular two half-plates, which are positioned on both sides on the projection of the armature shaft.
  • the partial plates can be pre-pressed and then positioned on the armature shaft. This simplifies the manufacture of the anchor.
  • this can be given a certain clearance between the green part of the sub-plates and the armature shaft, which leads to a desired excess due to the sintering shrinkage.
  • Fig. 1 is a fuel injection valve in an excerpt, schematic
  • FIG. 2 shows an excerpt, schematic representation of an armature for the fuel injection valve shown in FIG. 1 according to a first possible embodiment of the invention
  • FIG. Fig. 3 shows the anchor shown in Fig. 2 according to a second possible
  • FIG. 4 shows the anchor shown in Figure 2 according to a third possible embodiment of the invention ..;
  • Fig. 5 shows the anchor shown in Fig. 2 according to a fourth possible
  • Fig. 6 shows the anchor shown in Fig. 2 according to a fifth possible
  • Fig. 8 shows the anchor shown in Fig. 2 according to a seventh possible
  • Fig. 1 shows an embodiment of a fuel injection valve 1 of the invention in a partial, schematic sectional view.
  • the fuel injection valve 1 is particularly suitable for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines.
  • the fuel injection valve 1 is suitable for a
  • Direct injection are injected at the diesel or similar fuels under high pressure in the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the fuel which serves as a hydraulic medium, for example, with a pressure of up to 250 MPa (2500 bar) are injected into the combustion chamber.
  • the fuel injection valve 1 is also suitable for other applications.
  • the fuel injection valve 1 has a solenoid valve 2 with an armature 3.
  • the armature 3 comprises an armature shaft 4 and an armature plate 5.
  • the solenoid valve 2 has a magnet pot 6 which receives a magnetic coil 7.
  • the fuel injection valve 1 further comprises a nozzle needle 8, which in a
  • Fuel chamber 9 is arranged.
  • the nozzle needle 8 comprises a valve closing body 10, which cooperates with a valve seat surface 1 1 to a sealing seat.
  • Nozzle needle 8 lifts from its seat on the valve seat surface 1 1, then fuel from the Fuel chamber 9 are injected via one or more nozzle bores 12 in the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the actuation of the nozzle needle 8 is not directly from the solenoid valve 2, but indirectly via a hydraulic control, as indicated by the double arrow. 13
  • Solenoid valve 2 locked again, so that there is a control of the nozzle needle 8 in a known manner.
  • the nozzle needle 8 may be surrounded in the open state of substantially equal pressure, so that there is a force-balanced situation, while in the closed state, a closing force results on the nozzle needle 8, resulting from the hydraulic pressure and the cross section of the sealing seat of the nozzle needle. 8 determined and which may typically be in the range of a few hundred Newton.
  • Working air gap 15 excited magnetic field.
  • the magnetic force generated in this way is particularly large when the working air gap 15 is small.
  • Starting from a normally open state increases in particular the force in the course of the working path. Since the hydraulic force balance begins only in the course of the movement, the power requirement in the first moment of opening is maximum. That is, the largest power requirement occurs at the time in which the magnetic force is inherently minimal.
  • Nozzle needle 8 opened by hydraulic forces, which significantly reduces the power requirement.
  • the solenoid valve 2 preferably has a flat armature 3 with an at least substantially flat armature surface 16.
  • the flat armature 3 is thereby configured as a flat armature 3.
  • the magnet pot 6 has an inner pole.
  • the armature 3 closes over the Working air gap 15 in the actuated state, the magnetic circuit. As a result, the actuation of the solenoid valve 2.
  • An embodiment as a solenoid plunger is possible.
  • the armature shaft 4 of the armature 3 fulfills several functions. First, the armature 3 is guided over the length of the armature shaft 4 and secondly, a lower portion 17 of the armature shaft 4 closes the solenoid valve 2. The requirements for wear and
  • Impact resistance of the armature shaft 4 are therefore very high.
  • the magnetic circuit of the magnetic actuator 6 ' is closed.
  • the requirements for the magnetic properties of the material of the anchor plate 5 are therefore particularly high. This relates in particular to a saturation polarization and a specific resistance of the anchor plate 5.
  • anchor plate 5 is to be understood generally.
  • the anchor plate 5 may be embodied in different geometries, for example, depending on the magnetic and hydraulic requirements or boundary conditions.
  • the armature 3 is made of two different materials.
  • the armature shaft 4 is made of a material selected with respect to the desired strength.
  • the magnetic material of the anchor plate 5, however, is selected with respect to the magnetic requirements.
  • the design of at least two materials, a mechanically outstanding material for the armature shaft 4 and a magnetically outstanding material for the anchor plate 5 are used.
  • the armature 3 is assembled by a mechanical joining method of two parts, namely an armature shaft and an anchor plate.
  • such a connection for example by peeling rivets, leads to new ones
  • the manufacture of the armature 3 is therefore carried out by connecting the anchor plate 5 with the armature shaft 4 by sintering. In this case, a cohesive connection between the anchor plate 5 and the armature shaft 4 is achieved. This results in a joining surface 18 between the armature shaft 4 and the anchor plate 5, which by sintering in
  • the term of the joining surface 18 is to be understood in this case in general and also includes a zonal configuration (joining zone) or a regional design (joining region) of the sintered bond. Because during the sintering process, there is the diffusion exchange between the two materials.
  • FIG. 2 shows a partial, schematic representation of an armature 3 for a
  • Solenoid valve 2 of a fuel injection valve 1 according to a first possible embodiment of the invention.
  • the armature shaft 4 is designed cylindrical in this case for simplicity.
  • the armature shaft 4 is shown as a solid armature shaft 4 without holes.
  • the armature shaft 4 may also have other geometries and holes. Specifically, axial bores may be provided which extend along an axis 20 of the armature shaft 4 of the armature 3 through the armature shaft 4.
  • the already sintered or melt metallurgically produced armature shaft 4 and a powder metallurgically produced, in particular pressed, green part 5 'for the anchor plate 5 are used. Both parts 4, 5 'can in this case already have a suitable for the fulfillment of the function contour, whereby reworking can be minimized depending on the required tolerances or even completely saved.
  • the green part 5 'for the anchor plate 5 has in this embodiment, designed as a through hole 21 bore 21. Through this bore 21 of the armature shaft is the fourth
  • the armature shaft 4 is hereby preferably with little play in the bore 21st inserted.
  • An inner diameter 22 of the bore 21 is here given slightly larger than an outer diameter 23 of the armature shaft 4 in the region of the bore 21st During the subsequent sintering shrinks the green part 5 'for the anchor plate 5 on the
  • Anchor shaft 4 on. The sintering shrinkage and the initial play between the
  • Anchor plate 5 uses a diffusion exchange between the two materials, whereby a cohesive connection to the joint surface 18 is formed. As a result, a high shear strength of the joining zone 18 is achieved.
  • the two-part armature 3 may optionally be mechanically reworked depending on the required tolerances. If necessary, hardening and tempering is possible. Thus, a tempering can be done.
  • For the anchor shaft 4 are mainly materials that a high
  • Ceramic materials in particular ZrO 2, hard metals and so-called cermets meet these criteria and are therefore examples of suitable materials for the armature shaft 4. It is also possible to choose wear-resistant steels, in particular tool steels or high-speed steels, as a material for the armature shaft 4, according to can be locally cured or through-hardened Sinterglagerind.
  • the magnetic material for the anchor plate 5 may be based on an alloy of iron and silicon, an alloy of iron, silicon and phosphorus, an alloy of iron and chromium or an alloy of iron and cobalt or an alloy of iron and phosphorus.
  • the bore 21 is cylindrical.
  • the armature shaft 4 is designed cylindrical.
  • Fig. 3 shows the armature 3 shown in Fig. 2 according to a second possible embodiment of the invention.
  • the armature shaft 4 has a taper 25, which is formed by a circumferential annular groove 25.
  • Outer diameter 23 of the armature shaft 4 in the region of the bore 21 is thereby smaller than an outer diameter 26 of the armature shaft 4 in the remaining area.
  • Inner diameter 22 of the bore 21 may be slightly larger than that
  • Outside diameter 26 may be selected. This allows a joining together. In the subsequent sintering results in addition to the cohesive connection and a positive connection.
  • the taper 25 is preferably for this purpose as low
  • Rejuvenation 25 is formed.
  • Fig. 4 shows the armature 3 shown in Fig. 2 according to a third possible embodiment of the invention.
  • the shear strength of the joining zone 18 is further increased by a mechanical toothing 27.
  • the mechanical toothing 27 may be configured for example by a thread. It is possible that the green part 5 'is screwed onto a threaded portion of the armature shaft 4 before sintering. In this case, it is also possible for the inner diameter 22 of the green part 5 'to be greater than the outer diameter 23 of the armature shaft 4. Depending on the configuration, however, the mechanical toothing 27 can also be designed without play before the sintering.
  • Fig. 5 shows the armature 3 shown in Fig. 2 according to a fourth possible embodiment of the invention.
  • the armature shaft 4 has a conical section 28.
  • the bore 21 is also conical and adapted in shape to the conical portion 28 of the armature shaft 4.
  • the conical joining zone 18 results in a mechanical support of the anchor plate 5 relative to the armature shaft 4 in a direction 29 along the axis 20. This can on the one hand facilitate the joining and thus the implementation of the sintering process. On the other hand, this can ensure an additional positive connection.
  • Fig. 6 shows the armature 3 shown in Fig. 2 according to a fifth possible embodiment of the invention.
  • the bore 21 as
  • This embodiment is particularly suitable for a plunger-armature geometry.
  • Fig. 7 shows the armature 3 shown in Fig. 2 according to a sixth possible embodiment of the invention.
  • the armature shaft 4 has one or more projections 31.
  • the projection 31 may be configured as a web-shaped projection 31, which preferably extends in the radial direction with respect to the axis 20.
  • the projection 31 may in particular be designed as a pin-shaped projection.
  • the projection 31 may also be formed by a circumferential collar 31.
  • other embodiments are conceivable.
  • the starting material in particular a powder for the starting material
  • the starting material to be pressed around the armature shaft 4 in the region of the projection 31. Subsequently, the sintering takes place.
  • Fig. 8 shows the armature 3 shown in Fig. 2 according to a seventh possible embodiment of the invention.
  • two half-plates 32, 33 are provided to form the green part 5 '.
  • the half plates 32, 33 can first be positioned as pre-pressed green compacts on the armature shaft 4.
  • one of the two ends of the armature shank 4 can be used
  • Sub-panels 32, 33 are joined to the armature shaft 4, so that the projection 31 and the plurality of projections 31 on both sides of the projection 31 include. Subsequently, the sintering to the green part 5 'for the anchor plate 5 with the
  • Armature shaft 4 to connect.
  • the half-plates 32, 33 are configured the same.
  • half-plates 32, 33 can be configured with an inner diameter 22 of the bore 21 without additional effort, which is larger than the outer diameter 23 of the armature shaft 4 in the region of the projection 31.
  • any desired cross-sectional geometries of the joining zones 18 can be predetermined.
  • the cohesive connection without an intermediate layer, such as a soldering material, an adhesive or a weld, between the armature shaft 4 and the anchor plate 5 are configured, yet a cohesive connection is realized. This plastic deformation, as they occur for example in a peel, can be avoided.

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Abstract

Ein Anker (3), der für ein Magnetventil (2) dient, umfasst einen Ankerschaft (4) und eine Ankerplatte (5). Speziell kann das Magnetventil (2) hierbei für ein Brennstoffeinspritzventil einer luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine zum Einsatz kommen. Die Ankerplatte (5) ist aus einem magnetischen Werkstoff gebildet. Ferner sind die Ankerplatte (5) und der Ankerschaft (4) durch Sintern stoffschlüssig miteinander verbunden. Außerdem wird ein Verfahren zum Herstellen solch eines Ankers (3) angegeben.

Description

Beschreibung
Titel
Anker für ein Magnetventil und Verfahren zur Herstellung eines Ankers Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Anker für ein Magnetventil, das insbesondere für
Brennstoffeinspritzventile von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dient, sowie ein Verfahren zur Herstellung solch eines Ankers. Aus der DE 10 2006 021 741 A1 ist ein Kraftstoffinjektor mit einem druckausgeglichenen Steuerventil bekannt. Der Injektor dient hierbei zum Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine. Hierbei ist ein Einspritzventilglied
vorgesehen, das mindestens eine Einspritzöffnung freigibt oder verschließt. Das
Einspritzventilglied wird durch ein Steuerventil angesteuert, wobei das Steuerventil eine Verbindung aus einem Steuerraum in einen Kraftstoffrücklauf freigibt oder verschließt. Das Steuerventil wird über einen Magnetkreis angesteuert. Sobald die Magnetspule bestromt wird, bildet sich ein Magnetfeld aus, welches auf einen Anker wirkt. Im Anker ist hierbei eine Bohrung ausgebildet, in der eine Ventilnadel geführt ist. Außerdem schließt sich an den Anker eine Hülse an, die als Führung für die Ventilnadel dient. Außerdem ist der Anker in einem Ankerraum aufgenommen, in welchem bei geöffnetem Steuerventil der Brennstoff aus einem Steuerraum strömt. Aus dem Ankerraum gelangt der Brennstoff in den Rücklauf. Um einen Einspritzvorgang zu starten, wird die Magnetspule bestromt. Das Magnetfeld zieht dann den Anker in Richtung des Magnetkerns. Hierdurch wird die Ventilnadel samt dem Anker in Richtung des Magnetkerns bewegt. Aus dem Steuerraum kann dann unter Systemdruck stehender Brennstoff über eine Ablaufdrossel in den Ankerraum und somit zu dem Rücklauf abfließen. Dies bewirkt, dass der Druck im Steuerraum abnimmt. Hierdurch wird bezüglich einer Kräftebilanz auf den Steuerkolben, der ein Einspritzventilglied ansteuert, eine öffnende Kraft ausgeübt und der Steuerkolben bewegt sich in den
Steuerraum hinein. Hieraus resultiert eine Bewegung des Einspritzventilglieds in Richtung des Steuerkolbens, wodurch mindestens eine Einspritzöffnung freigegeben wird und Brennstoff in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine strömt. Der aus der DE 10 2006 021 741 A1 bekannte Kraftstoffinjektor hat den Nachteil, dass gerade bei hohen zu schaltenden Drücken hohe dynamische Kräfte, insbesondere beim schnellen Schließen, auftreten, die auf den Anker wirken. Somit ist eine robuste
Ausgestaltung erforderlich, um dieses zuverlässige Schalten über die Lebensdauer zu gewährleisten. Der zur Ausgestaltung des Ankers eingesetzte Werkstoff muss daher sowohl die hohen mechanischen als auch magnetische Anforderungen erfüllen. Dies macht die Ausgestaltung des Ankers zum einen teuer und begrenzt zum anderen dennoch den möglichen Einsatzbereich. Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Anker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung ermöglicht ist, wobei insbesondere eine wirtschaftliche Herstellung für einen großen Anwendungsbereich möglich ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Ankers, des im Anspruch 6
angegebenen Brennstoffeinspritzventils und des im Anspruch 7 angegebenen Verfahrens möglich.
Vorteilhaft ist es, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Ankerplatte und dem Ankerschaft zumindest im Wesentlichen über die gesamte Fügefläche zwischen der Ankerplatte und dem Ankerschaft ausgebildet ist. Generell sind Verbindungsverfahren denkbar, bei denen im Wesentlichen punkt- oder linienförmige Stoffverbindungen ausgestaltet werden. Dies ist zum Beispiel bei Schweiß- oder Lötverfahren möglich. Durch die Sinterverbindung kann allerdings eine stoffschlüssige Verbindung an der gesamten Fügefläche realisiert werden, ohne dass sich hierdurch der Herstellungsaufwand erhöht.
Dadurch kann eine hohe Festigkeit der Verbindung erreicht werden, wobei die
Verfahrensdurchführung wirtschaftlich ist. Ferner kann je nach Ausgestaltung ein
druckausgeglichenes Schaltventil realisiert werden. Allerdings können auch nicht druckausgeglichene Servoventile realisiert werden. Auch Ventile für Injektoren oder andere Anwendungen können realisiert werden. Ferner können auch Magnetaktoren geschaffen werden, die als Direktschalter ohne Servofunktion dienen. Vorteilhaft ist es auch, dass der magnetische Werkstoff der Ankerplatte aus Eisen und/oder Silizium und/oder Phosphor gebildet ist. Hierbei kann der magnetische Werkstoff auch einen hohen Siliziumanteil aufweisen. Solch ein magnetischer Werkstoff ist zwar vergleichsweise spröde, ein Verbinden der Ankerplatte mit dem Ankerschaft ist aber über das Sintern dennoch möglich. Hierdurch ergibt sich auch ein wesentlicher Vorteil bezüglich anderer Verbindungsverfahren, insbesondere einem mechanischen Fügeverfahren.
Entsprechend ist es möglich, dass der magnetische Werkstoff der Ankerplatte in
vorteilhafter Weise aus Eisen und Kobalt gebildet ist. Solch eine Legierung aus Eisen und Kobalt kann hierbei ohne zusätzliche Legierungselemente vorgegeben sein. Das Verbinden dieses ebenfalls vergleichsweise spröden Werkstoffs kann ebenfalls durch das Sintern realisiert werden.
Vorteilhaft ist es außerdem, dass der Ankerschaft aus einem Werkstoff mit einem hohen Carbidanteil gebildet ist. Möglich sind auch Keramiken, Hartmetalle und Cermets als Werkstoffe für den Ankerschaft und phosphorhaltige Metalle als Werkstoffe für den Anker. Durch das Sintern ist nämlich auch ein Fügen solcher Werkstoffe möglich, was
beispielsweise schweißtechnisch problematisch ist. Hierbei können auch andere
Werkstoffe, die eine schlechte Schweißbarkeit zeigen, zum Einsatz kommen. Speziell phosphorhaltige Werkstoffe, Keramiken, insbesondere Zr02, Hartmetalle und Cermets. Außerdem können auch verschleißbeständige Stähle, insbesondere Werkzeugstähle oder Schnellarbeitsstähle mit hohem Carbidanteil, zum Einsatz kommen.
Somit ergeben sich wesentliche Vorteile bei dem vorgeschlagenen Verbindungsverfahren durch Sintern. Im Unterscheid zum Schweißen oder Löten treten hierbei auch keine schlecht angebundenen Bereiche oder Spannungsrisse in der Fügezone auf, so dass sich die Prozesssicherheit erhöht. Außerdem können Eigenspannungen in der Ankerplatte gegenüber herkömmlichen Ausgestaltungen verringert werden, was zu verbesserten magnetischen Eigenschaften führt. Durch die hohe Festigkeit der durch Sintern ausgestalteten Verbindung ist es auch möglich, dass die Fügezone kleiner als bei herkömmlichen Fügeverfahren ausgestaltet wird, so dass mehr geometrische Freiheiten bei der Komponentenauslegung ermöglicht werden.
Bei der Durchführung des Verfahrens ist es außerdem vorteilhaft, dass in dem Grünteil eine Bohrung, insbesondere eine Durchgangsbohrung oder Sacklochbohrung, ausgestaltet ist und dass ein Innendurchmesser der Bohrung des Grünteils größer vorgegeben wird als ein Außendurchmesser des in der Bohrung angeordneten Ankerschafts im Bereich der Bohrung. Da das Grünteil beim Sintern schrumpft, kann durch die Vorgabe eines gewissen Spiels gezielt ein vorzugsweise geringes Übermaß generiert werden, das sich noch während der Sinterung durch eine plastische Verformung der Ankerplatte abbaut. Nach der Ausbildung eines Kontakts zwischen dem Werkstoff des Ankerschafts und dem Werkstoff der Platte setzt ein Diffusionsaustausch zwischen beiden Werkstoffen ein, wodurch eine stoffschlüssige Anbindung ausgebildet wird. Hierdurch wird eine hohe Scherfestigkeit der Fügezone erzielt. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Sintern und Fügen in einem
Prozessschritt erfolgen kann. Dadurch reduzieren sich die Prozesskosten.
Vorteilhaft ist es auch, dass an einer Fügefläche zwischen dem Ankerschaft und der Ankerplatte in zumindest einer Richtung entlang einer Achse des Ankerschafts zusätzlich eine formschlüssige Verbindung gebildet ist. Hierdurch kann die Scherfestigkeit an der Fügezone beziehungsweise Fügefläche weiter verbessert werden. Speziell kann durch eine mechanische Verzahnung die Scherfestigkeit weiter gesteigert werden. Vorteilhaft ist es hierbei auch, dass der Ankerschaft an der Fügefläche zwischen dem
Ankerschaft und der Ankerplatte zumindest einen Vorsprung aufweist. Solch ein Vorsprung kann beispielsweise stiftförmig ausgestaltet sein und sich radial zu der Achse des
Ankerschafts erstrecken. Speziell in diesem Fall ist es vorteilhaft, dass das Grünteil aus zumindest zwei Teilplatten, insbesondere zwei Halbplatten, zusammengesetzt ist, die beidseitig an dem Vorsprung des Ankerschafts positioniert werden. Hierdurch können die Teilplatten vorgepresst werden und dann an dem Ankerschaft positioniert werden. Dies vereinfacht die Herstellung des Ankers. Außerdem kann hierdurch ein gewisses Spiel zwischen dem Grünteil aus den Teilplatten und dem Ankerschaft vorgegeben sein, das auf Grund der Sinterschrumpfung zu einem gewünschten Übermaß führt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende
Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Brennstoffeinspritzventil in einer auszugsweisen, schematischen
Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 eine auszugsweise, schematische Darstellung eines Ankers für das in Fig. 1 dargestellte Brennstoffeinspritzventil entsprechend einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung; Fig. 3 den in Fig. 2 dargestellten Anker entsprechend einer zweiten möglichen
Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 4 den in Fig. 2 dargestellten Anker entsprechend einer dritten möglichen Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 5 den in Fig. 2 dargestellten Anker entsprechend einer vierten möglichen
Ausgestaltung der Erfindung; Fig. 6 den in Fig. 2 dargestellten Anker entsprechend einer fünften möglichen
Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 7 den in Fig. 2 dargestellten Anker entsprechend einer sechsten möglichen
Ausgestaltung der Erfindung und
Fig. 8 den in Fig. 2 dargestellten Anker entsprechend einer siebten möglichen
Ausgestaltung der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils 1 der Erfindung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich besonders für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Speziell eignet sich das Brennstoffeinspritzventil 1 für eine
Direkteinspritzung, bei der Diesel oder vergleichbare Brennstoffe unter hohem Druck in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden. Der Brennstoff, der als hydraulisches Medium dient, kann beispielsweise mit einem Druck von bis zu 250 MPa (2500 bar) in den Brennraum eingespritzt werden. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich allerdings auch für andere Anwendungsfälle.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein Magnetventil 2 mit einem Anker 3 auf. Der Anker 3 umfasst einen Ankerschaft 4 und eine Ankerplatte 5. Außerdem weist das Magnetventil 2 einen Magnettopf 6 auf, der eine Magnetspule 7 aufnimmt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist ferner eine Düsennadel 8 auf, die in einem
Brennstoffraum 9 angeordnet ist. Die Düsennadel 8 umfasst einen Ventilschließkörper 10, der mit einer Ventilsitzfläche 1 1 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Wenn sich die
Düsennadel 8 aus ihrem Sitz an der Ventilsitzfläche 1 1 hebt, dann kann Brennstoff aus dem Brennstoffraum 9 über eine oder mehrere Düsenbohrungen 12 in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden.
Die Betätigung der Düsennadel 8 erfolgt nicht direkt von dem Magnetventil 2, sondern mittelbar über eine hydraulische Ansteuerung, wie es durch den Doppelpfeil 13
veranschaulicht ist. Hierbei wird beim Betätigen des Magnetventils 2 in bekannter Weise ein Brennstofffluss durch eine Ablaufdrossel 14 freigegeben und beim Schließen des
Magnetventils 2 wieder gesperrt, so dass sich in bekannter Weise eine Ansteuerung der Düsennadel 8 ergibt.
Beispielsweise kann die Düsennadel 8 im geöffneten Zustand von weitgehend gleichem Druck umgeben sein, so dass sich eine kraftausgeglichene Situation ergibt, während sich im geschlossenen Zustand eine schließende Kraft auf die Düsennadel 8 ergibt, die sich aus dem Hydraulikdruck und dem Querschnitt des Dichtsitzes der Düsennadel 8 bestimmt und die typischer Weise im Bereich von einigen hundert Newton liegen kann.
Das Schalten des Magnetventils 2 erfolgt über den Magnettopf 6 und die Magnetspule 7, was auf der Verringerung eines Arbeitsluftspalts 15 zwischen dem Magnettopf 6 und der Ankerplatte 5 des Ankers 3 beruht. Dies erfolgt in Reaktion auf das über diesen
Arbeitsluftspalt 15 erregte magnetische Feld. Die auf diese Weise erzeugte Magnetkraft ist besonders groß, wenn der Arbeitsluftspalt 15 klein ist. Ausgehend von einem stromlos offenen Zustand nimmt insbesondere die Kraft im Verlauf des Arbeitswegs zu. Da der hydraulische Kraftausgleich erst im Verlauf der Bewegung einsetzt, ist demgegenüber der Kraftbedarf im ersten Moment des Öffnens maximal. Das heißt, der größte Kraftbedarf tritt zu dem Zeitpunkt auf, in dem die magnetische Kraft prinzipbedingt minimal ist.
Der Kraftbedarf zum Öffnen der Düsennadel 8 ist allerdings verringert, da die Düsennadel 8 nicht direkt an den Magnetaktor 6' aus dem Magnettopf 6 und der Magnetspule 7 gekoppelt ist. Stattdessen wird über den Magnetaktor 6' das Öffnen der Ablaufdrossel 14 erreicht, so dass ein mit der Düsennadel 8 hydraulisch gekoppeltes Volumen, das anfangs auf
Hochdruck liegt, entspannt wird, während gleichzeitig ein zweites mit der Düsennadel 8 hydraulisch gekoppeltes Volumen auf Hochdruck bleibt. Auf diese Weise wird die
Düsennadel 8 über hydraulische Kräfte geöffnet, wodurch sich der Kraftbedarf erheblich reduziert.
Das Magnetventil 2 weist vorzugsweise einen flachen Anker 3 mit einer zumindest weitgehend ebenen Ankerfläche 16 auf. Der flache Anker 3 ist hierdurch als Flachanker 3 ausgestaltet. Der Magnettopf 6 weist einen Innenpol auf. Der Anker 3 schließt über den Arbeitsluftspalt 15 im betätigten Zustand den Magnetkreis. Dadurch erfolgt die Betätigung des Magnetventils 2. Auch eine Ausgestaltung als Tauchanker ist möglich.
Der Ankerschaft 4 des Ankers 3 erfüllt mehrere Funktionen. Erstens wird über die Länge des Ankerschafts 4 der Anker 3 geführt und zweitens schließt ein unterer Abschnitt 17 des Ankerschafts 4 das Magnetventil 2. Die Anforderungen an die Verschleiß- und
Schlagfestigkeit des Ankerschafts 4 sind daher sehr hoch. Über die Ankerplatte 5 des Magnetventils 2 wird der Magnetkreis des Magnetaktors 6' geschlossen. Die Anforderungen an die magnetischen Eigenschaften des Werkstoffs der Ankerplatte 5 sind daher besonders hoch. Dies betrifft insbesondere eine Sättigungspolarisierung und einen spezifischen Widerstand der Ankerplatte 5.
Der Begriff der Ankerplatte 5 ist hierbei allgemein zu verstehen. Die Ankerplatte 5 kann beispielsweise in Abhängigkeit von den magnetischen und hydraulischen Anforderungen beziehungsweise Randbedingungen in unterschiedlichen Geometrien ausgeführt sein.
Hierbei sind beispielsweise eine vollflächige oder geschlitzte Ausgestaltung denkbar. Auch eine Ausgestaltung mit Bohrungen in der Ankerplatte 5 ist beispielsweise möglich.
In vorteilhafter Weise ist der Anker 3 aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt. Hierbei ist der Ankerschaft 4 aus einem Werkstoff hergestellt, der in Bezug auf die gewünschte Festigkeit ausgewählt ist. Der magnetische Werkstoff der Ankerplatte 5 ist hingegen in Bezug auf die magnetischen Anforderungen ausgewählt. Hierbei ergibt sich allerdings das Problem, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Ankerschaft 4 und der Ankerplatte 5 gewährleistet werden muss.
Im Fall eines herkömmlichen Ankers aus nur einem Werkstoff müssen zugleich die mechanischen Anforderungen bezüglich des Ankerschafts als auch die magnetischen Anforderungen bezüglich der Ankerplatte erfüllt werden. Dies macht jedoch einen
Kompromiss erforderlich und bedingt gegebenenfalls hohe Werkstoff kosten.
Durch die Ausgestaltung aus zumindest zwei Werkstoffen können ein mechanisch herausragender Werkstoff für den Ankerschaft 4 und ein magnetisch herausragender Werkstoff für die Ankerplatte 5 zum Einsatz kommen. Prinzipiell ist es denkbar, dass der Anker 3 durch ein mechanisches Fügeverfahren aus zwei Teilen, nämlich einem Ankerschaft und einer Ankerplatte, zusammengefügt wird. Solch ein Verbinden, beispielsweise durch Schälnieten, führt allerdings zu neuen
Problemen. Denn durch den Fügeprozess kann eine deutliche mechanische Verformung auftreten. Speziell können mechanische Spannungen in der Ankerplatte 5 auftreten, die sich ungünstig auf die magnetischen Eigenschaften und gegebenenfalls auf die gewünschte ebene Geometrie der Ankerfläche 16 auswirken. Außerdem sind hierbei die möglichen Werkstoffkombinationen begrenzt. Insbesondere können keine spröden Werkstoffe zum Einsatz kommen.
Die Herstellung des Ankers 3 erfolgt daher durch Verbinden der Ankerplatte 5 mit dem Ankerschaft 4 durch Sinterfügen. Hierbei wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Ankerplatte 5 und dem Ankerschaft 4 erreicht. Hierbei ergibt sich eine Fügefläche 18 zwischen dem Ankerschaft 4 und der Ankerplatte 5, die durch das Sintern in
charakteristischer weise ausgestaltet ist. Der Begriff der Fügefläche 18 ist hierbei allgemein zu verstehen und umfasst auch eine zonenmäßige Ausgestaltung (Fügezone) oder eine bereichsmäßige Ausgestaltung (Fügebereich) der Sinterverbindung. Denn während des Sinterprozesses kommt es zu dem Diffusionsaustausch zwischen den beiden Werkstoffen.
Mögliche Ausgestaltungen der Verbindung zwischen der Ankerplatte 5 und dem
Ankerschaft 4 des Ankers 3 sind im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 8 näher beschrieben. Fig. 2 zeigt eine auszugsweise, schematische Darstellung eines Ankers 3 für ein
Magnetventil 2 eines Brennstoffeinspritzventils 1 entsprechend einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung. Der Ankerschaft 4 ist hierbei zur Vereinfachung zylinderförmig ausgestaltet. Hierbei ist der Ankerschaft 4 als massiver Ankerschaft 4 ohne Bohrungen dargestellt. Je nach Anwendungsfall kann der Ankerschaft 4 auch andere Geometrien sowie Bohrungen aufweisen. Speziell können axiale Bohrungen vorgesehen sein, die sich entlang einer Achse 20 des Ankerschafts 4 des Ankers 3 durch den Ankerschaft 4 erstrecken.
Zur Herstellung des zweiteiligen Ankers 3 über das Sinterfügeverfahren kommen der bereits gesinterte oder schmelzmetallurgisch hergestellte Ankerschaft 4 sowie ein pulvermetallurgisch erzeugtes, insbesondere gepresstes, Grünteil 5' für die Ankerplatte 5 zum Einsatz. Beide Teile 4, 5' können hierbei bereits eine zur Erfüllung der Funktion geeignete Kontur aufweisen, wodurch eine Nacharbeitung je nach den erforderlichen Toleranzen minimiert oder sogar ganz eingespart werden kann. Das Grünteil 5' für die Ankerplatte 5 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine als Durchgangsbohrung 21 ausgestaltete Bohrung 21 auf. Durch diese Bohrung 21 wird der Ankerschaft 4
hindurchgeführt, wobei der Ankerschaft 4 und das Grünteil 5' relativ zueinander positioniert werden. Der Ankerschaft 4 wird hierbei vorzugsweise mit geringem Spiel in die Bohrung 21 eingefügt. Ein Innendurchmesser 22 der Bohrung 21 ist hierbei etwas größer vorgegeben als ein Außendurchmesser 23 des Ankerschafts 4 im Bereich der Bohrung 21 . Während der anschließenden Sinterung schrumpft das Grünteil 5' für die Ankerplatte 5 auf den
Ankerschaft 4 auf. Die Sinterschrumpfung und das anfängliche Spiel zwischen dem
Ankerschaft 4 und dem Grünteil 5' sind hierbei durch Vorgeben des Innendurchmessers 22 und des Außendurchmessers 23 so aufeinander abgestimmt, dass während der Sinterung ein geringes Übermaß generiert wird. Dieses baut sich noch während der Sinterung durch eine plastische Verformung des Werkstoffes für die Ankerplatte 5 ab. Nach der Ausbildung des Kontakts zwischen dem Werkstoff des Ankerschaftes 4 und dem Werkstoff der
Ankerplatte 5 setzt ein Diffusionsaustausch zwischen beiden Werkstoffen ein, wodurch eine stoffschlüssige Anbindung an der Fügefläche 18 ausgebildet wird. Dadurch wird eine hohe Scherfestigkeit der Fügezone 18 erzielt. Nach der Sinterung kann der zweiteilige Anker 3 abhängig von den geforderten Toleranzen gegebenenfalls mechanisch nachbearbeitet werden. Gegebenenfalls ist ein Härten und Anlassen möglich. Somit kann ein Vergüten erfolgen.
Für den Ankerschaft 4 eignen sich vor allem Werkstoffe, die eine hohe
Verschleißbeständigkeit besitzen und deren Eigenschaften durch den Sinterfügeprozess nicht wesentlich verändert werden. Von Vorteil ist hierbei, wenn der Werkstoff für den Ankerschaft 4 nachträglich nicht mehr gehärtet werden muss, da dies zu einer
Verschlechterung der weichmagnetischen Eigenschaften des Werkstoffs der Ankerplatte 5 führen kann. Keramische Werkstoffe, insbesondere Zr02, Hartmetalle und sogenannte Cermets erfüllen diese Kriterien und sind daher Beispiele für geeignete Werkstoffe für den Ankerschaft 4. Es ist aber auch möglich, verschleißbeständige Stähle, insbesondere Werkzeugstähle oder Schnellarbeitsstähle, als Werkstoff für den Ankerschaft 4 zu wählen, die nach dem Sinterfügeprozess lokal gehärtet oder durchgehärtet werden können.
Für den Werkstoff des Grünteils 5' beziehungsweise für die Ankerplatte 5 können
Werkstoffe mit guten weichmagnetischen Eigenschaften zum Einsatz kommen.
Beispielsweise kann der magnetische Werkstoff für die Ankerplatte 5 auf einer Legierung aus Eisen und Silizium, einer Legierung aus Eisen, Silizium und Phosphor, einer Legierung aus Eisen und Chrom oder einer Legierung aus Eisen und Kobalt oder einer Legierung aus Eisen und Phosphor basieren. Bei der anhand der Fig. 2 beschriebenen Ausgestaltung ist die Bohrung 21 zylinderförmig ausgestaltet. Hierbei ist auch der Ankerschaft 4 zylinderförmig ausgestaltet. Fig. 3 zeigt den in Fig. 2 dargestellten Anker 3 entsprechend einer zweiten möglichen Ausgestaltung der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Ankerschaft 4 eine Verjüngung 25 auf, die durch eine umlaufende Ringnut 25 gebildet ist. Der
Außendurchmesser 23 des Ankerschaftes 4 im Bereich der Bohrung 21 ist hierdurch kleiner als ein Außendurchmesser 26 des Ankerschafts 4 im übrigen Bereich. Der
Innendurchmesser 22 der Bohrung 21 kann hierbei geringfügig größer als der
Außendurchmesser 26 gewählt sein. Hierdurch wird ein Zusammenfügen ermöglicht. Beim anschließenden Sintern ergibt sich neben der stoffschlüssigen Verbindung auch eine formschlüssige Verbindung. Die Verjüngung 25 ist hierfür vorzugsweise als geringe
Verjüngung 25 ausgebildet.
Fig. 4 zeigt den in Fig. 2 dargestellten Anker 3 entsprechend einer dritten möglichen Ausgestaltung der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Scherfestigkeit der Fügezone 18 durch eine mechanische Verzahnung 27 noch weiter gesteigert. Die mechanische Verzahnung 27 kann beispielsweise durch ein Gewinde ausgestaltet sein. Hierbei ist es möglich, dass das Grünteil 5' vor dem Sintern auf einen Gewindeabschnitt des Ankerschafts 4 aufgeschraubt wird. In diesem Fall ist es auch möglich, dass der Innendurchmesser 22 des Grünteils 5' größer vorgegeben ist als der Außendurchmesser 23 des Ankerschafts 4. Je nach Ausgestaltung kann die mechanische Verzahnung 27 vor dem Sintern allerdings auch ohne Spiel ausgeführt sein.
Fig. 5 zeigt den in Fig. 2 dargestellten Anker 3 entsprechend einer vierten möglichen Ausgestaltung der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Ankerschaft 4 einen konischen Abschnitt 28 auf. Außerdem ist die Bohrung 21 ebenfalls konisch ausgeführt und in ihrer Form an den konischen Abschnitt 28 des Ankerschafts 4 angepasst. Durch die konische Fügezone 18 ergibt sich hierbei eine mechanische Abstützung der Ankerplatte 5 relativ zu dem Ankerschaft 4 in einer Richtung 29 entlang der Achse 20. Dies kann zum einen das Fügen und somit die Durchführung des Sinterprozesses erleichtern. Zum anderen kann hierdurch eine zusätzliche formschlüssige Verbindung gewährleistet werden.
Fig. 6 zeigt den in Fig. 2 dargestellten Anker 3 entsprechend einer fünften möglichen Ausgestaltung der Erfindung. Bei dieser Ausgestaltung ist die Bohrung 21 als
sacklochformige Bohrung 21 ausgestaltet. Ein Endabschnitt 30 des Ankerschafts 4 wird vor dem Sintern in die Bohrung 21 eingefügt. Hierbei kann ein gewisses Spiel durch Wahl des Innendurchmessers 22 und des Außendurchmessers 23 vorgegeben werden. Bei dieser Ausgestaltung besteht der Vorteil, dass der Ankerschaft 4 zum Sintern in die Bohrung 21 des Grünteils 5' gestellt werden kann. Außerdem ergibt sich neben der stoffschlüssigen Verbindung auch eine formschlüssige Verbindung beziehungsweise Abstützung in der Richtung 29.
Diese Ausgestaltung eignet sich besonders für eine Tauchanker-Geometrie.
Fig. 7 zeigt den in Fig. 2 dargestellten Anker 3 entsprechend einer sechsten möglichen Ausgestaltung der Erfindung. Bei dieser Ausgestaltung weist der Ankerschaft 4 einen oder mehrere Vorsprünge 31 auf. Beispielsweise kann der Vorsprung 31 als stegförmiger Vorsprung 31 ausgestaltet sein, der sich bezüglich der Achse 20 vorzugsweise in radialer Richtung erstreckt. Der Vorsprung 31 kann insbesondere als stiftförmiger Vorsprung ausgeführt sein. Der Vorsprung 31 kann allerdings auch durch einen umlaufenden Bund 31 gebildet sein. Ferner sind auch andere Ausgestaltungen denkbar.
Zur Herstellung des Grünteils 5' ist es möglich, dass der Ausgangswerkstoff, insbesondere ein Pulver für den Ausgangswerkstoff, im Bereich des Vorsprungs 31 um den Ankerschaft 4 herumgepresst wird. Anschließend erfolgt die Sinterung.
Fig. 8 zeigt den in Fig. 2 dargestellten Anker 3 entsprechend einer siebten möglichen Ausgestaltung der Erfindung. Bei dieser Ausgestaltung ist das Grünteil 5' aus mehreren Teilplatten 32, 33 zusammengesetzt. Vorzugsweise sind zwei Halbplatten 32, 33 vorgesehen, um das Grünteil 5' zu bilden. Hierbei besteht der Vorteil, dass die Halbplatten 32, 33 als vorgepresste Grünlinge zunächst an dem Ankerschaft 4 positioniert werden können. Hierbei kann von beiden Enden des Ankerschaftes 4 her jeweils eine der
Teilplatten 32, 33 auf den Ankerschaft 4 gefügt werden, so dass der Vorsprung 31 beziehungsweise die mehreren Vorsprünge 31 beidseitig den Vorsprung 31 einschließen. Anschließend erfolgt das Sintern, um das Grünteil 5' für die Ankerplatte 5 mit dem
Ankerschaft 4 zu verbinden. Vorzugsweise sind die Halbplatten 32, 33 gleich ausgestaltet.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Halbplatten 32, 33 ohne zusätzlichen Aufwand mit einem Innendurchmesser 22 der Bohrung 21 ausgestaltet werden können, der größer ist als der Außendurchmesser 23 des Ankerschafts 4 im Bereich des Vorsprungs 31.
Hierdurch kann gezielt ein Spiel vorgegeben werden, das sich beim Sintern auf Grund des Schrumpfens des Grünteils 5' zum Vorgeben eines gewünschten Übermaßes eignet. Bei den beschriebenen möglichen Ausgestaltungen sind unter anderem innerhalb gewisser Grenzen beliebige Querschnittsgeometrien der Fügezonen 18 vorgebbar. Somit kann die stoffschlüssige Verbindung ohne eine Zwischenschicht, wie beispielsweise einen Lötwerkstoff, ein Klebemittel oder eine Schweißnaht, zwischen dem Ankerschaft 4 und der Ankerplatte 5 ausgestaltet werden, wobei dennoch eine stoffschlüssige Verbindung realisiert ist. Hierbei können plastische Verformungen, wie sie beispielsweise bei einer Schälnut auftreten, vermieden werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Ansprüche
1 . Anker (3) für ein Magnetventil (2), das insbesondere für Brennstoffeinspritzventile von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dient, mit einem Ankerschaft (4) und einer Ankerplatte (5),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ankerplatte (5) aus einem magnetischen Werkstoff gebildet ist und dass die Ankerplatte (5) und der Ankerschaft (4) durch Sintern stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
2. Anker nach Anspruch (1 ),
dadurch gekennzeichnet,
dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Ankerplatte (5) und dem Ankerschaft (4) zumindest im Wesentlichen über die gesamte Fügefläche (18) zwischen der Ankerplatte (5) und dem Ankerschaft (4) ausgebildet ist.
3. Anker nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der magnetische Werkstoff der Ankerplatte (5) zumindest im Wesentlichen aus Eisensilizium und/oder Eisenphosphor und/oder Eisensiliziumphosphor gebildet ist.
4. Anker nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der magnetische Werkstoff der Ankerplatte (5) aus Eisen und Kobalt oder aus Eisen und Chrom gebildet ist.
5. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ankerschaft (4) aus einer Keramik, einem Hartmetall, einem Cermet oder einem verschleißbeständigen Stahl, insbesondere einem Werkzeugstahl oder einem
Schnellarbeitsstahl, gebildet ist.
6. Brennstoffeinspritzventil (1 ), insbesondere Injektor für luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschinen, mit einem Magnetventil (2), das einen Anker (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Ankers, der für ein Magnetventil (2) dient, mit einem Ankerschaft (4) und einer Ankerplatte (5), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- pulvermetallurgisches Herstellen eines Grünteils (5') für die Ankerplatte (5) aus einem magnetischen Werkstoff und
- Sintern des Ankerschafts (4) und des an dem Ankerschaft (4) angeordneten Grünteils (5') zur Ausbildung der Ankerplatte (5) aus dem Grünteil (5') und zur stoffschlüssigen
Verbindung der Ankerplatte (5) mit dem Ankerschaft (4).
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Grünteil (5') eine Bohrung (21 ), insbesondere eine Durchgangsbohrung (21 ) oder eine Sacklochbohrung (21 ), ausgestaltet wird und dass ein Innendurchmesser (22) der Bohrung (21 ) des Grünteils (5') größer vorgegeben wird als ein Außendurchmesser (26) des in der Bohrung (21 ) angeordneten Aktorschafts (4) im Bereich der Bohrung (21 ).
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einer Fügefläche (18) zwischen dem Ankerschaft (4) und der Ankerplatte (5) in zumindest einer Richtung (29) entlang einer Achse (20) des Ankerschafts (4) zusätzlich eine formschlüssige Verbindung gebildet ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ankerschaft (4) an einer Fügefläche (18) zwischen dem Ankerschaft (4) und der Ankerplatte (5) zumindest einen Vorsprung (31 ) aufweist.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Grünteil (5') aus zumindest zwei Teilplatten (32, 33) zusammengesetzt ist, die beidseitig an dem Vorsprung (31 ) des Ankerschafts (4) positioniert werden.
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