DE102020207118A1

DE102020207118A1 - Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE102020207118A1
Application number: DE102020207118.7A
Authority: DE
Inventors: Christoph Voss
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2021-12-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, dessen Ventilgehäuse ein erstes sowie ein zweites hohlzylinderförmiges Gehäuseteil (1, 2) aufweist, die sich beide der Länge nach mit ihren einander zugewandten Fortsätzen (3.1, 3.2) abschnittsweise überdecken, wobei jeweils einer der beiden Fortsätze (3.1, 3.2) eine Umfangsnut (9) aufweist, in die der Werkstoff des anderen Fortsatzes (3.1, 3.2) unter der Wirkung einer radial nach innen auf die Fortsätze (3.1, 3.2) gerichteten Verstemmkraft plastisch verformt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 10 2019 202 051 A1 ist bereits ein Elektromagnetventil bekannt geworden, bestehend aus einem Magnetanker zur Betätigung eines entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder betätigbaren Ventilschließglieds in einem mehrteiligen, rohrförmigen Ventilgehäuse, das einen Druckmitteldurchlass in einem Ventilsitz aufweist, welcher bei Erregung des Magnetankers mittels des Ventilschließglieds verschlossen ist, der sich innerhalb einer Durchgangsbohrung im Ventilgehäuse durch die schraubenförmige Rückstellfeder erstreckt. Beiderseits des Ventilsitzes mündet jeweils ein Druckanschluss in das Ventilgehäuse ein, die abhängig von der Stellung des Ventilschließglieds miteinander verbindbar sind.
Die Konstruktion hat jedoch den Nachteil, dass die einzelnen Gehäuseteile mittels einer eng tolerierten Presspassung miteinander verbunden werden müssen, die zur dauerhaften und sicheren Fixierung hohe mechanische Haltekräfte erfordert.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil der eingangs genannten Art derart zu verändern, dass hinsichtlich einer unlösbaren Fixierung der miteinander zu verbindenden Gehäuseteile ein verbessertes und dennoch kostengünstiges Ergebnis erreicht wird.
Diese Aufgabe wird für ein Elektromagnetventil der angegebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 7 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:

1 einen Längsschnitt durch ein Elektromagnetventil mit einem aus einem ersten und zweiten rohrförmigen Gehäuseteil bestehenden Ventilgehäuse, das außer einem Presspassungsabschnitt eine radiale Verstemmung beider Gehäuseteile aufweist,
2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Elektromagnetventils nach 1 im Bereich des Pressabschnitts während der radialen Verstemmung mittels eines Verstemmwerkzeugs,
3 eine konstruktive Abwandlung beider Gehäuseteile, wonach eine Umfangsnut näherungsweise mittig am Presspassungsabschnitt des inneren, ersten Gehäuseteils vorgesehen ist, in die das Material des äußeren, zweiten Gehäuseteils plastisch verdrängt ist,
4 eine alternative Ausgestaltung des Elektromagnetventils nach 1, dessen beide Gehäuseteile einen deutlich vergrößerten Presspassungsabschnitt aufweisen, wozu die beiden Gehäuseteile verlängerte Fortsätze aufweisen, die sich bis zu einer druckmittelführenden Querbohrung erstrecken,
5-7 weitere Ausgestaltungsvarianten des in 4 abgebildeten, eine Filterbaugruppe tragenden äußeren Gehäuseteils, das als Tiefziehteil ausgeführt ist.

Die 1 zeigt in einer erheblich vergrößerten Gesamtansicht ein Elektromagnetventil im Längsschnitt mit den jeweils zugehörigen Einzelheiten. Das abgebildete Elektromagnetventil wird bevorzugt für schlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen verwendet. Das Elektromagnetventil weist einen in einem metallischen Ventilgehäuse axial beweglich angeordnetes Ventilschließglied 8 auf, das einen Ventildurchlass in einem Ventilsitz 7 zu öffnen oder zu verschließen vermag, sowie mit einem zur Betätigung des Ventilschließglieds 8 vorgesehenen Magnetanker 12, der von einer Rückstellfeder 13 beaufschlagt ist. Das Ventilgehäuse weist ein erstes sowie ein zweites hohlzylinderförmiges Gehäuseteil 1, 2 auf, die sich beide der Länge nach mit ihren einander zugewandten ersten und zweiten Fortsätzen 3, 3.2 abschnittsweise mittels einer Schiebepresspassung reibschlüssig überdecken, wobei zur Ausbildung eines Strömungskanals im Ventilgehäuse der am ersten Gehäuseteil 1 angeordnete Fortsatz 3 im Bereich seiner Mantelfläche mit wenigstens einer nutförmigen Längsnut 6 versehen ist.
Zur Darstellung eines Druckmitteleinlasses und Druckmittelauslasses weist das zweite Gehäuseteil 2 einem ersten und einen zweiten Druckanschluss 4, 5 auf, zwischen denen der Ventilsitz 7 im zweiten Gehäuseteil 2 angeordnet ist.
Die Längsnut 6 ist bevorzugt zur vereinfachten Herstellung am Fortsatz 3 des ersten Gehäuseteils 1 sowohl in axialer als auch in radialer Erstreckung auf besonders einfache Weise durch Kaltschlagen bzw. Kaltfließpressen ausgebildet, um jeweils eine widerstandsarme Durchströmung innerhalb des abgebildeten, in der Grundstellung geöffneten Elektromagnetventils zu gewährleisten.
Weiterhin weist das abgebildete Elektromagnetventil eine auf das erste Gehäuseteil 1 aufgesetzte und verschweißte Kappe 11 auf, in welcher der Magnetanker 12 geführt ist, die durch eine im Tiefziehverfahren hergestellte austenitische Blechhülse kompakt und besonders kostengünstig ausgeführt ist. Hingegen ist das rohrförmige Gehäuseteil 2 bevorzugt durch Kaltschlagen oder Kaltfließpressen aus einem Stahlrohling gefertigt, der zur effektiven Darstellung des Magnetkreises ein ferritisches Werkstoffgefüge aufweist.
In der auf dem rohrförmigen Ventilgehäuse aufgesetzten, domförmig geschlossenen Bereich der Kappe 11 stützt sich im elektromagnetisch nicht erregten Zustand, infolge der Wirkung der Rückstellfeder 13, der Magnetanker 12 ab, sodass in der jeweils abgebildeten, elektromagnetisch nicht erregten Ventilgrundstellung das stößelförmige Ventilschließglied 8 gegenüber dem Ventilsitz 7 in einem den Druckmitteldurchlass im Ventilsitz 7 freigebenden Abstand verharrt, sodass eine ungehinderte hydraulische Verbindung zwischen dem jeweils oberhalb und unterhalb des Ventilsitzes 7 in das Ventilgehäuse einmündenden Druckanschluss 4, 5 gewährleistet ist.
Zur Reinhaltung des Ventilgehäuses ist über den Außenumfang des zweiten Gehäuseteils 2 bis auf axialem Anschlag am ersten Gehäuseteil 1 ein Ringfilter 14 gestülpt, der somit den durch die Längsnut 6 in den Fortsätzen 3 der beiden Gehäuseteile 1, 2 hergestellten Strömungskanal eingangsseitig vor Verunreinigung schützt. Ein weiteres Filterelement 15 ist unterhalb des Ventilsitzes 7 am zweiten Gehäuseteil 2 angebracht, sodass auch in entgegengesetzter Richtung ein Eindringen von Schmutzpartikel verhindert ist.
Der Ventilsitz 7 besteht aus einem buchsenförmigen Einpressteil, der durch zerspanende Bearbeitung hergestellt und gehärtet ist. Das erste Gehäuseteil 1 ist ebenso wie der Magnetanker 12 bevorzugt als Kaltschlagteile kostengünstig hergestellt, sodass lediglich das zweite Gehäuse 2 und der Ventilsitz 7 maschinell zerspant und gehärtet werden müssen.
Aus den 2 und 3 ist zu erkennen, dass jeweils einer der beiden Fortsätze 3, 3.2 eine Umfangsnut 9 aufweist, in welche jeweils der Werkstoff des anderen Fortsatzes 3, 3.2, unter der Wirkung einer radial nach innen auf die Fortsätze 3, 3.2 gerichteten Kraft, plastisch verformt ist.
Die am Außenumfang des ersten Fortsatzes 3 vorgesehene Längsnut 6 erstreckt sich ungehindert von dieser Verstemmungs-Maßnahme in den am zweiten Gehäuseteil 2 ausgebildeten zweiten Fortsatz 3.
Die 2 verdeutlicht eine erste Variante einer möglichen Verstemmung beider Gehäuseteile 1, 2, wonach am Außenumfang des zweiten Fortsatzes 3 die Umfangsnut 9 vorgesehen ist, in die im materiellen Übergangsbereich vom ersten Fortsatz 3 auf das erste Gehäuseteil 1 (unter der Wirkung einer radial nach innen auf die Fortsätze 3, 3.2 gerichtete Verstemmkraft) das erste Gehäuseteil 1 in seinem Übergangsbereich zum ersten Fortsatz 3 in die am Außenumfang des zweiten Fortsatzes 3 vorgesehen Umfangsnut 9 verdrängt ist. Hierzu ist die Umfangsnut 9 an dem auf das erste Gehäuseteil 1 gerichtete Ende des zweiten Fortsatzes 3 angeordnet, sodass durch das Verstemmwerkzeug 16 der oberhalb des Fortsatzes 3 am ersten Gehäuseteil 1 stufenförmig ausgebildete Übergangsbereich plastisch in die Umfangsnut 9 verdrängt wird.
Die 3 zeigt eine zweite Variante einer möglichen Verstemmung beider Gehäuseteile 1, 2, wonach am Außenumfang des ersten Fortsatzes 3 eine Umfangsnut 9 vorgesehen ist, in die unter der Wirkung einer radial nach innen auf den zweiten Fortsatz 3 gerichtete Verstemmkraft das Material des zweiten Fortsatzes 3 in die am Außenumfang des ersten Fortsatzes 3 vorgesehen Umfangsnut 9 verdrängt ist. Diese Umfangsnut 9 ist zwischen den beiden Enden des ersten Fortsatzes 3, näherungsweise in der Mitte des ersten Fortsatzes 3, angeordnet.
Die nachfolgenden 4 bis 7 zeigen abweichend von den 1 bis 3 eine alternative Konstruktion zur sicheren reibschlüssigen Verbindung beider Gehäuseteile 1, 2, wonach zur Schaffung einer vergrößerten Überdeckung und vergrößerten Presspassungsfläche beide Fortsätze 3, 3.2 verlängert werden, wobei zur Druckmittelführung anstelle der Anordnung der aus den 1 bis 3 bekannten Längsnut 6 eine Querbohrung 10 im zweiten Fortsatz 3 derart angeordnet wird, dass sich der am ersten Gehäuseteil 1 ausgebildete erste Fortsatz 3 vollflächig bis zur Querbohrung 10 im zweiten Fortsatz 3 des zweiten Gehäuseteils 2 erstrecken kann. Folglich ist die Querbohrung 10 ziemlich weit unten im Übergangsbereich des zweiten Fortsatzes 3 in das zweite Gehäuseteil 2 angeordnet.
Nach der 4 ist das zweite Gehäuseteil 2 mittels mechanischer Zerspanung aus einem massiven, präzisionsgedrehten Zylinderteil hergestellt, während in den 5 bis 7 das zweite Gehäuseteil 2 aus einem tiefgezogenem Blech gefertigt ist, das zur reibschlüssigen Aufnahme des Ventilsitzes 7 am Gehäuseboden zu einer schlanken Hülse verformt ist, die entweder in Verbindung mit einer Einführfase 19 für den Ventilsitz 7 nach oben oder nach unten gerichtet ist. Durch entsprechende Formgebung des Gehäusebodens nach Art eines Elefantenfußes 18 lässt sich gemäß den 5 und 6 am zweiten Gehäuseteil 2 das Filterelement 15 ohne zusätzliches Werkzeug fixieren.
Alternativ zeigt die 7 zur Aufnahme des Ringfilters 14 und des Filterelements 15 das mit rollierten Radialrillen 17 versehene zweite Gehäuseteil 2, wodurch zur Herstellung jedoch ein zusätzlicher Werkzeugeinsatz erforderlich ist.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuseteil
2: Gehäuseteil
3: Fortsatz
4: Druckanschluss
5: Druckanschluss
6: Längsnut
7: Ventilsitz
8: Ventilschließglied
9: Umfangsnut
10: Querbohrung
11: Kappe
12: Magnetanker
13: Rückstellfeder
14: Ringfilter
15: Filterelement
16: Verstemmwerkzeug
17: Radialrille
18: Elefantenfuß
19: Einführfase

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102019202051 A1 [0002]

Claims

Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem in einem metallischen Ventilgehäuse axial beweglich angeordneten Ventilschließglied, das einen Ventildurchlass in einem Ventilsitz zu öffnen oder zu verschließen vermag, sowie mit einem zur Betätigung des Ventilschließglieds vorgesehenen Magnetanker, der von einer Rückstellfeder beaufschlagt ist, sowie mit einem ersten und einen zweiten Druckanschluss am Ventilgehäuse, zwischen denen der Ventilsitz angeordnet ist, wobei das Ventilgehäuse ein erstes sowie ein zweites hohlzylinderförmiges Gehäuseteil aufweist, die sich beide der Länge nach mit ihren einander zugewandten ersten und zweiten Fortsätzen abschnittsweise überdecken, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einer der beiden Fortsätze (3.1, 3.2) eine Umfangsnut (9) aufweist, in welche der Werkstoff des anderen Fortsatzes (3.1, 3.2) unter der Wirkung einer radial nach innen auf die Fortsätze (3.1, 3.2) gerichteten Kraft plastisch verformt ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der am ersten Gehäuseteil (1) ausgebildete erste Fortsatz (3.1) am Außenumfang eine Längsnut (6) aufweist, mit der sich der erste Fortsatz (3.1) in den am zweiten Gehäuseteil (2) ausgebildeten zweiten Fortsatz (3.2) erstreckt.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des zweiten Fortsatzes (3.2) eine Umfangsnut (9) vorgesehen ist, in die im materiellen Übergangsbereich des ersten Fortsatzes (3.1) in das erste Gehäuseteil (1), unter der Wirkung einer radial nach innen auf die Fortsätze (3.1, 3.2) gerichteten Verstemmkraft, das erste Gehäuseteil (1) in seinem Übergangsbereich zum ersten Fortsatz (3.1) in die am Außenumfang des zweiten Fortsatzes (3.2) vorgesehen Umfangsnut (9) verdrängt ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsnut (9) an dem auf das erste Gehäuseteil (1) gerichtete Ende des zweiten Fortsatzes (3.2) angeordnet ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des ersten Fortsatzes (3.1) eine Umfangsnut (9) vorgesehen ist, in die unter der Wirkung einer radial nach innen auf den zweiten Fortsatz (3.2) gerichtete Verstemmkraft das Material des zweiten Fortsatzes (3.2) in die am Außenumfang des ersten Fortsatzes (3.1) vorgesehen Umfangsnut (9) verdrängt ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsnut (9) zwischen den beiden Enden des ersten Fortsatzes (3.1), näherungsweise in der Mitte des ersten Fortsatzes (3.1), angeordnet ist.
Elektromagnetventil insbesondere für schlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem in einem metallischen Ventilgehäuse axial beweglich angeordneten Ventilschließglied, das einen Ventildurchlass in einem Ventilsitz zu öffnen oder zu verschließen vermag, sowie mit einem zur Betätigung des Ventilschließglieds vorgesehenen Magnetanker, der von einer Rückstellfeder beaufschlagt ist, sowie mit einem ersten und einen zweiten Druckanschluss am Ventilgehäuse, zwischen denen der Ventilsitz angeordnet ist, wobei das Ventilgehäuse ein erstes sowie ein zweites hohlzylinderförmiges Gehäuseteil aufweist, die sich beide der Länge nach mit ihren einander zugewandten ersten und zweiten Fortsätzen abschnittsweise überdecken, dadurch gekennzeichnet, dass sich der am ersten Gehäuseteil (1) ausgebildete erste Fortsatz (3.1) bis zu einer Querbohrung (10) im zweiten Fortsatz (3.2) erstreckt, der an dem zweiten Gehäuseteil (2) ausgebildet ist, welches den Ventilsitz (7) aufnimmt.
Elektromagnetventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrung (10) im Übergangsbereich des zweiten Fortsatzes (3.2) in das zweite Gehäuseteil (2) angeordnet ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (2) mittels mechanischer Zerspanung aus einem massiven, präzisionsgedrehten Zylinderteil hergestellt ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (1) entweder als Kaltschlagteil oder durch rotatorische Zerspanung eines Stahlrohlings hergestellt ist.