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Title:
ELECTROMAGNETIC VALVE, IN PARTICULAR AN ELECTROMAGNETIC VALVE FOR HYDRAULIC BRAKE SYSTEMS WITH ANTI-SLIP CONTROL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/005989
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns an electromagnetic valve in which a valve tube (3) is fitted, so that it is frictionally locking, between a bushing (1) fitted in a bore in the valve housing (2) and the valve housing (2) itself, preferably by caulking or cutting in. In order to increase the cohesive forces acting on the surfaces in contact with each other of the valve housing (2), the tube (3) and the bushing (1), the invention calls for a physically interlocking joint to be used, in addition to the frictionally locking joint, to improve the ability of the connection to absorb the shearing forces experienced.

Inventors:
Seitz, Karlheinz (Kaiser-Wilhelm-Platz 7, Lorsch, D-6143, DE)
Lauer, Josef (Trierer Straße 11, Nonnweiler, D-6696, DE)
Goossens, André F. L. (Slijkenhoefstraat 11, Rumst, B-2560, BE)
Application Number:
PCT/EP1991/001466
Publication Date:
April 16, 1992
Filing Date:
August 03, 1991
Export Citation:
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Assignee:
ALFRED TEVES GMBH (Gerickestraße 7, Frankfurt/Main 90, D-6000, DE)
ALFRED TEVES METALLWARENFABRIK GMBH & CO. OHG (Othestraße 19, Bergneustadt, D-5275, DE)
Seitz, Karlheinz (Kaiser-Wilhelm-Platz 7, Lorsch, D-6143, DE)
Lauer, Josef (Trierer Straße 11, Nonnweiler, D-6696, DE)
Goossens, André F. L. (Slijkenhoefstraat 11, Rumst, B-2560, BE)
International Classes:
B60T8/36; B60T15/02; B60T15/36; F16K31/06; (IPC1-7): B60T8/36
Foreign References:
FR2619871A11989-03-03
FR2640022A11990-06-08
DE3810788A11989-10-12
DE3810581A11989-10-12
AU490900B21976-08-19
Attorney, Agent or Firm:
Portwich, Peter (Alfred Teves GmbH, Guerickestraße 7, Frankfurt/Main 90, D-6000, DE)
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Claims:
8 -Patentansprüche
1. Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Brems¬ anlagen mit Schlupfregelung, in dem reibschlüssig zwi¬ schen einer in eine Gehäusebohrung eines Ventilgehäuses eingesetzten Buchse und dem Ventilgehäuse eine Ventilhül se befestigt ist, wobei ein von der Ventilhülse umschlos sener Magnetanker in Abhängigkeit einer strombeaufschlag baren, an der Ventilhülse angebrachten Magnetspule eine Hubbewegung vollzieht, so daß eine am Magnetanker ange¬ formte und von einem Magnetkern teilumschlossene Ventil¬ nadel mit einem im Ventilgehäuse befestigten Ventilsitz zu korrespondieren vermag, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß im Bereich der zwischen der Buchse (1) und dem Ventilgehäuse (2) reibschlüssig eingespannten Ventilhülse (3) zumindest eine formschlüs¬ sige Verbindung mit formschlüssigen Kontaktflächen defi¬ nierter Größe und Richtung vorgesehen ist, um der zwi¬ schen den Kontaktflächen wirkenden Schubkraft entgegenzu wirken.
2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Mantelfläche der Buchse (1) eine zumindest konkav und/oder konvex geform¬ ten Kontaktfläche aufweist.
3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die formschlüssigen Kon taktflächen zwischen der Ventilhülse (3) und der Buchse (1) zumindest aus einem an der Mantelfläche der Buchse (1) hohlkehlenförmigen Radius (R) gebildet ist.
4. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die formschlüssige Kontaktfläche am äußeren Umfang der Buchse (1) zumindest mit partiell angeordneten, vorzugsweise oberflächenvergrößerten Ausnehmungen (4) versehen ist, in denen die Ventilhülse (3) gehalten ist.
5. Elektromagnetventil nach mindestens einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Mantelfläche der Buchse (1) in Längs und/oder Querrichtung zur Symmetrieachse mit einer konkav sowie konvex geformten Oberfläche versehen ist.
6. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Buchse (1) auf der zur Innenfläche der Ventilhülse (3) zugewandten Kontaktfläche im wesentlichen kegelförmig verjüngt ist.
7. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die in das Ventilgehäuse (2) eingesetzte Buchse (1) als Magnetkern ausgebildet ist, dessen im wesentlichen kegelstumpfförmiger Mantelab¬ schnitt mit formschlüssigen Elementen, z.B. Rastelemente versehen ist, die durch die auf das Ventilgehäuse (2) ausgeübte Verstemmung zwischen den Kontaktflächen der Ventilhülεe (3) und der Buchse (1) unlösbar ineinander greifen.
8. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagnetventils, insbesondere für hydraulische Bremsanlagen mit Schlupfre gelung, in dem reibschlüssig zwischen einer in einer Ge¬ häusebohrung eines Ventilgehäuses eingesetzten Buchse und dem Ventilgehäuse eine Ventilhülεe befestigt ist, wobei ein von der Ventilhülse umschlossener Magnetanker in Ab¬ hängigkeit einer strombeaufschlagbaren, an der Ventilhül¬ se angebrachten Magnetspule eine Hubbewegung vollzieht, so daß eine am Magnetanker angeformte und von einem Magnetkern teilumschlossene Ventilnadel mit einem im Ven¬ tilgehäuse befestigten Ventilsitz zu korrespondieren ver¬ mag, daduch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ventil¬ hülse (3) aus austenitischem, rostfreiem Stahl mittels Tiefziehverfahren hergestellt wird und das die reib und formschlüssige Befestigung der Ventilhülse (3) im Ventil¬ gehäuse (2) mittels Kaltverstemmung des Ventilgehäusema¬ terials erfolgt, um dünnwandige Ventilhülsen mit hoher Festigkeit zu schaffen.
Description:
Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Bremsan¬ lagen mit Schlupfregelung

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Bremsanlagen mit Schlupfregelung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei den bisher verwendeten Elektromagnetventilen, wie bei¬ spielsweise bereits aus der DE-OS 37 29 216 bekannt ist, werden Ventilhülsen in das als Stahlventilblock ausgeführte Ventilgehäuse eingesetzt und verstemmt. Bei Verwendung von i der Grundstellung stromlos geschlossenen Elektromagnet¬ ventilen bildet dabei die Ventilhülse den eigentlichen Magnetkern der Magnetspule. Im Innenraum der Ventilhülse be¬ findet sich der die Ventilnadel betätigende Magnetanker und dessen Führung. Bei Verwendung als in der Grundstellung stromlos offengeschaltetes Elektromagnetventil übernimmt je¬ doch die an der Verstemmstelle der Ventilhülse eingesetzte Buchse die Funktion des Magnetkerns.

Die mit einem Werkzeug in das Ventilblockgehäuse im wesent¬ lichen nasenförmig eingedrückte Verstemmung sorgt sodann für die reibschlüssige Verbindung der zwischen dem Ventilgehäuse und der Buchse eingespannten Ventilhülse.

Insbesondere unter Berücksichtung der relativ hohen hydrau¬ lischen Prüfdrücke innerhalb der Ventilhülse ist das bisher gebräuchliche reibschlüssige Befestigen der Ventilhülse als verbesserungswürdig anzusehen, um ein etwaiges lösen der Ventilhülse infolge erhöhter Schubbeanspruchung zwischen den Kontaktflächen zu verhindern.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung unter Beibehaltung de reibschlüssigen Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse, der Ventilhülse und der Buchse, die an den Kontaktflächen wirksame Haltekraft zu steigern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan¬ spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Die Erfindung basiert somit auf dem Gedanken, die mittels Verstemmen erzeugte reibschlüssige Verbindung um einen zwi¬ schen den Kontak flächen wirksamen Formschluß zu ergänzen, der die Schubkräfte in der Befestigung verbessert aufnimmt.

In der konkreten Ausgestaltung des Erfindungsgedankens gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 und 3 erweist es sich als äußerst zweckmäßig, die Mantelfläche der Buchse zumindest mi einem die Oberfläche vergrößernden Abschnitt zu verse- hen, dessen als Kontaktfläche wirksame, konkav und/oder kon- vex geformte Mantelfläche bei Einwirkung der Verstemmkraft zu einer wellenförmigen Verformung der eingespannten Ventil¬ hülse führt.

Alternativ kann die Mantelfläche der Buchse im Bereich der Ventilhülse mit einem hohlkehlenförmig umlaufenden Radius versehen werden. Die in beiden Fällen angestrebte Wechsel¬ biegung des eingespannten Ventilhülsenblechε hemmt in Ab¬ hängigkeit des Verformungsgrades das Herausschlüpfen der Ventilhülse aus der Verstemmung, so daß hohe Schubkräfte übertragen werden können.

In der Weiterbildung des Erfindunsgedankens ist gemäß den

Merkmalen des Anspruchs 4 vorgesehen, daß die formschlüssige Kontaktfläche am äußeren Umfang der Buchse zumindest mit partiell angeordneten, vorzugsweise oberflächenvergrößernden Ausnehmungen versehen ist, in denen die Ventilhülse gehalten ist. Damit kann einerseits durch die Vergrößerung der Kon¬ taktfläche die Reibkraftübertragung gesteigert werden, an¬ dererseits ermöglicht das Einfügen und Anpassen der unter der Verstemmkraft zwangsverformten Ventilhülse einen gegen Schubbeanspruchung erhöhten Formwiderstand.

Zweckmäßigerweise sind gemäß Anspruch 5 die konkav und/oder konvex geformten Kontaktflächen der Buchse vorzugsweise quer oder auch längs zur Schubachse angeordnet, um einen optima¬ len Form-Widerstand zu erzielen.

Eine weitere Präzisierung zur konstruktiv sinnvollen Ausbil¬ dung des Erfindungsgedankens ist den Merkmalen des Anspruchs 6 zu entnehmen, wonach die Buchse auf der zur Innenfläche der Ventilhülse zugewandten Kontaktfläche im wesentlichen kegelförmig verjüngt ist. Hierdurch wird auf relativ ein¬ fache Weise das gewünschte Einscheren des Ventilgehäusemate- rials und Abdichten gewährleistet, wodurch ein etwaiges Lö¬ sen der Ventilhülse unterbleibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer Ausführungs- beispiele erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Elektromagnetven¬ tils im Querschnitt skizziert.

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt der im Ventilgehäuse verstemm ten Ventilhülse gemäß Figur 1, mit der erfindungsgemäßen reib- und formschlüssig ausgebildeten Befestigung im Ventil gehäuse,

Figur 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen reib- un formschlüssigen Befestigung der Ventilhülse im Ventilgehäus

Die Figur 1 zeigt im Querschnitt die mit der Buchse 1 im Ventilgehäuse 2 kaltverstemmten Ventilhülse 3. Die Ventil¬ hülse 3 wird aus unmagnetischem rostfreiem Stahl durch tief ziehen hergestellt. Die Ventilhülse 3 nimmt in ihrem Hohl¬ raum den Magnetanker 5 mit der Ventilnadel auf, sowie den Magnetkern 7. In einer abgesetzten Bohrung des Magnetkerns befindet sich in koaxialer Anordnung gegenüber dem Magnetan ker 5 eine Druckfeder 8, die über den Fortsatz der Ventilna del 6 gestülpt an der Stirnfläche des Magnetankers 5 an¬ liegt. Im Bereich des in das Ventilgehäuse 2 eingelassenen Druckmittelkanals 9 ist innerhalb einer abgesetzten Gehäuse bohrung 10 mittels einer Verstemmung der Ventilsitz 11 ge¬ halten. Unmittelbar darüber angeordnet, befindet sich ein Filterelement 12. Weiterhin ist mittels eines Greifrings 13 die Magnetspule 14 an der Ventilhülse 3 gesichert.

Das Tiefziehverfahren zur Fertigung der Ventilhülse 3 führt insbesondere bei Verwendung von rostfreiem Stahl zu einer Kaltverfestigung, so daß unter Wahrung eines von der Dünn¬ wandigkeit der Ventilhülse 3 abhängigen Wirkungsgrades des Magnetkreises, eine im Gegensatz zu den zwangsläufig weich-

geglühten Schweiß- oder Hartlötverbindungen hochfeste, d.h. hochdruckbeständige Ventilhülse 3 hergestellt werden kann. bei Verwendung des Elektromagnetventils für hydraulische Bremsanlagen der Innenraum der Ventilhülse 3 vom Hochdruck vollkommen beaufschlagt wird, erweist sich die vorbeschrie¬ bene Herstellungs- und Befestigungsweise der Ventilhülse 3 als äußerst vorteilhaft.

Um unter Einwirkung höchster Betriebsdrücke die Befestigung der Ventilhülse 3 innerhalb des Ventilgehäuses 3 sicherzu¬ stellen, ist in Bezug auf Fig. 1 nach Figur 2 zusätzlich zur reibschlüssigen Verbindung zwischen den Kontaktflächen der Buchse 1, der Ventilhülse 3 und dem Ventilgehäuse 2 die er¬ findungsgemäße formschlüssige Verbindung in vergrößertem Maßstab dargestellt, wonach die Mantelfläche der Buchse 1 im kegelförmigen Bereich mit einer konkav und konvex, bzw. wel¬ lenförmigen Oberfläche versehen ist und hierdurch nach dem Einstemmen der Nase 15 im Ventilgehäuse 2 eine Anpassung der dünnwandigen Ventilhülse 3 an die Oberflächenkontur der Buchse 1 erfährt, so daß bei Einwirkung erhöhter Schubkräfte - infolge erhöhter Innendrücke - der zusätzlich zur Verstem- mung wirksame Formwiderstand ein etwaiges Herausschlüpfen de Ventilhülse 3 aus der Befestigung entgegensteht.

Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform zur Erzeugung eines Formschlusses zwischen der verstemmten Befestigung der Ventilhülse 3 innerhalb des Ventilgehäuses 2.

Hierzu ist vorgesehen die Buchse 1 zumindest partiell über ihre Mantelfläche verteilt mit Ausnehmungen 4 zu versehen, die einerseits einen verlängerten Eingriff der Ventilhülse 3 zwischen der Buchse 1 und dem Ventilgehäuse 2 ermöglichen, u

damit eine Vergrößerung der eingespannten Kontaktfläche zum Zwecke einer verbesserten reibschlüssigen Verbindung zu erzielen. Andererseits erfolgt unabhängig von der konstruk¬ tiven Ausführung der Ausnehmung 4, an der Mantelfläche der Buchse 1 eine mehr oder minder starke Verformung der Ventil¬ hülse 3, so daß aus der Kombination von Reibschluß und Form¬ schluß eine ausgesprochen sichere Befestigung der Ventilhül¬ se 3 zwischen der Buchse 1 und dem Ventilgehäuse 2 gewähr¬ leistet ist.

Bezugs zeichenliste