Elektromagnetventil Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 199 28 750 AI ist ein Elektromagnetventil der in der Grundstellung geschlossenen Bauart bekannt geworden, dessen beide Rohrkörper zur Bildung des Ventilgehäuses mit- einander verschweißt oder zusammengefalzt sind. Der hierfür erforderliche Herstellaufwand ist relativ hoch.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Elektromagnetventil der angegebenen Art mit möglichst geringem Aufwand herzu- stellen, so dass auf eine Schweiß-oder Falzverbindung zwi- schen den beiden Rohrkörpern verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Elektromagnetven- til der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgen- den Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor.

Es zeigen : Figur-1 einen Längsschnitt durch ein Elektromagnetventil, das in einer Stufenbohrung eines Ventilaufnahme- körpers verstemmt ist, Figur 2 das Elektromagnetventil nach Figur 1 vor der Ver- stemmung mittels eines Verstemmwerkzeugs im Ven- tilaufnahmekörper, Figur 3 einen Längsschnitt durch ein als Zweistufenventil ausgeführtes Elektromagnetventil, dessen weiteres Ventilschließglied unmittelbar im ersten Rohrkör- per geführt ist, Figur 4 einen Längsschnitt durch ein als Zweistufenventil ausgeführtes Elektromagnetventil, dessen weiteres Ventilschließglied in einem separat im Rohrkörper eingesetzten Federanschlag geführt ist.

Die Fig. 1 zeigt in erheblich vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch ein in Grundstellung geschlossenes Elekt- romagnetventil, mit einem einen Magnetanker 9, ein Magnet- kernteil 10, ein Ventilschließglied 11 und einen Ventilsitz 12 aufnehmenden Ventilgehäuse, das aus einem ersten und ei- nen zweiten Rohrkörper 1, 2 gebildet ist, wobei die beiden Rohrkörper 1, 2 abschnittsweise mit ihren einander zugewand- ten offenen Enden koaxial ineinander gefügt sind. Das Elekt- romagnetventil ist in einem blockförmigen Ventilaufnahmekör- per 3 befestigt, in den der vom zweiten Rohrkörper 2 abge- wandte Rohrabschnitt des ersten Rohrkörpers 1 druckmittel- dicht eingesetzt ist. Der vom ersten Rohrkörper 1 abgewandte Rohrabschnitt des zweiten Rohrkörpers 2 trägt eine Magnet- spule 13 außerhalb des Ventilaufnahmekörpers 3. Die Magnet- spule 13 erstreckt sich entlang dem stopfenförmigen Magnet- kernteil 10, welches das aus dem Ventilaufnahmekörper 3 her- vorstehende Ende des zweiten Rohrkörpers 2 verschließt. Zwi- schen dem Magnetkernteil 10 und dem am Boden des ersten topfförmigen Rohrkörpers 1 ausgebildeten Ventilsitz 12 be- findet sich der das Ventilschließglied 11 tragende Magnetan- ker 9, der entlang der Innenwand des zweiten Rohrkörpers 2 geführt ist. Durch die Wirkung einer zwischen dem Magnet- kernteil 10 und dem Magnetanker 9 eingespannten Druckfeder 14 verschließt das als Kugel in das Ende des Magnetankers 9 eingepresste Ventilschließglied 11 in der abbildungsgemäßen Grundstellung die Druckmittelöffnung im Ventilsitz 12. Der Ventilsitz 12 ist vorzugsweise durch ein Prägeverfahren prä- zise und dennoch kostengünstig im Topfboden des tiefgezoge- nen zweiten Rohrkörper 2 eingeformt. Die Mantelfläche des zweiten Rohrkörpers 2 weist auf der Höhe eines den Ventil- aufnahmekörpers 3 durchdringenden Querkanals 15 eine weitere öffnung 17 auf, die gleichfalls wie die öffnung 16 im Ven- tilsitz 12 durch ein Prägeverfahren hergestellt ist. Ein in der Stufenbohrung 5 an einem Bund 4 des zweiten Rohrkörpers 2 und unterhalb der öffnung 17 am ersten Rohrkörper 1 sich abstützender Ringfilter 18 verhindert aus der Richtung des Querkanals 15 das Eindringen von Schmutz in den Magnetanker- raum. Ein unterhalb des Ventilsitzes 12 in die Stufenbohrung 5 einmündender Kanal weist bei Wunsch oder Bedarf gleich- falls einen Filter auf.

Die Erfindung sieht vor, dass der dem ersten Rohrkörper 1 zugewandte Abschnitt des zweiten Rohrkörpers 2 unmittelbar am Ventilaufnahmekörper 3 befestigt ist und dass der dem zweiten Rohrkörper 2 zugewandte Abschnitt des ersten Rohr- körpers 1 in den zweiten Rohrkörper 2 eingesetzt ist und sich an einer Anschlagfläche 6 des zweiten Rohrkörpers 2 ab- stützt. Hierdurch ist eine besonders einfache, dichte und sichere Verbindung des ersten Rohrkörpers 1 mit dem zweiten Rohrkörper 2 innerhalb des Ventilaufnahmekörpers 3 möglich, indem die beiden Rohrkörper 1,2 mit den darin funktionsfähig vormontierten Ventileinzelteilen einfach mittels eines Ver- stemmwerkzeug 19 in die Stufenbohrung 5 eingepresst werden, ohne dass eine Schweiß-oder Falzverbindung erforderlich ist.

Eine verblüffend einfache Fixierung des Rohrkörpers 2 ergibt sich, wenn das dem Ventilaufnahmekörper 3 zugewandte Ende des zweiten Rohrkörpers 2 einen radial nach außen gerichte- ten Bund 4, beispielsweise in Form eines Bördel, aufweist, der in einer Stufenbohrung 5 des Ventilaufnahmekörpers be- festigt ist. Eine absolut dichte, unlösbare Befestigung des Bunds 4 in der Stufenbohrung 5 erfolgt durch die plastische Verformung von Material des Ventilaufnahmekörpers 3 mittels des Verstemmwerkzeugs 19, das den Bund 4 wenigstens entlang seinem Rand umschließt.

Zur Herstellung der Anschlagfläche 6 ist der zweite Rohrkör- per 2 mit einer Gehäusestufe 7 versehen, deren Innendurch- messer am Ende des Fügeabschnitts 8 beider Rohrkörper 1, 2 kleiner gewählt ist als der Außendurchmesser des ersten Rohrkörpers 1 im Bereich des Fügeabschnitts 8. Auch die Ge- häusestufe 7 ist durch eine plastische Verformung des zwei- ten Rohrkörpers 2 im Endbereich des Fügeabschnitts 8 kosten- günstig hergestellt und vorzugsweise als eine wechselseitige Doppelkröpfung ausgeführt.

Der erste und zweite Rohrkörper 1, 2 bestehen aus dünnwandi- gen, im Tiefziehverfahren hergestellte Hülsen, die mittels einer Presspassung im Fügeabschnitt 8 miteinander verbunden sind.

Der erste, topfförmige Rohrkörper 1 stützt sich mit seinem vom Fügeabschnitt 8 im zweiten Rohrkörper 2 abgewandten Ende in der Stufenbohrung 5 des Ventilaufnahmekörpers 3 druckmit- teldicht ab, wobei der Axialabstand X zwischen dem Topfboden des ersten Rohrkörpers 1 und dem Boden der Stufenbohrung 5 kleiner ist als die Länge L der überdeckung beider Rohrkör- per 1, 2 im Bereich des Fügeabschnitts 8, so dass selbst bei einer Lockerung der Pressverbindung zwischen dem ersten und zweiten Rohrkörper 1, 2 eine hinreichende überdeckung der beiden Rohrkörper 1, 2 im Fügeabschnitt 8 zur Gewährleistung der Funktionsfähigkeit verbleibt.

Die Figur 2 zeigt abweichend von der Darstellung nach Figur 1 das Elektromagnetventil während der Montage im Ventilauf- nahmekörper 3, wozu das hohlzylindrische Verstemmwerkzeug 19 über den zweiten Rohrkörper 2 gestülpt ist und sich am In- nenumfang mit einer Innenschulter 20 an der Gehäusestufe 7 und mit seiner Außenschulter 21 am Bund 4 abstützt. Der Au- ßenumfang des Verstemmwerkzeugs 19 ist mit zwei Gehäusestu- fen 22,23 versehen, an die sich eine Kegelabschnitt 24 in Richtung der planen Außenschulter 21 anschließt. Hierdurch ergibt sich ein in Richtung der Stufenbohrung 5 im Außen- durchmesser abnehmendes Verstemmwerkzeug 19, das mittels der zweiten Gehäusestufe 23 das Material der Bohrungsstufe des Ventilaufnahmekörpers 3 in Richtung des Kegelabschnitts 24 verdrängt, bis schließlich auch die erste Gehäusestufe 22 am nicht verformten Gehäuseabschnitt der Stufenbohrung 5 an- liegt. Im Augenblick des Anlegens der ersten Gehäusestufe 22 an dem nicht verformbaren Gehäuseabschnitt der Stufenbohrung 5 ist die in Figur 1 dargestellte kegelförmige Verstemmstel- le am Bund 4 hergestellt, die eine dichte und feste Verbin- dung des Elektromagnetventils mit dem Ventilaufnahmekörper 3 gewährleistet.

Die Figuren 3 und 4 zeigen jeweils in erheblich vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch ein in Grundstellung geschlossenes Elektromagnetventil, dessen ein Magnetanker 9, ein Magnetkernteil 10, zwei Ventilschließglieder 11,25 und zwei Ventilsitze 12,26 aufweisendes Ventilgehäuse aus einem ersten und einen zweiten Rohrkörper 1, 2 gebildet ist, wobei die beiden Rohrkörper 1, 2 abschnittsweise mit ihren einan- der zugewandten offenen Enden koaxial ineinander gepresst sind. Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass alle anderen zitierten Einzelteile gleichfalls in einer festgelegten Rei- henfolge innerhalb des Ventilgehäuses koaxial angeordnet sind.

Das in Fig. 3,4 dargestellte Elektromagnetventil ist in ei- nem blockförmigen Ventilaufnahmekörper 3 befestigt, in dem der vom zweiten Rohrkörper 2 abgewandte Rohrabschnitt des ersten Rohrkörpers 1 druckmitteldicht eingesetzt ist. Der vom ersten Rohrkörper 1 abgewandte Rohrabschnitt des zweiten Rohrkörpers 2 trägt eine Magnetspule 13 außerhalb des Ven- tilaufnahmekörpers 3. Die Magnetspule 13 erstreckt sich ent- lang dem stopfenförmigen Magnetkernteil 10, welches das aus dem Ventilaufnahmekörper 3 hervorstehende Ende des zweiten Rohrkörpers 2 verschließt. Zwischen dem Magnetkernteil 10 und dem ersten topfförmigen Rohrkörper 1 befindet sich der das Ventilschließglied 11 tragende Magnetanker 9, der ent- lang der Innenwand des zweiten Rohrkörpers 2 geführt ist.

Durch die Wirkung einer zwischen dem Magnetkernteil 10 und dem Magnetanker 9 eingespannten Druckfeder 14 verschließt das mit einem Stößel versehene, in das offene Ende des Mag- netankers 9 eingepresste kugelförmige Ventilschließglied 11 in der abbildungsgemäßen Grundstellung die blendenförmige öffnung 27 des weiteren Ventilschließgliedes 25, in dessen Topfboden der sogenannte weitere, die öffnung 27 begrenzende Ventilsitz 26 angeordnet ist. Der Ventilsitz 26 ist vorzugs- weise durch ein Prägeverfahren kostengünstig und präzise im Topfboden des Ventilschließgliedes 25 eingeformt.

Das sogenannte weitere Ventilschließglied 25 besteht aus ei- nem im ersten Rohrkörper 1 axial beweglichen, aus Dünnblech tiefgezogenen und bei Bedarf auch wärmebehandelten Hülsen- topf, dessen Topfboden die eigentliche Funktion des Ventil- schließgliedes 25 (gewissermaßen in der Funktion eines Ven- tilkolbens) übernimmt, welches unter der Kraftwirkung der Druckfeder 14 in der Grundstellung dichtend gegen den im ersten Rohrkörper 1 fixierten Ventilsitz 12 gepresst ist.

Aus den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3,4 geht hervor, dass zur präzisen Aufnahme und Führung des mit dem Ventil- schließglied 11 korrespondierenden weiteren Ventilschließ- gliedes 25 der Innendurchmesser des ersten Rohrkörpers (1) zumindest abschnittsweise an den Außendurchmesser des weite- ren Ventilschließgliedes 25 angepasst ist. Hierbei ist eine ausreichend bemessene Spielpassung zwischen dem ersten Rohr- körper 1 und der Außenwand des topfförmigen Ventilschließ- gliedes 25 vorzusehen, damit sich das weitere Ventilschließ- glied 25 klemmfrei bewegen und am Ventilsitz 12 zentrieren kann.

In der Figur 3 ist der Ventilsitz 12 als separat handhabba- re, massive Ventilplatte ausgeführt, die alternativ in Figur 2 durch ein Prägeverfahren kostengünstig und präzise unmit- telbar im Boden des tiefgezogenen ersten Rohrkörpers 1 ein- geformt ist.

In den Figuren 3,4 weist die Mantelfläche des ersten Rohr- körpers 1 auf der Höhe eines in den Ventilaufnahmekörper 3 seitlich einmündenden Querkanals 15 mehrere öffnungen 17 auf, die gleichfalls wie die im Topfboden des Ventilschließ- gliedes 25 angeordnete blendenförmige öffnung 27 durch ein Prägeverfahren hergestellt ist. Ein sich in der Stufenboh- rung 5 an einem Bund 4 des zweiten Rohrkörpers 2 und unter- halb der öffnung 17 am ersten Rohrkörper 1 abstützender Ringfilter 18 verhindert aus der Richtung des Querkanals 15 das Eindringen von Schmutz in das Ventilgehäuse. Selbstver- ständlich kann auch ein unterhalb des Ventilsitzes 12 in die Stufenbohrung 5 einmündender Kanal bei Wunsch oder Bedarf gleichfalls mit einem Filter versehen sein.

In den Figuren 3,4 ist der dem ersten Rohrkörper 1 zuge- wandte Abschnitt des zweiten Rohrkörpers 2 unmittelbar am Ventilaufnahmekörper 3 befestigt, wobei der dem zweiten Rohrkörper 2 zugewandte Abschnitt des ersten Rohrkörpers 1 in den zweiten Rohrkörper 2 als Pressverbindung eingesetzt ist und sich an einer Anschlagfläche 6 des zweiten Rohrkör- pers 2 abstützt. Hierdurch ist eine besonders einfache, dichte und sichere Verbindung des ersten Rohrkörpers 1 mit dem zweiten Rohrkörper 2 innerhalb des Ventilaufnahmekörpers 3 möglich, indem die beiden Rohrkörper 1,2 mit den darin funktionsfähig vormontierten Ventileinzelteilen einfach mit- tels eines Verstemmwerkzeug in die Stufenbohrung 5 einge- presst werden, ohne dass eine Schweiß-oder Falzverbindung erforderlich ist.

Ferner ist in beiden Abbildungen zur Abstützung einer weite- ren Druckfeder 29 am ersten Rohrkörper 1 ein Federanschlag 28 vorgesehen. Die weitere Druckfeder 29 ist abbildungsgemäß zwischen dem Federanschlag 28 und dem weiteren Ventil- schließglied 25 eingespannt, so dass auf einfache Weise die weitere Druckfeder 29 der Druckfeder 14 entgegenwirkt, die zwischen dem Magnetanker 9 und dem Magnetkernteil 10 ange- ordnet ist.

Um das eine Ende der weiteren Druckfeder 29 am Ventil- schließglied 25 möglichst einfach abstützen zu können, ist das vom Topfboden abgewandte Hülsenende des Ventilschließ- gliedes 25 in Richtung des ersten Rohrkörpers 1 radial nach außen zu einem Kragen 30 abgekröpft.

In der Ausführungsform nach Figur 3 ist der Federanschlag 28 unmittelbar durch einen im Tiefziehverfahren stufenförmig eingeschnürten Absatz des ersten Rohrkörpers 1 besonders kostengünstig hergestellt.

Hingegen ist in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 der Fe- deranschlag 28 bevorzugt als eine separat in den ersten Rohrkörper 1 eingesetzte, dünnwandig tiefgezogene Führungs- hülse ausgeführt, die an ihrem unteren Hülsenende, durch das sich das weitere Ventilschließglied 25 in Richtung des Ven- tilsitzes 12 erstreckt, einen in Richtung der Hülsenlängs- achse abgekröpften Rand aufweist, auf dem das eine Ende der Druckfeder 29 anliegt. Der hülsenförmige Federanschlag weist im überlappungsbereich beider Rohrkörper 1, 2 einen Füh- rungsabschnitt auf, der spielfrei an der Innenwand des ers- ten Rohrkörpers 1 anliegt, um den Federanschlag 28 gut im Ventilgehäuse zu zentrieren.

Anstelle der Führungshülse wäre alternativ auch die Ausfüh- rung des Federanschlags 28 als ein Einlegeteil in Form einer flachen Scheibe denkbar.

Zusammenfassend ist nunmehr festzustellen, dass durch die geschickte Auslegung des Elektromagnetventils im Bereich des ersten Rohrkörpers 1 optimale bauliche Voraussetzungen ge- schaffen sind, um das Elektromagnetventil mit möglichst we- nigen, einfach herzustellenden Bauteilen besonders platzspa- rend auch als Zweistufenventil darzustellen.

Das Elektromagnetventil weist nämlich eine aus dem Ventil- schließglied 11 und dem weiteren Ventilsitz 26 gebildete Vordrosselstufe sowie eine Hauptstufe auf. Die Vordrossel- stufe ist bei elektromagnetischer Erregung des Magnetankers 9 durch das Abheben des Ventilschließgliedes 11 vom (weite- ren) Ventilsitz 26 wirksam, wodurch die blendenförmige öff- nung 27 vom Ventilschließglied 11 freigegeben wird. Die drosselfreie Hauptstufe ist nur wirksam, wenn die Vordros- selstufe geöffnet ist und in der Kräftebilanz die von der Druckfeder 29 ausgeübte Ventilöffnungskraft die am Ventil- schließglied 25 wirksamen Hydraulikkräfte übersteigt, so dass das im wesentlichen durch den Topfboden gebildete Ven- tilschließglied 25 unter der Wirkung der Druckfeder 29 vom Ventilsitz 11 abhebt, wodurch der große Strömungsquerschnitt der öffnung 16 freigegeben wird.

Bezugszeichenliste 1 Rohrkörper 2 Rohrkörper 3 Ventilaufnahmekörper 4 Bund 5 Stufenbohrung 6 Anschlagfläche 7 Gehäusestufe 8 Fügeabschnitt 9 Magnetanker 10 Magnetkernteil 11 Ventilschließglied 12 Ventilsitz 13 Magnetspule 14 Druckfeder 15 Querkanal 16 öffnung 17 öffnung 18 Ringfilter 19 Verstemmwerkzeug 20 Innenschulter 21 Außenschulter 22 Gehäusestufe 23 Gehäusestufe 24 Kegelabschnitt 25 Ventilschließglied 1 26Ventilsitz 27 öffnung 28 Federanschlag 29 Druckfeder 30 Kragen