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Title:
METHOD FOR PRODUCING A POLE TUBE ASSEMBLY, AND HYDRAULIC VALVE COMPRISING A POLE TUBE ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/192942
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a pole tube assembly (10), in particular for an electromagnetic actuator of a hydraulic valve, having, arranged in succession along the longitudinal axis (12) of the pole tube assembly (10), at least one substantially hollow cylindrical pole tube (14) and a substantially hollow cylindrical pole core (16), comprising the steps: inserting a solder element (18) of a non-magnetisable material into an interior (28) of the pole tube (14) or placing the solder element (18) on the pole core (16), joining the pole tube (14) and the pole core (16) in the direction of the longitudinal axis (12) in such a way that the solder element (18) is arranged in a receiving chamber (20) formed annularly between pole tube (14) and pole core (16), melting the solder element (18) in an oven; machining an inner and/or outer contour (22, 24, 26, 38) of pole tube (14) and pole core (16) to a finished dimension, wherein the molten and subsequently hardened solder element (18) forms a non-magnetisable intermediate ring between pole tube (14) and pole core (16). The invention further relates to a hydraulic valve having a pole tube assembly (10), which is produced by such a method.

Inventors:
MAISCH, Dieter (Im Grund 12, Kohlberg, 72664, DE)
WEBER, Hartmut (Talwiesenweg 13, Altdorf, 72655, DE)
Application Number:
EP2018/059841
Publication Date:
October 25, 2018
Filing Date:
April 18, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ECO HOLDING 1 GMBH (Am Schlossfeld 5, Marktheidenfeld, 97828, DE)
International Classes:
F16K31/00; H01F3/10; H01F3/14; H01F7/02; H01F7/08; H01F7/16; H01F41/02
Foreign References:
DE102007036310A12009-02-05
JP2006281235A2006-10-19
DE102011053033A12013-02-28
DE102009008458A12010-08-12
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Claims:
Ansprüche

1 . Verfahren zum Herstellen einer Polrohrbaugruppe (10), insbesondere für einen elektromagnetischen Aktuator eines Hydraulikventils, mit entlang einer Längsachse (12) der Polrohrbaugruppe (10) aufeinander folgenden wenigstens einem im Wesentlichen hohizylinderförmigen Polrohr (14) und einem im Wesentlichen hohizylinderförmigen Polkern (1 6) umfassend die Schritte:

- Einlegen eines Lotelementes (18) aus einem nicht-magnetisierbaren Werkstoff in einen Innenraum (28) des Polrohres (14) oder Auflegen des Lotelementes (18) auf den Polkern (1 6),

- Fügen von Polrohr (14) und Polkern (16) in Richtung der Längsachse (12) derart, dass das Lotelement (18) in einem zwischen Polrohr (14) und Polkern (1 6) ringförmig ausgebildeten Aufnahmeraum (20) angeordnet wird,

- Schmelzen des Lotelementes (18) in einem Ofen;

- Bearbeiten einer Innen- und/oder Außenkontur (22, 24, 26, 38) von

Polrohr (14) und Polkern (1 6) auf ein Fertigmaß, wobei das

geschmolzene und anschließend ausgehärtete Lotelement (18) einen nicht-magnetisierbaren Zwischenring zwischen Polrohr (14) und Polkern (1 6) bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (20) beim Fügen des Polrohrs (14) und des Polkerns (1 6) zum insbesondere gravitätisch orientierten Fliessen des Lotelementes (18) ausgebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lotelement (18) in Fließrichtung oben im Aufnahmeraum (20) angeordnet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (20) zur Beeinflussung des Fliessens des Lotelementes (18) eine zur Längsachse (12) geneigte Außenwandung (46) und eine zur Längsachse (12) geneigte Innenwandung (48) aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fließen des Lotelementes (18) entlang der Längsachse (12) von oben nach unten und von innen nach außen mittels des Aufnahmeraums (20) herbeigeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lotelement (18) ringförmig ausgebildet ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lotelement (18) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

8. Verfahren nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenfügen von Polrohr (14) und Polkern (1 6) mittels einer an einem der Bauteile Polrohr (14) oder Polkern (1 6) angeordneten Ausrichtkontur (30, 32) erfolgt, indem wenigstens eines der Bauteile Polrohr (14) bzw. Polkern (1 6) auf die Ausrichtkontur (30, 32) aufgeschoben und die Ausrichtkontur (30, 32) in wenigstens ein verbleibendes Bauteil von Polrohr (14) bzw. Polkern (16) eingepresst wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtkontur (30) am Polkern (1 6) als in Längsrichtung ausgebildeter Vorsprung (42) vorgesehen ist, welcher in den Innendurchmesser (24) des Polrohrs (14) eingepresst wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtkontur (32) als sich in Längsrichtung erstreckender Vorsprung (34) an dem Polrohr (14) vorgesehen ist, in welchen ein Außendurchmesser (26) des Polkerns (1 6) eingepresst wird.

1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtkontur (32) zusätzlich als Längsanschlag dient.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gefügte Polrohrbaugruppe (10) aus Polrohr (14), Lotring (18) und Polkern (1 6) in dem Ofen gelötet wird, wobei die Temperatur des Ofens so eingestellt wird, dass der Schmelzpunkt eines Werkstoffs des Lotelementes überschritten wird und die Temperatur des Ofens unter dem Schmelzpunkt des Werkstoffs von Polrohr (14) und Polkern (16) liegt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass während des Ofenlötens mehrere Polrohrbaugruppen (10) gleichzeitig gelötet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die gefügte Polrohrbaugruppe (10) bzw. die gefügten Polrohrbaugruppen (10) in einem Durchgangsofen gelötet werden.

15. Hydraulikventil (1 ) mit einer Ventilbuchse (44) und einem in der Ventilbuchse (44) entlang einer ersten Längsachse der Ventilbuchse (44) axial verschiebbaren Ventilkolben, wobei der Ventilkolben mit Hilfe eines elektromagnetischen Aktuators des Hydraulikventils verschiebbar ist, wobei der Aktuator einen mit dem Ventilkolben wirkverbundenen Anker aufweist, und wobei der Anker mit Hilfe einer den Anker umfassenden Magnetspule bewegbar in einem Gehäuse des Aktuators aufgenommen ist, und wobei der Anker im Inneren einer Polrohrbaugruppe (10), welche mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist, verschiebbar angeordnet ist, wobei die Polrohrbaugruppe (10) wenigstens ein Polrohr (14) sowie einen Polkern (1 6) umfasst, wobei zwischen dem Polrohr (14) und dem Polkern (1 6) ein nicht-magnetisierbarer, mittels eines thermischen Verfahrens hergestellter Zwischenring vorgesehen ist, welcher Polrohr (14) und Polkern (1 6) stoffschlüssig verbindet, und wobei die Polrohrgruppe (10) nach einem Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 14 hergestellt ist.

16. Hydraulikventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Polkern (1 6) und die Ventilbuchse (44) einteilig als Polbuchse ausgebildet sind.

Description:
Verfahren zum Herstellen einer Polrohrbaugruppe und Hydraulikventil mit einer Polrohrbaugruppe

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Polrohrbaugruppe, insbesondere für einen elektromagnetischen Aktuator eines Hydraulikventils sowie ein Hydraulikventil mit einer Polrohrbaugruppe.

Stand der Technik

Hydraulikventile, insbesondere zur Anwendung im Automobilbau und

insbesondere für Schwenkmotorenversteller einer Nockenwelle oder für

Doppelkupplungsgetriebe sind hinlänglich bekannt. So geht beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 201 1 053 033 A1 ein Wegeventil als Hydraulikventil für ein Doppelkupplungsgetriebe hervor. Das Hydraulikventil weist einen

Ventilkolben auf, welcher in einer Ventilbuchse des Hydraulikventils axial bewegbar ist. Üblicherweise sind an der Ventilbuchse zumindest ein

Arbeitsanschluss, ein Versorgungsanschluss und ein Tankanschluss T

ausgebildet. Ein das Hydraulikventil durchströmendes Hydraulikfluid kann mit Hilfe

des in der Ventilbuchse positionierbaren Ventilkolbens das Hydraulikventil unterschiedlich durchströmen.

Der Ventilkolben wird mit Hilfe eines elektromagnetischen Aktuators bewegt.

Hierzu steht der Aktuator mit dem Ventilkolben in Wirkverbindung. Eine Bewegung eines Ankers des Aktuators wird auf den Ventilkolben übertragen, sodass dieser seine Position innerhalb des Hydraulikventils verändert. Der Anker wird in einem Polrohr mit Hilfe eines Magnetfeldes bewegt, welches mittels einer

stromdurchflossenen Spule erzeugt wird. Diese Spule ist üblicherweise den Anker und das Polrohr umfassend positioniert und in einem Spulenträger aufgenommen.

Die DE 10 2009 008 458 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Polrohres, wobei das Polrohr ein Rohrstück mit einem Innendurchmesser und einem Außendurchmesser an einem ersten Ende des Polrohrs, ein das Rohrstück zumindest teilweise verschließendes Polstück an einem zweiten Ende des Polrohrs und ein ringförmiges, unmagnetisches Zwischenstück zwischen dem Rohrstück und dem Polstück aufweist. Das Rohrstück, das unmagnetische

Zwischenstück und das Polstück sind beidseitig derselben an zumindest einer konischen Stirnfläche des unmagnetischen Zwischenstücks mittels einer

Metallverbindungsschicht verbunden. Als nachteilig wird angesehen, dass das Zwischenstück kostenintensiv ist und an die jeweilige benötigte Kontur angepasst werden muss.

Offenbarung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer Polrohrbaugruppe für ein Hydraulikventil zu schaffen, welches eine kurze Taktzeit und gleichbleibende, dokumentierbare Qualität in der Fertigung ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydraulikventil mit einer Polrohrbaugruppe zu schaffen, welche mit einem solchen Verfahren hergestellt ist.

Die vorgenannten Aufgaben werden gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Polrohrbaugruppe mit entlang einer Längsachse aufeinander folgenden wenigstens einem zylinderförmigen Polrohr und einem zylinderförmigen Polkern vorgeschlagen, welches die folgenden Schritte umfasst:

- Einlegen eines Lotelemente aus einem nicht-magnetisierbaren Werkstoff in einen Innenraum des Polrohres oder Auflegen des Lotelementes auf den Polkern,

- Fügen von Polrohr und Polkern in Richtung der Längsachse derart, dass das Lotelement in einem zwischen Polrohr und Polkern ringförmig ausgebildeten Aufnahmeraum angeordnet wird,

- Schmelzen des Lotelementes in einem Ofen,

- Bearbeiten einer Innen- und/oder Außenkontur von Polrohr und Polkern auf ein Fertigmaß, wobei das geschmolzene und anschließend ausgehärtete Lotelement einen nicht-magnetisierbaren Zwischenring zwischen Polrohr und Polkern bildet.

Die Polrohrbaugruppe stellt eine wesentliche Komponente eines elektromagnetischen Aktuators eines Hydraulikventils dar, welches mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in Großserienstückzahlen für die Automobilindustrie gebaut werden kann und eine höchstmögliche magnetische Kraftdichte aufweist. Ferner weist die Polrohrbaugruppe durch die gemeinsame Fertigbearbeitung der Anker-Lagerstelle (Polrohr) und Polkerndurchmesser eine sehr geringe Querkraft auf.

Das Kernstück des elektromagnetischen Aktuators bildet hierbei die Polrohrbaugruppe. Diese besteht aus den Bauteilen Polrohr und Polkern, welche durch einen nichtmagnetisierbaren Zwischenring voneinander getrennt sind. Durch einen solchen Zwischenring kann die Magnetkraft am Ort des Ankers verstärkt werden, ohne den Durchmesser der Magnetspule zu erhöhen oder mehr Drahtwindungen in der Magnetspule vorzusehen. Möglich ist so eine Erhöhung der Magnetkraft von ca. 35% bis 40% gegenüber einer einteiligen Ausführung der Polrohrbaugruppe.

Die Innendurchmesser der beiden Bauteile Polrohr und Polkern sind in der Baugruppe vorteilhaft exakt ausgerichtet, d.h. eine Rundlaufabweichung, eine Winkelabweichung und ein Versatz weisen minimale Werte auf und sind durch die gemeinsame Fertigbearbeitung günstigerweise sogar null, wodurch sich sehr geringe Querkräfte im Magnet ergeben.

Weiterhin weist die radiale Wandstärke des Bauteils vorteilhaft möglichst geringe Schwankungen auf. Jede Abweichung von einer gleichmäßigen Wandstärke würde sich negativ auf die Querkräfte im Magnet auswirken. Innendurchmesser und Außendurchmesser der Polrohrbaugruppe haben günstigerweise einen bestmöglichen Rundlauf zueinander.

Diese vorteilhaften Eigenschaften der Polrohrbaugruppe können durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht werden.

Die einzelnen Arbeitsgänge sind weitgehend vollautomatisierbar und deshalb für eine großserientaugliche Lösung mit geringer Taktzeit in vorteilhafter Weise geeignet. Für den Lötvorgang werden keine zusätzlichen Vorrichtungen, Werkzeugträger oder Hilfswerkzeuge benötigt. Auch kann eine Verbesserung der Materialeigenschaften in Bezug auf magnetische Werte erreicht werden, da durch entsprechende Aufwärmzeiten und Abkühlzeiten ein magnetisches Schlussglühen enthalten ist. Sehr gute Reproduzierbarkeit der erzielten Fertigungsergebnisse ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbar, bei gleichzeitig hoher Prozessgenauigkeit. Ebenfalls ist eine gute Dokumentation der Prozessparameter möglich. Idealerweise werden hierzu alle Pohlrohrbaugruppen mittels derselben Anlage hergestellt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die gefügte Baugruppe aus Polrohr, Lotring und Polkern in einem Ofen gelötet werden, wobei die Temperatur des Ofens so eingestellt wird, dass der Schmelzpunkt des lötbaren Werkstoffs des Lotringes überschritten wird und die Temperatur des Ofens unter dem Schmelzpunkt des Werkstoffs von Polrohr und Polkern liegt. Auf diese Weise können die Bauteile Polrohr, Lotring und Polkern vorteilhaft miteinander verlötet werden, wenn die Temperatur des Ofens geringfügig über der Schmelztemperatur des lötbaren Werkstoffs, also beispielsweise Kupfer, liegt, während die weiteren Werkstoffe der Bauteile wie Stahl ihre volle Festigkeit aufweisen, da deren Schmelztemperatur weit höher als die Schmelztemperatur von Kupfer liegt.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Hydraulikventil vorgeschlagen, mit einer Ventilbuchse und einem in der Ventilbuchse entlang einer ersten Längsachse der Ventilbuchse axial verschiebbaren Ventilkolben, wobei der Ventilkolben mit Hilfe eines elektromagnetischen Aktuators des Hydraulikventils verschiebbar ist. Der Aktuator weist einen mit dem Ventilkolben wirkverbundenen Anker auf. Der Anker ist ferner mit Hilfe einer den Anker umfassenden Magnetspule bewegbar in einem Gehäuse des Aktuators aufgenommen. Der Anker ist weiter im Inneren einer Polrohrbaugruppe verschiebbar angeordnet. Dabei umfasst die Polrohrbaugruppe wenigstens ein Polrohr sowie einen Polkern, wobei zwischen dem Polrohr und dem Polkern ein nicht-magnetisierbarer, mittels eines thermischen Verfahrens hergestellter Zwischenring vorgesehen ist, welcher Polrohr und Polkern stoffschlüssig verbindet. Vorzugsweise werden die Innendurchmesser von Polrohr, Zwischenring und Polkern auf ein Fertigmaß in einer Aufspannung endbearbeitet. Eine mehrmalige Aufspannung der Bauteile kann dadurch vermieden werden.

Vorteilhaft lässt sich mit der oben beschriebenen Polrohrbaugruppe ein Hydraulikventil darstellen, das sowohl ein robustes Betriebsverhalten aufweist, bei der Montage ebenfalls ein robustes Verhalten zeigt, als auch sich kostengünstig in großen Stückzahlen fertigen lässt. Für die Ausrichtung der Bauteile Polrohr, Zwischenring und Polkern zueinander ist kein weiteres Bauteil notwendig. Der Magnetanker kann direkt in Polrohr und Polkern axial bewegt werden. Außerdem lässt sich so auch die radiale Wandstärke in geeigneter Weise bei der Bearbeitung günstig einstellen, um eine möglichst hohe Magnetfeldstärke am Ort des im Inneren der Polrohrbaugruppe laufenden Ankers zu erreichen. Ein solches Hydraulikventil verfügt über einen vorteilhaft reibungsarmen Lauf des Ankers, eine ideale Nullkonzentrizität zwischen Anker-Lagerstelle - d.h. Polrohr - und Polkern sowie eine hohe Magnetkraftdichte und weist ein sehr robustes Betriebsverhalten auf.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können der Polkern und die Ventilbuchse einteilig als Polbuchse ausgebildet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft:

Fig. 1 einen Längsschnitt eine Polrohrbaugruppe nach einem ersten

Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Polrohrbaugruppe nach Fig. 1 ;

Fig. 3 einen Längsschnitt eine Polrohrbaugruppe nach einem zweiten

Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 einen Längsschnitt eine Polrohrbaugruppe nach einem dritten

Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 einen Längsschnitt eine Polrohrbaugruppe nach einem vierten

Ausführungsbeispiel der Erfindung vor dem Löten;

Fig. 6 die Polrohrbaugruppe nach Fig. 5 nach dem Löten und

Fig. 7 die Polrohrbaugruppe nach Fig. 5 nach dem Bearbeiten der Innen- und Außendurchmesser.

Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.

Die beschriebenen Merkmale müssen nicht zwangsläufig kombiniert werden und können auch einzeln in einem Hydraulikventil Anwendung finden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Polrohrbaugruppe für ein Hydraulikventil zu schaffen, welches eine kurze Taktzeit und gleichbleibende Qualität in der Fertigung ermöglicht. Bekannte Lösungen sind entweder für eine Großserienfertigung nicht geeignet oder erfüllen nicht die Qualitätsanforderungen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydraulikventil mit einer Polrohrbaugruppe zu schaffen, welches mit einem solchen Verfahren hergestellt ist.

Eine Polrohrbaugruppe 10, welche beispielsweise für einen nicht dargestellten elektromagnetischen Aktuator eines Hydraulikventils vorgesehen ist, weist entlang einer Längsachse 12 aufeinander folgend wenigstens ein zylinderförmiges, im Wesentlichen hohlzylinderförmiges Polrohr 14 und einen zylinderförmigen, im Wesentlichen hohizylinderförmigen Polkern 1 6 auf. Die Funktion des Aktuators und des Hydraulikventils sind beispielsweise der DE 10 201 1 053 033 A1 zu entnehmen.

Um die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen, umfasst das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren folgende Schritte:

• Einlegen eines Lotelementes 18 aus einem nicht-magnetisierbaren Werkstoff in einen Innenraum 28 des Polrohres 14 oder Auflegen des Lotelementes auf den Polkern 1 6;

• Fügen von Polrohr 14 und Polkern 1 6 in Richtung der Längsachse 12 derart, dass das Lotelement 18 in einem zwischen dem Polrohr 14 und dem Polkern 1 6 ausgebildeten Aufnahmeraum 20 angeordnet wird;

• Schmelzen des Lotelementes 18 in einem Ofen;

• Bearbeiten einer Innen- und/oder Außenkontur 22, 24, 26, 38 von Polrohr 14 und Polkern 1 6 auf ein Fertigmaß, wobei das geschmolzene und anschließend ausgehärtete Lotelement 18 einen nicht-magnetisierbaren Zwischenring zwischen Polrohr 14 und Polkern 1 6 bildet. Das heißt mit anderen Worten, Veränderung der Innen- und Außendurchmesser von Polrohr 14 und Polkern 1 6.

Beim Fügen von Polrohr 14 und Polkern 16 wird der Polkern 16 teilweise in den Innenraum 28 des Polrohres 14 gesteckt. Eine Hilfe zur Ausrichtung der beiden Bauteile 14, 16 relativ zueinander während des Fügevorganges ist in Form einer ersten Ausrichtkontur 30 des Polkernes 1 6 und einer zweiten Ausrichtkontur 32 des Polrohres 14 ausgebildet. Die erste Ausrichtkontur 30 ist als Teilmantelkontur des Polkerns 1 6 insbesondere zapfenförmig ausgeführt, wobei die zweite Ausrichtkontur 32 als Teilinnenfläche des Polrohres 14 dazu korrespondierend ausgestaltet ist.

Das heißt mit anderen Worten, dass das Fügen von Polrohr 14 und Polkern 1 6 mittels der an den Bauteilen 14, 1 6 angeordneten Ausrichtkonturen 30, 32 erfolgt, indem wenigstens eines der Bauteile Polrohr 14 oder Polkern 1 6 auf die erste Ausrichtkontur 30 bzw. zweite Ausrichtkontur 32 pressend aufgeschoben wird. Das bedeutet, dass die beiden Bauteile 14, 1 6 miteinander verpresst ausgebildet sind.

Die erste Ausrichtkontur 30 kann einen sich in Richtung der Längsachse 12 erstreckend ausgebildeten ersten Vorsprung 42 aufweisen, welcher in den Innenraum 28 des Polrohrs 14 eingepresst wird, wie in den ersten drei Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Alternativ, insbesondere zusätzlich zum ersten Vorsprung 42, kann die zweite Ausrichtkontur 32 einen sich in Richtung der Längsachse 12 erstreckend ausgebildeten zweiten Vorsprung 43 aufweisen, welcher den Polkern 1 6 umfassend ausgeführt ist und in den der Polkern 1 6 eingepresst wird, wie aus 5 bis 7 zu entnehmen ist, welches ein viertes Ausführungsbeispiel zeigt. Ebenso können beide Ausrichtkonturen 30, 32 gemeinsam ausgebildet sein, wie die Figuren 1 , 3 und 4 zeigen. Generell ist ein Längsanschlag in Form eines Absatzes 36 am Polkern 1 6 vorgesehen, welcher die axiale Position der beiden Bauteile 14, 1 6 zueinander festlegt. Ebenso könnte zur Bestimmung der axialen Position der Absatz 36 auch am Polrohr 14 ausgebildet sein.

Die zweite Außenkontur 26 des Polkerns 1 6 weist die erste Ausrichtkontur 30 auf, welche komplementär zur zweiten Ausrichtkontur 32 ausgebildet ist. Das heißt, die erste Ausrichtkontur 30 ist Teil der zweiten Außenkontur 26. Ebenso weist das Polrohr 14 die erste Innenkontur 24 auf, deren Teil die zweite Ausrichtkontur 32 ist. Die beiden Ausrichtkonturen 30, 32 sind zur Ausbildung einer Presspassung komplementär ausgebildet. Die Teile, resp. Abschnitte der zweiten Außenkontur 26 und der ersten Innenkontur 24, die die Ausrichtkonturen 30, 32 nicht aufweisen, sind unter Ausbildung des Aufnahmeraumes 20 voneinander radial beabstandet ausgestaltet.

In diesen Aufnahmeraum 20, welcher ringförmig ausgebildet ist, ist insbesondere nach dem Fügevorgang das Lotelement 18 aufgenommen, resp. angeordnet. Zur bevorzugten Positionierung des Lotelementes 18 im Aufnahmeraum 20 ist dieses ringförmig, einen kreisförmigen Querschnitt aufweisend ausgebildet. Das heißt mit anderen Worten, dass das Lotelement 18 bevorzugt in Form eines O-Ringes ausgebildet ist. Als vorteilhaft ist die Ringform mit einem kreisförmigen Querschnitt dahingehend anzusehen, dass das Lotelement 18 über seine Ausdehnung gleichmäßig und sämtlich Bereiche nahezu gleichzeitig erwärmt werden. Dadurch können unterschiedliche Aushärtphasen und möglicherweise auch Verklumpungen vermieden werden.

Zur Positionssicherung des Lotelementes 18 vor dem Fügen von Polrohr 14 und Polkern 1 6 und vor dem Schmelzen, weist das Polrohr 14 an seiner ersten Innenkontur 24 einen ersten Sicherungsabsatz 54 auf. Somit kann das Lotelement 18 in Abhängigkeit der Anordnung des Polrohres 14 und des Polkerns 1 6 während der Montage, vor dem Fügen des Polrohrs 14 mit dem Polkern 16 lagesicher in das Polrohr 14 eingelegt werden. Bspw. ist dann während des Fügevorgangs in Richtung der Längsachse 12 das Polrohr 14 unter dem Polkern 1 6 angeordnet. Vor dem Erwärmen des Lotelementes 18, mit anderen Worten vor der Änderung des Aggregatzustandes des Lotelementes 18 sind nach dem Fügen die Bauteile Polrohr 14 und Polkern 1 6, die im Aufnahmeraum 20 das Lotelement 18 beinhalten, quer zur Längsachse 12 zu drehen, damit das Lotelement 18 wie nachfolgend beschrieben sich im Aufnahmeraum 20, wie vorgesehen ausbreiten kann.

Werden hingegen das Polrohr 14 und der Polkern 1 6 in ihrer, wie in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Positionen zueinander gefügt, wird das ringförmig ausgebildete Lotelement 18 einfach auf den Polkern 1 6 gelegt, den es an dessen ersten Vorsprung 42 umfasst. In diesem Fall der Montagepositionierung von Polrohr 14 und Polkern 1 6, weist der Polkern 1 6 vorteilhaft einen zweiten Sicherungsabsatz 56 und/oder eine kegelformartige zweite Außenkontur 26 auf.

Das Lotelement 18 besteht vorzugsweise aus Kupferlot, alternativ aus anderen Kupferlegierungen. Grundsätzlich sind für das Lotelement 18 jedoch auch andere Materialien denkbar, deren Eigenschaften (Ausdehnungskoeffizient, Festigkeit etc.) für den Einsatz in der Polrohrbaugruppe 10 geeignet sind und welche sich mittels eines thermischen Verfahrens umformen bzw. schmelzen lassen.

Der Aufnahmeraum 20 ist insbesondere zum gravitätisch orientierten Fliessen des Lotelementes 18 ausgebildet. Das bedeutet, dass der Aufnahmeraum 20 so ausgebildet ist, dass sich das durch Wärmezufuhr verflüssigte Lotelement 18, im Weiteren als Lotmasse bezeichnet, aufgrund der Schwerkraft im Aufnahmeraum 20 ausbreiten kann, so dass insbesondere Lufteinschlüsse während des Ausbreitens und Verfestigen der Lotmasse verhindert werden.

Zur Beeinflussung des Fliessens der Lotmasse 18 weist der Aufnahmeraum 20 eine zur Längsachse 12 zumindest teilweise geneigt ausgebildete Außenwandung 46 und eine zur Längsachse 12 zumindest teilweise geneigt ausgebildete Innenwandung 48 auf. Die Wandungen 46, 48 sind Partien der Außenkontur 22 bzw. der Innenkontur 24. Sie sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen parallel ausgeführt. Ebenso könnten sie auch davon abweichend ausgeführt sein. Dies fördert weiter die Vermeidung von Lufteinschlüssen.

Vom Ende 50 des Polkerns 1 6, welches im Innenraum 28 aufgenommen ist, in Richtung des Absatzes 36 gesehen, erstreckt sich der Aufnahmeraum 20 von oben nach unten entlang der Längsachse 12. Er erstreckt sich in radialer Richtung, ausgehend von der Längsachse 12 betracht, von innen nach außen, bei nahezu gleichem radialen Abstand 52 der Wandungen 46, 48 voneinander. Dadurch wird das Fliessen der Lotmasse 18 entlang der Längsachse 12 von oben nach unten und von innen nach außen herbeigeführt. Vorteilhaft ist es hierzu das Lotelement 18 vor seiner Erwärmung, bzw. vor Änderung seines Aggregatzustandes, im Aufnahmeraum 20 oben, wie vorstehend definiert, anzuordnen. Dadurch kann nach dem Verflüssigen des Lotelementes 18 selbiges von oben in den Aufnahmeraum 20 und diesen von oben nach unten durchfließen. Das heißt mit anderen Worten, dass das Lotelement 18 in Fließrichtung oben im Aufnahmeraum 20 angeordnet ist.

Der Polkern 1 6 und das Polrohr 14 werden aus magnetisierbarem Material gefertigt. Die Fertigung erfolgt in der Weise, dass die beiden Bauteile 14, 1 6 an der Außen- oder Innenkontur 22, 24 den Längsanschlag 36 zueinander haben und über die Außen- oder Innenkonturen 22, 24, 26 miteinander verpresst werden können. Dabei sind Durchmesser der Innenkontur 24, 38 noch deutlich kleiner wie das spätere Fertigmaß. Der Längsanschlag gewährleistet, dass zwischen Polrohr 14 und Polkern 1 6 ein definierter Abstand 52 beibehalten wird, der von der Innen- und Außenkontur 24, 26 durch die beiden Bauteile 14, 1 6 begrenzt wird. Dadurch bildet sich der vorgenannte ringförmige Aufnahmeraum 20, der beim Löten mit der Lotmasse befüllt wird. Die Lotmasse ergießt sich in den unteren Teil des Aufnahmeraumes 20, sobald das vor dem Verpressen eingelegte Lotelement 18, durch die entsprechende angelegte Temperatur geschmolzen wird.

Eine Schräge 40 am Polrohr 14 dient dabei der Luftentweichung während die Lotmasse 18 in den unteren Teil des Aufnahmeraumes 20 fließt. Damit können weiter Lufteinschlüsse während des Fliessens und/oder während der sich anschließenden Abkühlung und Aushärtung des Lotelementes 18, welches nach Aushärtung als Zwischenring bezeichnet wird, verhindert werden.

Die gefügte Polrohrbaugruppe 10 aus Polrohr 14, Lotelement 18 und Polkern 1 6 wird in dem Ofen, vorzugsweise einen Durchgangsofen mit Schutzgasatmosphäre gelötet, wobei die Temperatur des Ofens so eingestellt wird, dass der Schmelzpunkt des lötbaren Werkstoffs des Lotelements 18 überschritten wird und die Temperatur des Ofens unter dem Schmelzpunkt des Werkstoffs von Polrohr 14 und Polkern 1 6 liegt. Während des Ofenlötens werden vorzugsweise mehrere Polrohrbaugruppen 10 gleichzeitig gelötet.

Während des Durchlaufs durch den Ofen schmilzt das Lotelement 18 auf und wird über Kapillar- bzw. Schwerkraftwirkung in einen unteren Bereich des ringförmigen Aufnahmeraumes 20 zwischen den Bauteilen 14, 1 6 transportiert und befüllt diesen vollständig. Anschließend wird das Bauteil definiert abgekühlt, das Lotmaterial wird fest und verbindet die Bauteile 14, 1 6 durch die Lötschicht. Durch ein geeignetes Führen des Abkühlvorgangs kann ein magnetisches Schlussglühen an den Bauteilen durchgeführt werden, sodass eine Materialverbesserung in Bezug auf magnetische Werte erzielt werden kann.

Im nachfolgenden Arbeitsgang werden die Polrohrbaugruppen 10 noch an der Innenkontur 24 bearbeitet, um die finale Innengeometrie zu erhalten. Der Außendurchmesser 22, 26 wird in derselben Spannung an den notwendigen Stellen ebenfalls fertigbearbeitet, so dass ein idealer Rundlauf zwischen Innen- und Außendurchmesser gegeben ist. Durch die gemeinsame Fertigbearbeitung der Innenbohrung von Polrohr 14 und Polkern 16 in einem Schnitt, ist eine so genannte„Null-Koax"- Forderung erfüllt. Die Ausrichtung der Einzelkomponenten Polkern 1 6 (in welches der Anker zentrisch eintauchen muss) und Polrohr 14 (Lagerstelle für den Anker) ist optimal.

Gemäß den in den Fig. 3, 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Polkern 16 und eine Ventilbuchse 44 des Hydraulikventils einteilig als Polbuchse ausgebildet werden. Die beschriebenen Verfahrensschritte erfolgen dementsprechend mit der Polbuchse anstatt dem Polkern 16.

Das Hydraulikventil kann beispielsweise als Getriebeventil oder für einen Nockenwellenversteller ausgebildet sein.

Vorteile der Erfindung sind zusammengefasst:

- Ein teurer, an die Geometrie der Bauteile angepasster Trapezring bzw. Zwischenring, welcher als Einzelbauteil hergestellt wird, - beispielsweise aus Edelstahl kann im Vergleich zu bekannten Lösungen entfallen.

- Polrohr 14 und Lotelement 18 sind unabhängig von der Polkerngeometrie. Grundsätzlich sind die Geometrien der Bauteile 14, 1 6, 18 sind frei wählbar.

- Es besteht eine einfache Qualitätssicherung durch optische Kontrolle der Lötstellen.

- Die Verfahrenssicherheit und Prozessgenauigkeit können durch das erfindungsgemäße Verfahren erhöht werden.

- Eine sogenannte Null-Koax- Lösung ist durch die Erfindung möglich.

- Es kann ein bestmöglicher Rundlauf von Innen- zu Außendurchmesser erzielt werden.

- Verschiedene Stahlarten können problemlos miteinander verbunden werden.

- Eine Sacklochausführung des Polrohrs 14 ist herstellbar.

- Vollautomatisierbare Arbeitsgänge sind möglich.

- Es entsteht eine großserientaugliche Lösung (insbesondere in Bezug auf die Taktzeit). - Für den Lötvorgang werden keine Vorrichtungen, Werkzeugträger oder Hilfswerkzeuge benötigt.

- Es kann eine Materialverbesserung in Bezug auf magnetische Werte erzielt werden, da durch entsprechende Aufwärm- und Abkühlzeiten ein magnetisches Schlussglühen enthalten ist.

- Der Herstellungsprozess ist sehr gut reproduzierbar.

- Eine gute Dokumentation der Prozessparameter ist möglich.

- Gleichbleibende Qualität, da alle Bauteile auch bei hohen Stückzahlen denselben Ofen durchlaufen.

Der nichtmagnetische Zwischenring 18 wird erfindungsgemäß gänzlich aus dem Lot gebildet. Die Herstellung des gemäß dem Stand der Technik üblicherweise als angepasstes Einzelbauteil ausgebildete nicht-magnetische Zwischenring ist sehr teuer und es sind viele verschiedene Varianten nötig, da für jede Polkerngeometrie das entsprechend geformte Gegenstück nötig ist. Das bedeutet, dass mit Hilfe der vorstehend genannten Erfindung eine kostengünstige Polrohrbaugruppe 10 bereitgestellt werden kann.

Durch die Erfindung wird ein wirklicher„Null-Koax-Magnet" geschaffen werden, der mit gleichbleibender Qualität in Großserienstückzahlen für die Automobilindustrie gebaut werden kann und eine höchst mögliche Kraftdichte aufweist. Das Kernstück des „Null-Koax-Magneten" bildet hierbei die Polrohrbaugruppe 10. Die Innendurchmesser dieser beiden Bauteile Polrohr 14 und Polkern 1 6 können in der Baugruppe exakt ausgerichtet werden, d.h. es entstehen keine Rundlaufabweichung, keine Winkelabweichung und kein Versatz. Außerdem weist die radiale Wandstärke der Polrohrbaugruppe 10 möglichst geringe Schwankungen auf, da jede Abweichung sich negativ auf die Querkräfte im Magnet auswirkt. Das heißt, der Innendurchmesser und der Außendurchmesser der Polrohrbaugruppe 10 weist einen bestmöglichen Rundlauf zueinander auf.