Kraftfahrzeugbremsanlagen

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 197 39 886 AI ist bereits ein Elektromagnetventil der angegebenen Art bekannt geworden, dessen Ventilgehäuse zur Befestigung in einer Ventilaufnahmebohrung einen dickwandigen Rohrkörper aufweist, der mit einer dünnwandigen Hülse verbunden ist, wozu die Hülse in eine Öffnung im Rohr ^¬ körper eingepresst ist. Diese Maßnahme erfordert die Einhal ^¬ tung kleiner Fertigungstoleranzen der miteinander zu fügenden Teile, andererseits kann infolge der Pressverbindung nicht ausgeschlossen werden, dass durch die auf dünnwandige Hülse einwirkende Radialkraft eine unerwünschte Verformung und/oder Undichtigkeit infolge einer nachlassenden radialen Reibschlussverbindung zu einer Funktionsbeeinträchtigung führt. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass im Falle einer Verwendung eines Filterelements, dieses nur sehr schwierig in der Hülse zu befestigen ist und die Hülse ent ^¬ sprechend an das Filterelement anzupassen ist, damit eine dauerhafte Fixierung des Filterelements in der Hülse zustan ^¬ de kommt .

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil der angegebenen Art mit möglichst einfa- chen, funktionsgerechten Mitteln kostengünstig auszuführen und derart zu verbessern, dass die vorgenannten Nachteile nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Elektromagnetven ^¬ til der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im nach ^¬ folgenden aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor .

Es zeigen:

Figur 1 ein Elektromagnetventil im Längsschnitt, mit einer ersten erfindungsgemäßen Anordnung eines Filterelements am unteren Ende der dünnwandigen Hülse,

Figur 2 abweichend von Figur 1 eine zweite erfindungsgemä ^¬ ße Filteranordnung in Form einer verschachtelten Kontaktierung des Filterelements mit einem weite ^¬ ren Filterelement am Außenumfang der Hülse,

Figur 3 eine dritte erfindungsgemäße Filteranordnung, wozu das Filterelement als Einsatzteil abschnittweise in der Hülse aufgenommen und von einem in der Hülse eingepressten Ventilsitzkörper niedergehalten wird .

Jede der Figuren 1 bis 3 zeigt ein Elektromagnetventil, das bevorzugt für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen verwendet wird. Das Elektromagnetventil besteht aus an sich bekannten Funktionselementen. Dazu gehört ein in einem Ventilgehäuse angeordnetes Ventilschließglied 13, das einen Ventildurchlass 18 zu öffnen oder zu verschließen vermag, mit einem Magnetanker 14 zur Betätigung des Ventilschließgliedes 13, das im Bereich eines definierten Arbeitshubs re ^¬ lativ beweglich ausgeführt ist, sowie mit einer auf den Mag ^¬ netanker 14 einwirkenden Rückstellfeder 16, deren vom Magnetanker 14 abgewandtes Federende sich an einem Magnetkern 15 im Ventilgehäuse abstützt. Ferner befindet sich am Ven ^¬ tilgehäuse eine Magnetspule 21 zur Erregung des Magnetankers 14.

Das Elektromagnetventil ist in der elektromagnetisch nicht erregten Stellung geschlossen, wozu die oberhalb des Magnetankers 14 angeordnete Rückstellfeder 16 das mit dem Magnet ^¬ anker 14 verbundene Ventilschließglied 13 auf den Ventilsitz 12 drückt, wodurch der Ventildurchlass 18 im Ventilsitz 12 versperrt ist.

In vorliegendem Ausführungsbeispiel ist der Magnetkern 15 als Verschlussstopfen in einen austenitischen

Gehäuseabschnitt 19 eingepresst, der als dünnwandiges Hül ^¬ senteil mit dem Rohrkörper 4 verschweißt ist. Selbstver ^¬ ständlich sind auch andere Ausgestaltungsformen des oberen Gehäuseabschnitts 19 möglich, die jedoch nicht erfindungswe ^¬ sentlich sind.

Das Ventilgehäuse weist zur sicheren Befestigung in einer Ventilaufnahmebohrung 11 einen dickwandigen, steifen Rohrkörper 4 auf, der mit einer dünnwandigen Hülse 1 verbunden ist, mit der Besonderheit, dass die dünnwandige Hülse 1 ei ^¬ nen radial umlaufenden Bund 2 aufweist, der einen Innenab ^¬ satz 3 im Rohrkörper 4 axial kontaktiert, mit der weiteren, erfindungswesentlichen Besonderheit, dass der Rohrkörper 4 in einem radialen Abstand zum Innenabsatz 3 eine Ausnehmung 5 aufweist, wobei der radiale Abstand derart gewählt ist, dass zwischen dem Innenabsatz 3 und der Ausnehmung 5 am Rohrkörper 4 ein plastisch verformbarer Stehkragen 6 vorhanden ist, der in Richtung auf den Bund 2 mittels eines geeig ^¬ neten Werkzeugs plastisch verformt ist, womit eine unlösba ^¬ re, flüssigkeitsundurchlässige Verbindung des Rohrkörpers 4 mit der Hülse 1 entsteht.

Zur gezielten Verformung des Stehkragens 6 in Richtung auf den Bund 2 ist die Ausnehmung 5 vorteilhaft als Ringnut aus ^¬ gebildet, deren Nutweite zur spitz zulaufenden Ausbildung des Stehkragens 6 in Richtung des Nutgrunds stetig abnimmt. Durch diese Gestaltung wird erreicht, dass als Werkzeug ein einfacher Flachstempel verwendet werden kann, der lediglich auf den Stehkragen 6 axial aufgesetzt und niedergedrückt wird. Der Stehkragen 6 hat somit vor der Verformung eine kegelförmige Kontur, die an der Ringfläche des Rohrkörpers 4 durch den Planeinstich einer geeigneten Werkzeugschneide begrenzt ist, die zur präzisen Herstellung der Ausnehmung 5 in der oben erwähnten Form zum Einsatz gelangt.

Ferner weist der Rohrkörper 4 auf der vom Stehkragen 6 abgewandten Stirnseite einen Außenabsatz 8 auf, an dem ein Gegenhalter zur Abstützung einer während der plastischen Verformung des Stehkragens 6 auftretenden Axialkraft angesetzt wird. Zur Zentrierung der Hülse 1 im Rohrkörper 4 ist zwischen dem Bund 2 und dem Innenabsatz 3 ein geringfügiges Radialspiel vorsehen, damit zu Beginn der plastischen Verformung des Stehkragens 6 in Richtung auf den Bund 2 sich die Hülse 1 selbstzentrierend gegenüber dem Rohrkörper 4 am Innenabsatz 3 ausrichten kann. Durch die hiermit vorgestellte Konstruktion ergibt sich mit der plastischen Verformung des Stehkragens 6 auf den Bund 2 eine undurchlässige, reib ^¬ schlüssige Verbindung zwischen der Hülse 1 und dem Rohrkörper 4, bei der gleichzeitig infolge des Radialspiels eine verblüffend einfache SelbstZentrierung der Hülse 1 gegenüber dem Rohrkörper 4 zustande kommt. Die damit einfach und prä ^¬ zise hergestellte koaxiale Ausrichtung des im Wesentlichen aus der Hülse 1 und dem Rohrkörper 4 bestehenden Ventilgehäuses, trägt gleichzeitig zu einer präzisen Ausrichtung des Ventilsitzes 12 bzw. des Ventilsitzkörpers 27 gegenüber dem Ventilschließglied 13 bei, worauf nachfolgend eingegangen wird .

Die Hülse 1 weist nämlich bevorzugt durch Tiefziehen von Dünnblech die Kontur eines Gehäusetopfs auf, dessen Topfbo ^¬ den in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1, 2 als Ventilsitz 12 mit dem Ventildurchlass 18 ausgebildet ist, der sich zur einwandfreien und verschleißfreien Ventilfunktion immer möglichst präzise in der Flucht des Ventilschließgliedes 13 befinden soll, das eben als festes Bestandteil des Magnetan ^¬ kers 14 über eine möglichst präzise Führung des Magnetankers 14 innerhalb des Ventilgehäuses koaxial zum Ventilsitz 12 ausgerichtet wird. Gleichzeitig übernimmt der radial nach außen gekröpfte Rand des Gehäusetopfs die Funktion des Bunds 2, der gleichfalls durch Tiefziehen hergestellt ist.

Die Hülse 1 besteht aus einem gehärteten, ferritischen Werkstoff, um den nach Fig. 1, 2 im Tiefziehverfahren hergestellten Ventilsitz 12 möglichst verschleißfrei ausführen zu können. Der im Ventilsitz 12 angeordnete Ventildurchlass 18 als auch der in der Wand der Hülse 1 angeordnete Durchlass 17 lässt sich kostengünstig im Stanz- bzw. Prägeverfahren herstellen .

Hingegen ist die Kontur des Rohrkörpers 4 durch Kaltschlagen oder Kaltfließpressen aus einem Stahlrohling hergestellt, der ebenso wie die Hülse 1 zur Magnetkreisoptimierung ein ferritisches Werkstoffgefüge aufweist. Der Rohrkörper 4 weist überdies einen Haltekragen 20 auf, der sich auf Höhe des Stehkragens 6 entlang dem Außenumfang des Rohrkörpers 4 erstreckt, sodass mittels einer Außenverstemmung des

Gehäusematerials im Bereich der Ventilaufnahmebohrung 11 ei ne feste und dichte Verbindung zwischen dem Rohrkörper 4 un der Ventilaufnahmebohrung 11 zustande kommt. Weiterhin sind über das Kaltschlagen oder Kaltfließpressen des Stahlrohlings hinaus der Innenabsatz 3, die Ausnehmung 5 sowie der Stehkragen 6 durch spanabhebende Werkstückbearbeitung präzi se am Rohrkörper 4 hergestellt.

Für das Ventilgehäuse kommen überwiegend ferritische Bauele mente zur Anwendung, womit durch den nahezu vollständigen Verzicht auf austenitische Bauelemente der Wirkungsgrad des Magnetkreises erheblich gesteigert wird. Dies hat uner ^¬ wünschter Weise bisher dazu geführt, dass ohne geeignete Vorkehrungen das sogenannte Kleben des Magnetankers 14 am Magnetkern 15 nach Beendigung der elektromagnetischen Erregung verstärkt auftreten konnte, weshalb die Rückstellfeder 16 nunmehr derart ausgelegt ist, dass deren Federkraft be ^¬ reits im stromlos geschlossenen Zustand des Ventils gegen ^¬ über bisherigen Auslegungen leicht erhöht ist als auch im elektromagnetisch geöffneten Ventilzustand derart erhöht ist, dass nach Abschluss der elektromagnetischen Erregung zum verzögerungsfreien Schließen des Ventils der Magnetanke 14 infolge der verstärkten Wirkung der Rückstellfeder 16 un verzüglich vom Magnetkern 15 abgeworfen werden kann. Die da mit etwas steifere Auslegung der Rückstellfeder 15 stellt eine einfache, kostengünstigere Maßnahme dar, anstelle der zusätzlichen Verwendung einer „Antiklebscheibe" zwischen Magnetanker 14 und Magnetkern 15.

Wie aus den Figuren 1 bis 3 deutlich hervor geht, schließt sich jeweils erfindungsgemäß an die dünnwandige Hülse 1 in der Axialrichtung des Ventilgehäuses ein Filterelement 7 an, das abschnittsweise an der Hülse 1 hervor steht und von der Hülse 1 axial oder radial kontaktiert ist. Dies ermöglicht eine einfache, kostengünstige Maßnahme zur auslassseitigen Befilterung des Elektromagnetventils, ohne maßgebliche kon ^¬ struktive Veränderungen am Elektromagnetventil, insbesondere an dessen Ventilgehäuse, vornehmen zu müssen.

Gemäß dem Elektromagnetventil nach Figur 1 ist hierzu erfin ^¬ dungsgemäß das Filterelement 7 auf besonders einfache Weise zwischen der Hülse 1 und dem Boden der Ventilaufnahmebohrung 11 eingespannt, wozu das Filterelement 7 ein topfförmiges Gehäuse mit einem verstärkten Gehäuserand 9 aufweist, der von der Hülse 1 axial kontaktiert ist, wobei sich der

Gehäuserand 9 vorteilhaft radial an der Innenwand der Ven ^¬ tilaufnahmebohrung 11 abstützt, sodass eine unzulässige Ver ^¬ formung des Gehäuserands 9 sicher vermieden ist. Ferner weist das topfförmige Gehäuse einen verstärkten Gehäuseboden 10 auf, der den Boden der Ventilaufnahmebohrung 11 großflächig axial kontaktiert, womit auch in diesem Bereich eine verformungsfreie Abstützung des Filterelements 7 erfolgt. Ebenso wie bei allen weiteren, anhand den Fig. 2, 3 beschriebenen Filterelementen 7 ist auch gemäß der Fig. 1 die Mantelfläche des topfförmigen Gehäuses mit einem feinmaschigen Sieb 21 versehen ist, das eine ungefilterte

Durchströmung von mehreren in der Mantelfläche des topfförmigen Filterelements 7 angeordneten Öffnungen verhindert.

Die Figur 2 zeigt ein Elektromagnetventil, dessen Filterele ^¬ ment 7 sich abschnittsweise mit seinem verstärkten

Gehäuserand 9, der sich zwischen der Hülse 1 und der Innenwand der Ventilaufnahmebohrung 11 befindet, in den

Gehäuseinnenabsatz 22 eines Ringfilterelements 23 erstreckt. Hierdurch wird eine besonders kompakt bauende Kombination eines topfförmigen Bodenfilters (Filterelement 7) mit einem Ringfilterelement 23 geschaffen, die überdies einfach abzu ^¬ dichten ist, indem das Ringfilterelement 23 in Axialrichtung unter der Anpresswirkung des Filterelement 7 auf die Unterseite des Rohrkörpers 4 flüssigkeitsdicht angedrückt ist, wozu sich das Filterelement 7 mit seinem verstärkten

Gehäuserand 9 an einer Bohrungsstufe 24 der Ventilaufnahme ^¬ bohrung 11 abstützt. Zwischen dem Gehäuseinnenabsatz 22 und dem verstärkten Gehäuserand 9 ist ferner eine Ringdichtung 25 eingesetzt, die zur Vermeidung eines hydraulischen Kurzschlusses entlang dem Umfang der Hülse 1 dichtet. Eine wei ^¬ tere Ringdichtung 26 ist zwischen dem verstärkten

Gehäuserand 9 und der Innenwand der Ventilaufnahmebohrung 11 im Bereich der Bohrungsstufe 24 angeordnet, wobei die weite ^¬ re Ringdichtung 26 auf einfache Weise durch einen zur Bildung des Gehäuseinnenabsatzes 22 erforderlichen axialen Vorsprung 28 des Ringfilterelements 23 in der Ventilaufnahme ^¬ bohrung 11 niedergehalten ist.

Schließlich geht aus der Figur 3 ein Elektromagnetventil hervor, dessen Filterelement 7 vorzugsweise als Einsatzteil zumindest abschnittsweise in der Hülse 1 aufgenommen und von einem in der Hülse 1 eingepressten Ventilsitzkörper 27 innerhalb der Hülse 1 fixiert ist. Hierdurch ergibt sich eine weitere zweckmäßige Anordnung eines Auslassfilters (Filter ^¬ element 7) mit einer formschlüssigen Aufnahme in der Hülse 1, mit dem Vorteil, dass infolge des separat angeordneten und damit entsprechend massiv ausgeführten Ventilsitzkörpers 27 ein besonders langlebiger, verschleißarmer Ventildichtsitz ausgebildet werden kann. Die Hülse 1 unterscheidet sich somit von den Ausführungen der Fig. 2, 3 durch die Verlagerung des Ventilsitzes 12 in den Ventilsitzkörper 27, sodass in Figur 3 der untere Endbereich der Hülse 1 im Durchmesser vorteilhaft entsprechend weit für das hervorstehende Filter- element 7 geöffnet ist. Obwohl nur in der Figur 3 der

Gehäuseboden 10 des Filterelements 7 mit mehreren noppen- oder pfahlförmigen Fortsätzen 29 abgebildet ist, die sich am Boden der Ventilaufnahmebohrung 11 abstützen, sind diese Fortsätze 29 analog zu Figur 3 ebenso für das in Figur 1 ab ^¬ gebildete Filterelement 7 vorzusehen, wenn besondere Anfor ^¬ derungen an eine verbesserte Ausrichtung des Filterelements 7 in der Ventilaufnahmebohrung 11 zu erfüllen sind.

Bezugs zeichenliste

1 Hülse

2 Bund

3 Innenabsatz

4 Rohrkörper

5 Ausnehmung

6 Stehkragen

7 Filterelement

8 Außenabsatz

9 Gehäuserand

10 Gehäuseboden

11 Ventilaufnahmebohrung

12 Ventilsitz

13 Ventilschließglied

14 Magnetanker

15 Magnetkern

16 Rückstellfeder

17 Durchlass

18 Ventildurchlass

19 Gehäuseabschnitt

20 Haltekragen

21 Sieb

22 Gehäuseabsatz

23 Ringfilterelement

24 Bohrungsstufe

25 Ringdichtung

26 Ringdichtung

27 Ventilsitzkörper

28 Vorsprung

29 Fortsatz