Ventil

Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Solenoid, einem von dem Solenoid bewegbaren Stift und einem mit dem Stift verbundenen topfförmigen Kolben, wobei das Solenoid zumindest einen Spulenkörper, einen in der zentralen Öffnung des Spulenkörpers angeordneten oberen Stator und einen den Spulenkörper aufnehmenden unteren Stator aufweist, und der Stift in zwei Lagern gelagert ist, wobei ein Lager in dem oberen Stator und das andere Lager in einer Buchse angeordnet ist.

Solche Ventile werden unter anderem als Schubumluftventil am Turbolader in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um im Schubbetrieb einen Bypass zur Saugseite freizugeben und sind somit bekannt. Um ein zu starkes Abbremsen des Turboladers zu verhindern aber auch ein schnelles Anfahren zu gewährleisten, ist ein schnelles Öffnen und Schließen des Ventils eine wesentliche Voraussetzung, indem der Stift und der mit ihm verbundene Kolben in die Of fenstellung oder Schließstellung des Ventils bewegt werden. Der Stift ist dazu in zwei Lagern gelagert. Aufgrund von Fertigungs und Montagetoleranzen kommt es zu einer Koaxialität der beiden Lager, die zu einer erhöhten Reibung führen. Um das auszu gleichen, ist eine größere magnetische Kraft und eine stärkere Feder zum Bewegen des Stifts erforderlich, was größer dimen sionierte Bauteile mit einem größeren Verbrauch an elektrischer Energie erfordert. Weiter wirken höhere magnetische Radialkräfte auf den Stift, die bei längerer Betriebsdauer des Ventils zu einem Blockieren führen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Ventil zu schaffen, welches eine einfaches Öffnen und Schließen des Ventils ermöglicht. Das Ventil soll darüber hinaus kostengünstig sein. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass eine Führungshülse zu mindest in der zentralen Öffnung des Spulenkörpers angeordnet ist und der obere Stator und die Buchse in der Führungshülse an geordnet sind.

Das erfindungsgemäße Ventil zeichnet sich durch das Vorsehen einer Führungshülse aus, welche den oberen Stator und die Buchse aufnimmt. Die Führungsbusche ist ein formstabiles Bauteil, welches gewährleistet, dass der obere Stator und die Buchse exakt zueinander ausgerichtet sind. Da beide Bauteile jeweils ein Lager aufnehmen, in denen der Stift geführt ist, ermöglicht die exakte Ausrichtung durch die Führungshülse ist eine besonders leichtgängige Bewegung des Stifts zum Öffnen und Schließen des Ventils infolge verminderter Reibung und reduzierter Radial kräfte. Ein Blockieren des Ventils wird zuverlässig vermieden. Die so verbesserte Beweglichkeit des Stifts ermöglicht darüber hinaus eine Reduzierung des Stromverbrauchs des Solenoids, wodurch im günstigen Fall das Solenoid und damit das Ventil kleiner dimensioniert werden kann, so dass das erfindungsgemäße Ventil weniger Bauraum benötigt.

Eine sehr gute Formstabilität der Führungshülse zur exakten Ausrichtung wird der beiden Lager wird dadurch erreicht, dass die Führungshülse aus Edelstahl besteht.

Es hat sich gezeigt, dass bei einer Führungshülse aus Edelstahl eine Wandstärke von 0,4 mm bis 1,2 mm, insbesondere von 0,5 mm bis 1 mm für die exakte Ausrichtung ausreichend ist.

Eine besonders feste Verbindung der Führungshülse mit dem Spulenkörper lässt sich gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erreichen, dass die metallische Füh rungshülse in eine Spritzgusswerkzeug zur Erzeugung des Spu lenkörpers eingelegt ist und mit dem Kunststoff für den Spu lenkörper umspritzt wird. Ein erfindungsgemäßes Ventil mit einem verringerten Gewicht lässt sich in einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erreichen, dass die Führungshülse aus Kunststoff besteht.

Eine ausreichende Formstabilität bei geringem Gewicht wird dadurch erreicht, dass die Führungshülse eine Wandstärke von 0,8 mm bis 1,8 mm, insbesondere von 1 mm bis 1,5 mm besitzt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die aus Kunststoff bestehende Führungshülse an den Spulenkörper des Solenoids angespritzt, das bedeutet einteilig mit dem Spu lenkörper ausgebildet ist. Mit der einteiligen Ausbildung von Spulenkörper und Führungshülse lässt sich die Anzahl der Bauteile reduzieren, was auch den Mon-tageaufwand verringert.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher be schrieben. Es zeigt in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Ventils nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 das Gehäuse eines erfindungsgemäßen Ventils und

Fig. 3 eine zweite Ausführung des Gehäuses nach Fig. 2.

Figur 1 zeigt das Ventil, umfassend ein Gehäuse 1. Das Gehäuse 1 besitzt weiter einen angeformten Flansch 3, über den das Gehäuse 1 an einem nicht dargestellten Turbolader im Bereich einer Bypassleitung 4 angeflanscht ist. In dem Gehäuse 1 ist ein Solenoid 5 mit einer Spule 6 und einem Metallstift 7 angeordnet. Der Metallstift 7 ist mit einem topfförmigen Kolben 8 verbunden, der am Umfang seines Bodens 9 eine Dichtung 10 besitzt. Eine Feder 7a drückt dabei den Kolben 8 in Richtung Ventilsitz 11.

Das Gehäuse 1 besitzt weiter einen zylindrischen Abschnitt 12, der sich in Richtung des Kolbens 8 erstreckt. Eine mit dem Gehäuse verbundene Zylinderbuchse 13 umgibt den zylindrischen Abschnitt 12. Die Zylinderbuchse 13 hat einen nach radial innen gerichteten Kragen, auf dem eine V-förmige Dichtung 14 aufliegt. Das Ende des zylindrischen Abschnitts 11 hält die Dichtung 14 in Position. Der innenliegende Schenkel der Dichtung 14 dichtet den Kolben 8 gegen das Gehäuse 1 ab. Sofern das Solenoid 5 bestromt wird, wirkt eine magnetische Kraft auf den Anker 2, wodurch der Kolben 8 in Richtung Gehäuse 1 bewegt wird. Die Dichtung 14 dichtet dabei den Kolben 8 gegen das Gehäuse 1 ab.

Figur 2 zeigt das Gehäuse 2 mit dem Solenoid 5, welches aus der Spule 6 und dem Spulenkörper 15 besteht. Der Spulenkörper 15 besteht aus Kunststoff und umgibt eine Führungshülse 16. Die Führungshülse 16 besteht aus einem Edelstahl mit einer Wandstärke von 0, 8 mm. In die Führungshülse 16 ist in Einbaulage in das obere Ende ein oberer Stator 17 eingepresst, der mit einer zentralen Öffnung ein Lager 18 für den Stift 7 aufnimmt. In der gezeigten Darstellung ist am unteren Ende der Führungshülse 16 eine Buchse 19 eingepresst. In der Buchse 19 ist das zweite Lager 20 für den Stift 7 angeordnet. Die Führungshülse 16 gewährleistet, dass der obere Stator 17 und die Buchse 19 koaxial zu einander ohne einen Versatz ausgerichtet sind. Dadurch wird die translatorische Bewegung des Stifts 7 nahezu ohne störende Kräfte, bedingt durch eine ungenaue Anordnung und Ausrichtung der Lager 18, 20 vermieden .