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EP 2 339 596 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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27.03.2013 Patentblatt 2013/13 |
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Anmeldetag: 10.11.2010 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Magnetische Trennung für Magnetventil
Magnetic circuit separation for magnetic valve
Séparation magnétique pour une soupape magnétique
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
22.12.2009 DE 102009055154
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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29.06.2011 Patentblatt 2011/26 |
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Patentinhaber: Robert Bosch GmbH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- Kurz, Georg
71701 Schwieberdingen (DE)
- Jansen, Sebastian
71636 Ludwigsburg (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A1-2008/061829 DE-A1- 19 503 821
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WO-A2-99/43948
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung geht aus von einem Magnetventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bzw., von einem Verfahren zur Herstellung eines Magnetventils nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 7.
[0002] Bei elektromagnetisch betätigbaren Magnetaktoren zur Betätigung von Magnetventilen,
insbesondere von Einspritzventilen, ist es oft zweckmäßig, eine zur Erzeugung eines
Magnetfelds verwendete Magnetspule außerhalb eines von einem Fluid, insbesondere von
einem Kraftstoff, durchflossenen Bereichs anzuordnen. Dies erleichtert die Montage
und verhindert z.B. eine Beschädigung der Lackschicht des Spulendrahtes durch Kraftstoffeinwirkung.
Um eine solche trockene Spulenanordnung zu realisieren, kommen metallische Hülsen
zum Einsatz, die den kraftstoffgefüllten Ventilinnenraum zur Spule hin abdichten.
Um dem Kraftstoffdruck standzuhalten (z.B. über 200 bar Innendruck), muss die Hülse
eine ausreichende Wandstärke aufweisen. Gleichzeitig ist sicherzustellen, dass der
magnetische Fluss von der Außenseite der Hülse möglichst verlustfrei zu den im Inneren
angeordneten Magnetkreiskomponenten (Anker bzw. Magnetanker und Innenpol bzw. Magnetkern)
gelangen kann. Dies erfordert eine weichmagnetische Hülse mit möglichst hoher Permeabilität,
also guter magnetischer Leitfähigkeit. Eine durchgehende weichmagnetische Hülse hat
jedoch den Nachteil, dass ein Teil des magnetischen Flusses nicht wie gewünscht Innenpol
und Anker des Magnetkreises und den dazwischen angeordneten Luftspalt durchsetzt,
sondern in der Hülse verbleibt. Der Magnetkreis wird somit durch die Hülse kurzgeschlossen,
was zu einer deutlichen Reduzierung der erzielbaren Magnetkraft und der Dynamik des
Kraftauf- und -abbaus führt.
[0003] Zur Verhinderung des Kurzschlusses des Magnetkreises werden Hülsen verwendet, die
im Bereich des Ankerluftspalts, d.h. im Bereich zwischen Magnetanker und Innenpol,
keine oder nur eine geringe magnetische Leitfähigkeit und in den Zonen des radialen
Magnetflusses eine möglichst gute magnetische Leitfähigkeit besitzen. Eine solche
"magnetische Trennung" lässt sich u.a. durch einen mehrteiligen Aufbau der Hülse erreichen,
indem ein Zwischenstück aus nichtmagnetischem Werkstoff zwischen zwei weichmagnetischen
Hülsenteilen angeordnet wird. Die Verbindung der Elemente erfolgt durch unterschiedliche
Verfahren wie Schweißen (vgl. z.B. Druckschriften
DE 10 2006 014 020 A1 und
DE 102 35 644 A1) oder Löten (Druckschrift
DE 43 10 719 A1). Auch das Einklemmen eines mit flexiblem Dichtmaterial beschichteten nichtmagnetischen
Zwischenstücks (Druckschrift
DE 40 29 278 A1) oder die Gefügebeeinflussung durch lokale thermische Behandlung der Hülse (Druckschrift
DE 10 2006 055 010 A1) sind als Lösungsansätze bekannt. Ferner lässt sich der magnetische Widerstand der
Hülse im Bereich des Ankerluftspalts erhöhen, indem ihre Wandstärke in dieser Zone
verringert wird.
[0004] Die beschriebenen Verfahren weisen unterschiedliche Nachteile auf. Im Fall einer
mehrteiligen Hülse ist der hohe Aufwand für das Fügen der Teile, die Überprüfung der
Dichtheit und die erforderliche Nachbearbeitung z.B. aufgrund thermischen Verzugs
als ungünstig anzusehen. Das Verfahren der lokalen thermischen Beeinflussung der magnetischen
Eigenschaften erlaubt keine vollständige Aufhebung der Magnetisierbarkeit des Werkstoffes,
führt zu einer unscharfen Trennung aufgrund der Wärmeeinflusszone und bewirkt u.U.
ebenfalls einen Verzug der Hülse. Auch die aus fertigungstechnischer Sicht einfachste
Lösung einer Wandstärkenreduzierung der Hülse ist aus funktionaler Sicht ein eher
ungünstiger Kompromiss, da aus Festigkeitsgründen eine relativ große Restwandstärke
erforderlich ist. Dies begrenzt die Wirksamkeit der magnetischen Trennung und somit
die Leistungsfähigkeit des Magnetventils maßgeblich.
[0005] Aus der
WO 99/43948 A ist bereits ein Magnetventil als ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das einen
rohrförmigen Ventilkörper aufweist, wobei in radialer Richtung innerhalb des Ventilkörpers
eine Ventilnadel angeordnet und verschiebbar geführt ist. In radialer Richtung außerhalb
des Ventilkörpers ist eine Magnetspule angeordnet. Ein Magnetkern ist Teil des rohrförmigen
Ventilkörpers. In radialer Richtung innerhalb des Ventilkörpers ist dem Magnetkern
axial gegenüberliegend ein Magnetanker angeordnet, wobei der Magnetanker an der Ventilnadel
angeordnet ist. Der rohrförmige Ventilkörper weist in einem zwischen dem Magnetanker
und der Magnetspule angeordneten und als magnetische Drosselstelle dienenden Dünnwandbereich
eine geringe Wandstärke auf. Der Dünnwandbereich ist dabei von einem ringförmigen
Einsatzstück umgeben, das den Dünnwandbereich in radialer Richtung abstützt. Der rohrförmige
Ventilkörper erstreckt sich als einteiliges Ventilinnenrohr über die gesamte axiale
Länge des Brennstoffeinspritzventils. Gerade im Bereich seines Dünnwandbereichs ist
dieses große, lange, sehr exakt hergestellte Ventilinnenrohr besonders anfällig bezüglich
Verformungen und ggf. Rissen bzw. vollständiger Zerstörung durch Abknicken o.ä. Zur
radialen Abstützung dieses sehr gefährdeten Dünnwandbereichs ist ein separates Einsatzstück
zusätzlich außen am Ventilkörper anzubringen, das sehr aufwändig aus mehreren Einzelkomponenten
zusammengesetzt sein kann.
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine kostengünstig realisierbare
magnetische Trennung mit hoher Wirksamkeit für einen Magnetkreis zur Betätigung von
Ventilen bereitzustellen.
Offenbarung der Erfindung
[0007] Das erfindungsgemäße Magnetventil und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
eines Magnetventils gemäß den nebengeordneten Ansprüchen haben gegenüber dem Stand
der Technik den Vorteil, dass durch die geringe Wandstärke der Hülse im Dünnwandbereich
eine optimale magnetische Trennwirkung erzielt wird, da sich die verbleibende Querschnittsfläche
bereits bei vergleichsweise kleinen magnetischen Fluss im Zustand der magnetischen
Sättigung befindet. Weiterhin vorteilhaft ist, dass die Wandstärke vergleichsweise
dünn gewählt werden kann, da die Wandstärke lediglich die Funktion der Abdichtung
übernimmt und nicht die aus dem Innendruck resultierenden Umfangs- und Axialkräfte
übertragen muss. Weiterhin vorteilhaft ist, dass eine zuverlässige Abdichtung sichergestellt
ist, da die Hülse aus einem durchgehenden Bauteil besteht. Weiterhin vorteilhaft ist,
dass das erfindungsgemäße Magnetventil auch bei Anwendungen mit sehr hohem Innendruck
eingesetzt werden kann, da das Verstärkungselement eine hohe Zugfestigkeit und eine
hohe Steifigkeit aufweist. Weiterhin vorteilhaft ist, dass sich das erfindungsgemäße
Magnetventil vergleichsweise kostengünstig realisieren lässt. Da die Hülse einteilig
ist, sind keine aufwändigen Handhabungs-, Füge- und Justierprozesse erforderlich.
Außerdem entfällt eine Dichtheitsprüfung. Weiterhin vorteilhaft ist, dass die Geometrie
der magnetischen Trennung eindeutig definiert und scharf begrenzt ist. Weiterhin vorteilhaft
ist, dass kein Verschweißen notwendig ist und dadurch kein thermischer Verzug auftritt,
sodass auf eine Nachbearbeitung verzichtet werden kann. Bevorzugt ist die Hülse aus
einem weichmagnetischen Material gefertigt, weiter bevorzugt ist die Hülse aus einem
ferromagnetischen Material gefertigt.
[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen,
sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
[0009] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Dünnwandbereich eine
Ringnut umfasst. Durch die Realisierung des Dünnwandbereiches als Ringnut ist vorteilhaft
eine einfache und kostengünstige Herstellung des Magnetventils möglich.
[0010] Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verstärkungselement
ein Fasermaterial umfasst. Durch die Verwendung des Fasermaterials ist es auf einfache
und kostengünstige Art und Weise vorteilhaft möglich, eine hohe Festigkeit insbesondere
gegenüber der Druckbelastung in Radialrichtung im Dünnwandbereich der Hülse zu erreichen.
Bevorzugt ist es, dass die Hülse im Dünnwandbereich von hochfesten Fasern umwickelt
ist. Dadurch wird vorteilhaft eine vergleichsweise hohe Festigkeit erreicht. Weiter
bevorzugt ist es, dass das Verstärkungselement ein Kohlenstofffasermaterial oder ein
Glasfasermaterial oder ein Aramidfasermaterial umfasst. Dadurch ist es auf einfache
und kostengünstige Art und Weise vorteilhaft möglich, mit bekannten Fasermaterialien
eine hohe Festigkeit des Dünnwandbereichs zu erreichen.
[0011] Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Fasermaterial
in einem Fixiermaterial angeordnet ist. Durch die Anordnung in einem Fixiermaterial
ist es auf einfache Art und Weise vorteilhaft möglich, dass ein Verschieben der Fasern
aufgrund der auftretenden Axial- und Radialkräfte während des Betriebes des Magnetventils
verhindert werden kann.
[0012] Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Fixiermaterial
ein Kunststoffmaterial, bevorzugt ein Kunstharzmaterial, umfasst. Durch die Anordnung
in einem Kunststoff- bzw. Kunstharzmaterial ist es auf einfache Art und Weise vorteilhaft
möglich, mit bekannten Matrixmaterialien die Fixierung der Fasern gegenüber unerwünschtem
Verschieben zu realisieren.
[0013] Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Dünnwandbereich
eine Wandstärke von maximal etwa 0,2 mm, bevorzugt maximal etwa 0,1 mm aufweist. Durch
diese vergleichsweise geringe Wandstärke ist vorteilhaft eine optimale magnetische
Trennung und dadurch eine Verhinderung des magnetischen Kurzschlusses möglich.
[0014] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
eines Magnetventils. Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren ist es auf einfache Art
und Weise vorteilhaft möglich, dass ein Magnetventil mit einer optimalen magnetischen
Trennung hergestellt wird.
[0015] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass zur Herstellung des Dünnwandbereichs
eine Ringnut in die Hülse eingebracht wird. Durch die Fertigung der Ringnut ist auf
einfache Art und Weise ein Magnetventil mit den Vorteilen des erfindungsgemäßen Magnetventils
herstellbar. Die Ringnut wird bevorzugt durch ein Drehverfahren eingebracht. Alternativ
sind auch andere Herstellungsverfahren der Ringnut möglich.
[0016] Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Dünnwandbereich
zur Aufnahme der Radialkräfte mit einem Fasermaterial verstärkt wird. Durch die Verstärkung
mit Fasermaterial ist auf einfache Art und Weise eine optimale Druckfestigkeit des
Dünnwandbereichs erreichbar. Bevorzugt wird der Dünnwandbereich mit einer Kohlenstofffaser
oder einer Glasfaser oder einer Aramidfaser umwickelt.
[0017] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
[0018] Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0019] Es zeigen
Figur 1 schematisch einen Teil eines Magnetventils gemäß einer ersten Ausführungsform des
vorliegenden erfindungsgemäßen Magnetventils,
Figur 2 schematisch einen Teil eines Magnetventils gemäß einer zweiten Ausführungsform des
vorliegenden erfindungsgemäßen Magnetventils,
Figur 3 schematisch einen Teil eines Magnetventils gemäß einer dritten Ausführungsform des
vorliegenden erfindungsgemäßen Magnetventils,
Figuren 4a, 4b, 4c, 4d schematisch eine Abfolge von Verfahrensschritten zur Herstellung einer Hülse gemäß
einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figuren 5a, 5b. 5c schematisch eine Abfolge von Verfahrensschritten zur Herstellung einer Hülse gemäß
einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0020] Ausführungsform(en) der Erfindung
[0021] In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen
versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
[0022] Figur 1 zeigt schematisch einen Teil eines Magnetventils 113 gemäß einer ersten Ausführungsform
des vorliegenden erfindungsgemäßen Magnetventils 113. Das Magnetventil 113 ist insbesondere
ein Einspritzventil für flüssigen Kraftstoff (Ventilnadel und Rückstellfeder sind
nicht dargestellt). Das Magnetventil ist rotationssymmetrisch bezüglich der Achse
112 aufgebaut. Ein weichmagnetischer, d.h. aus einem ferromagnetischen Material gefertigter,
Anker 106 (im Folgenden auch Magnetanker 106 genannt) ist axial verschiebbar gelagert
und wird bei eingeschalteter Spule 103 (im Folgenden auch Magnetspule 103 genannt)
durch die resultierende Magnetkraft von einem weichmagnetischen Innenpol 111 (im Folgenden
auch Magnetkern 111 genannt) angezogen. Für eine große Magnetkraft ist anzustreben,
dass der magnetische Fluss möglichst vollständig den Ankerluftspalt 107 durchsetzt.
Hierzu ist eine Ventilhülse 105 (im Folgenden auch Hülse 105 genannt) im Bereich des
Ankerluftspalts 107 mit einer Ringnut 110 (im Folgenden auch Nut 110 genannt) versehen.
Diese bewirkt aufgrund der geringen Restwandstärke 109 eine Reduzierung des Querschnitts,
so dass der magnetische Fluss fast vollständig im Ankerluftspalt 107 und nicht ungenutzt
in der Hülse 105 verläuft.
[0023] Die Ventilhülse 105 besteht aus einem weichmagnetischen Werkstoff, um den magnetischen
Fluss möglichst verlustfrei radial vom Innenpol 111 zu einem Magnettopf 102 zu leiten.
Die Ventilhülse 105 hat ferner die Aufgabe, den Innenraum gegen die Umgebung abzudichten.
Der Kraftstoffdruck im inneren der Hülse 105 ist dabei in der Regel deutlich größer
als der Umgebungsdruck, so dass die Hülse 105 druckbeaufschlagt ist und hohe Radialkräfte
aufnehmen muss. Zur Verstärkung der Hülse 105, wird die Hülse 105 in diesem Bereich
mit einer Wicklung aus hochfestem Fasermaterial 108 (z.B. aus einer Kohlenstofffaser)
versehen, welche mit einer Kunststoffmatrix (z.B. aus Kunstharz) fixiert wird. Die
Faserverstärkung nimmt die aus dem Druck resultierenden Umfangs- bzw. Radialkräfte
auf. Die auftretende axiale Zugkraft wird in der dargestellten ersten Ausführungsform
über einen Magnetdeckel 114 und den Magnettopf 102 außen an der magnetischen Trennung
vorbeigeleitet. Die Krafteinleitung von der Hülse 105 in die äußeren Bauteile erfolgt
über Kragen 100a, 100b. Magnetdeckel 114 und Magnettopf 102 sind über ein Gewinde
101 miteinander verbunden, so dass die Kraftübertragung auch zwischen diesen Bauteilen
gewährleistet ist.
[0024] Figur 2 zeigt schematisch einen Teil eines Magnetventils 113 gemäß einer zweiten Ausführungsform
des vorliegenden erfindungsgemäßen Magnetventils 113. Die Verbindungen zwischen dem
Magnettopf 102 und der Hülse 105 zur Übertragung der Axialkraft sind durch Schweißverbindungen
200 realisiert. Der Magnetdeckel 114 wurde dabei direkt in die Ventilhülse 105 integriert.
[0025] Die dargestellten Ausführungsformen in Figur 1 und Figur 2 stellen lediglich Beispiele
aus einer Vielzahl von Möglichkeiten zur Anordnung dar. Alternativ ist es beispielsweise
möglich, dass Klebe- oder Klemmverbindungen zwischen Magnettopf 102 und Hülse 105
verwendet werden oder dass eine formschlüssige Verbindung durch Bördeln verwendet
wird.
[0026] Figur 3 zeigt schematisch einen Teil eines Magnetventils 113 gemäß einer dritten Ausführungsform
des vorliegenden erfindungsgemäßen Magnetventils 113. Sowohl die axialen als auch
die radialen Kräfte werden durch den Faserverbundwerkstoff in der Ringnut 110 aufgenommen.
Hierzu verlaufen die hochfesten Fasern nicht nur in Umfangsrichtung sondern auch in
axialer Richtung. Um die Krafteinleitung von der Hülse 105 in die Fasern zu ermöglichen,
weist die Ringnut 110 eine Profilierung auf 300, die einen axial wirkenden Formschluss
zwischen der Matrix des Faserverbundwerkstoffs und der Hülse 105 ermöglicht. Die Kraft
wird auf diese Weise gleichmäßig in die Fasern eingeleitet. Um die gewünschte Ausrichtung
der Fasern in der Ringnut 110 zu erhalten, kann z.B. ein Gewebe mit um 90° versetztem
Faserverlauf zum Einsatz kommen.
[0027] Figuren 4a, 4b, 4c und 4d zeigen schematisch eine Abfolge von Verfahrensschritten zur Herstellung einer Hülse
105 gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausgehend
von einem weichmagnetischen Halbzeug (Figur 4a) wird zunächst die Außenkontur der
Hülse 105 bearbeitet (Figur 4b). Im nächsten Schritt wird die Ringnut 110 durch den
Faserverbundwerkstoff verstärkt (Figur 4c). Anschließend wird die Innenkontur bearbeitet
(Figur 4d). Vorteilhaft bei dieser ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist die Verstärkung der Hülse 105 durch die Faserwicklung, bevor die dünne Restwandstärke
109 im Bereich der magnetischen Trennung erzeugt wird. Durch die Stützwirkung des
Faserverbunds wird die Gefahr einer unerwünschten Verformung der Hülse 105 durch die
Zerspanungskräfte unterbunden.
[0028] Figuren 5a, 5b und 5c zeigen schematisch eine Abfolge von Verfahrensschritten zur Herstellung einer Hülse
105 gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausgehend
von einem weichmagnetischen Halbzeug (Figur 5a) werden die Innen- und Außenkontur
der Hülse 105 zunächst komplett fertig gestellt (Figur 5b), bevor im letzten Schritt
die Nut 110 durch Umwickeln mit Fasermaterial und Einbringen des Matrixwerkstoffs
verstärkt wird (Figur 5c). Diese zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
hat den Vorteil, dass nach dem Aufbringen des Faserverbunds keine Nachbearbeitung
mehr erforderlich ist. Weiterhin ist es vorteilhaft möglich, dass zur Verhinderung
einer unerwünschten Verformung der Hülse 105 durch die beim Anbringen des Fasermaterials
auftretenden Kräfte ein Stützbauteil, welches beispielsweise zylinderförmig ausgebildet
sein kann, in die Hülse 105 eingeschoben wird. Dieses Stützbauteil sorgt für eine
radiale Stützwirkung während des Wickelvorgangs.
1. Magnetventil (113), insbesondere ein Brennstoffeinspritzventil, mit einer Hülse (105),
mit einer in radialer Richtung innerhalb der Hülse (105) angeordneten und verschiebbar
geführten Ventilnadel, mit einer in radialer Richtung außerhalb der Hülse (105) angeordneten
Magnetspule (103), mit einem Magnetkern (111), mit einem in radialer Richtung innerhalb
der Hülse (105) dem Magnetkern (111) axial gegenüberliegend angeordneten Magnetanker
(106), wobei der Magnetanker (106) an der Ventilnadel angeordnet ist, wobei die Hülse
(105) in einem zwischen dem Magnetanker (106) und der Magnetspule (103) angeordneten
Dünnwandbereich (110) eine geringe Wandstärke aufweist, wobei der Dünnwandbereich (110) ein Verstärkungselement (108) zur Aufnahme von Radialkräften
aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Magnetkern (111) in radialer Richtung innerhalb der Hülse (105) angeordnet ist,
und
der Dünnwandbereich (110) eine Ringnut (110) umfasst, in der das Verstärkungselement
(108) angeordnet ist.
2. Magnetventil (113) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (108) ein Fasermaterial umfasst.
3. Magnetventil (113) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (108) ein Kohlenstofffasermaterial oder ein Glasfasermaterial
oder ein Aramidfasermaterial umfasst.
4. Magnetventil (113) nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial in einem Fixiermaterial angeordnet ist.
5. Magnetventil (113) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermaterial ein Kunststoffmaterial, bevorzugt ein Kunstharzmaterial, umfasst.
6. Magnetventil (113) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dünnwandbereich (110) eine Wandstärke von maximal etwa 0,2 mm, bevorzugt maximal
etwa 0,1 mm aufweist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Magnetventils (113), wobei in radialer Richtung innerhalb
einer Hülse (105) eine verschiebbar geführte Ventilnadel angeordnet wird, wobei in
radialer Richtung außerhalb der Hülse (105) eine Magnetspule (103) angeordnet wird,
wobei im Magnetventil ein Magnetkern (111) angeordnet wird, wobei in radialer Richtung
innerhalb der Hülse (105) ein dem Magnetkern (111) axial gegenüberliegender Magnetanker
(106) angeordnet wird, wobei der Magnetanker (106) an der Ventilnadel angeordnet wird,
wobei in der Hülse (105) ein eine geringe Wandstärke aufweisender Dünnwandbereich
(110) zwischen dem Magnetanker (106) und der Magnetspule (103) angeordnet wird, wobei im Dünnwandbereich (110) ein Verstärkungselement (108) zur Aufnahme von Radialkräften
angeordnet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Magnetkern (111) in radialer Richtung innerhalb der Hülse (105) angeordnet wird,
und
zur Herstellung des Dünnwandbereichs (110) eine Ringnut (110) in die Hülse (105) eingebracht
wird, in der das Verstärkungselement (108) eingebracht wird.
8. Verfahren zur Herstellung eines Magnetventils (113) nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass der Dünnwandbereich (110) zur Aufnahme der Radialkräfte mit einem Fasermaterial verstärkt
wird.
1. Magnetic valve (113), in particular a fuel injection valve, with a sleeve (105), with
a valve needle arranged inside the sleeve (105) in the radial direction and guided
displaceably, with a magnetic coil (103) arranged outside the sleeve (105) in the
radial direction, with a magnetic core (111), and with a magnetic armature (106) arranged
axially opposite the magnetic core (111) inside the sleeve (105) in the radial direction,
the magnetic armature (106) being arranged on the valve needle, the sleeve (105) having
a small wall thickness in a thin-wall region (110) arranged between the magnetic armature
(106) and the magnetic coil (103), the thin-wall region (110) having a reinforcing
element (108) for the absorption of radial forces, characterized in that the magnetic core (111) is arranged inside the sleeve (105) in the radial direction,
and the thin-wall region (110) comprises an annular groove (110) in which the reinforcing
element (108) is arranged.
2. Magnetic valve (113) according to Claim 1, characterized in that the reinforcing element (108) comprises a fibrous material.
3. Magnetic valve (113) according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing element (108) comprises a carbon fibre material or a glass fibre
material or an aramid fibre material.
4. Magnetic valve (113) according to Claim 2 or 3, characterized in that the fibrous material is arranged in a fixing material.
5. Magnetic valve (113) according to Claim 4, characterized in that the fixing material comprises a plastics material, preferably a synthetic resin material.
6. Magnetic valve (113) according to one of the preceding claims, characterized in that the thin-wall region (110) has a wall thickness of at most about 0.2 mm, preferably
of at most about 0.1 mm.
7. Method for producing a magnetic valve (113), a displaceably guided valve needle being
arranged inside a sleeve (105) in the radial direction, a magnetic coil (103) being
arranged outside the sleeve (105) in the radial direction, a magnetic core (111) being
arranged in the magnetic valve, a magnetic armature (106) axially opposite the magnetic
core (111) being arranged inside the sleeve (105) in the radial direction, the magnetic
armature (106) being arranged on the valve needle, a thin-wall region (110) which
has a small wall thickness being arranged in the sleeve (105) between the magnetic
armature (106) and the magnetic coil (103), a reinforcing element (108) for the absorption
of radial forces being arranged in the thin-wall region (110), characterized in that the magnetic core (111) is arranged inside the sleeve (105) in the radial direction,
and, to produce the thin-wall region (110), an annular groove (110), in which the
reinforcing element (108) is introduced, is introduced into the sleeve (105).
8. Method for producing a magnetic valve (113) according to Claim 7, characterized in that the thin-wall region (110) is reinforced with a fibrous material for the absorption
of radial forces.
1. Électrovanne (113), en particulier soupape d'injection de carburant, comprenant une
douille (105), comprenant un pointeau de soupape disposé et guidé de manière déplaçable
dans la direction radiale à l'intérieur de la douille (105), comprenant une bobine
magnétique (103) disposée dans la direction radiale à l'extérieur de la douille (105),
comprenant un noyau magnétique (111) et comprenant une armature magnétique (106) disposée
dans la direction radiale à l'intérieur de la douille (105), de manière opposée axialement
au noyau magnétique (111), l'armature magnétique (106) étant disposée sur le pointeau
de soupape, la douille (105) présentant une faible épaisseur de paroi dans une région
à paroi mince (110) entre l'armature magnétique (106) et la bobine magnétique (103),
la région à paroi mince (110) comprenant un élément de renforcement (108) pour recevoir
des forces radiales,
caractérisée en ce que
le noyau magnétique (111) est disposé dans la direction radiale à l'intérieur de la
douille (105) et
en ce que la région à paroi mince (110) comporte une rainure annulaire (110) dans laquelle
est disposé l'élément de renforcement (108).
2. Électrovanne (113) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de renforcement (108) comporte un matériau fibreux.
3. Électrovanne (113) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de renforcement (108) comporte un matériau en fibres de carbone ou un matériau
en fibres de verre ou un matériau en fibres d'Aramide.
4. Électrovanne (113) selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le matériau fibreux est disposé dans un matériau de fixation.
5. Électrovanne (113) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le matériau de fixation comporte un matériau plastique, de préférence un matériau
en résine synthétique.
6. Électrovanne (113) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la région à paroi mince (110) présente une épaisseur de paroi d'au maximum environ
0,2 mm, de préférence d'au maximum environ 0,1 mm.
7. Procédé de fabrication d'une électrovanne (113), un pointeau de soupape guidé de manière
déplaçable étant disposé dans la direction radiale à l'intérieur d'une douille (105),
une bobine magnétique (103) étant disposée dans la direction radiale à l'extérieur
de la douille (105), un noyau magnétique (111) étant disposé dans l'électrovanne,
une armature magnétique (106) opposée axialement au noyau magnétique (111) étant disposée
dans la direction radiale à l'intérieur de la douille (105), l'armature magnétique
(106) étant disposée sur le pointeau de soupape, une région à paroi mince (110) présentant
une faible épaisseur de paroi étant disposée dans la douille (105) entre l'armature
magnétique (106) et la bobine magnétique (103), un élément de renforcement (108) pour
recevoir des forces radiales étant disposé dans la région à paroi mince (110),
caractérisé en ce que
le noyau magnétique (111) est disposé dans la direction radiale à l'intérieur de la
douille (105) et,
pour produire la région à paroi mince (110), une rainure annulaire (110) est ménagée
dans la douille (105), dans laquelle rainure annulaire est inséré l'élément de renforcement
(108).
8. Procédé de fabrication d'une électrovanne (113) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la région à paroi mince (110) est renforcée par un matériau fibreux pour recevoir
les forces radiales.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente