EP2157587A2 - Polrohr und damit ausgeführter Betätigungsmagnet - Google Patents

Polrohr und damit ausgeführter Betätigungsmagnet Download PDF

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EP2157587A2
EP2157587A2 EP20090009850 EP09009850A EP2157587A2 EP 2157587 A2 EP2157587 A2 EP 2157587A2 EP 20090009850 EP20090009850 EP 20090009850 EP 09009850 A EP09009850 A EP 09009850A EP 2157587 A2 EP2157587 A2 EP 2157587A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pole tube
closure insert
sealing lip
tube according
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20090009850
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Brian Kane
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2157587A2 publication Critical patent/EP2157587A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/128—Encapsulating, encasing or sealing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081—Magnetic constructions

Definitions

  • the invention relates to a pole tube according to the preamble of claim 1 and a solenoid operated therewith.
  • pole tubes are for example from the DE 199 52 800 or the DE 10 2006 021 927 A1 known. Accordingly, a pole tube has an armature space surrounding sleeve in which a magnet armature is received axially displaceable. At one end portion of the armature space, a pole piece is arranged, which is usually penetrated by a plunger, so that an axial displacement of the armature is transmitted via the plunger to the valve to be actuated.
  • the other end portion of the armature space is pressure-tightly sealed by means of a closure insert acting as a stroke limiter.
  • a closure insert acting as a stroke limiter.
  • an emergency operating plunger is provided, via which the magnet armature can be actuated by a fault, for example a power failure by hand.
  • the armature space is filled with pressure medium, so that appropriate precautions must be taken between the sleeve and the closure insert to complete the armature space pressure-tight.
  • O-ring seals are provided between the inner circumferential wall of the sleeve and the outer peripheral wall of the lock insert and between the outer periphery of the emergency operating slide and an inner circumferential wall of a slide guide in the lock insert.
  • the invention has for its object to provide a pole tube and an actuating magnet executed therewith, in which the sealing of an armature space is made possible with comparatively simple means.
  • the pole tube is closed at one end section by means of a closure insert, which acts as a stroke limiter.
  • a closure insert acts as a stroke limiter.
  • elastic sealing lips are formed, which deform elastically when inserting the closure insert and create a sealing against the inner peripheral wall of an armature space of the pole tube.
  • the closure insert is made of plastic, preferably of fiber-reinforced plastic, for example by injection molding.
  • the structure of the closure insert is particularly simple when the sealing lip is formed circumferentially in the region of an end-side peripheral edge of the closure insert.
  • the sealing lip can be limited on the one hand by a Stirn vomringnut. This preferably tapers away from the said handling edge.
  • the contour of the sealing lip can be further optimized if this is circumferentially downgraded and gradually expanded radially to the peripheral edge.
  • This radial extension is preferably made conical.
  • the sealing lip is at a distance to the grading in abutment against a Polrohrinnen Strukturswandung.
  • a constriction is provided approximately centrally on the outer circumference of the closure insert, in which a Polrohrendabites engages by forming to fix the closure insert material fit.
  • the actuating tappet passing through the closure insert is likewise guided in a sealing manner and preferably rests against a seating surface of the closure insert with a sealing cone.
  • a sealing ring may be provided on a guided in the closure insert guide pin of the emergency actuating ram.
  • the sealing lip can also be designed as a circumferential radial collar, which cooperates sealingly with the above-described Polrohrendabrough formed by forming. It is preferable to provide both a radial collar and a frontal sealing lip in the above-described configuration on the closure insert.
  • the radial collar is preferably beyond the sealing lip in the radial direction.
  • the sealing lips of a softer material than the base body, so that these areas are optimized in terms of the sealing function.
  • pole tube 1 has a basic structure, as for example, from the aforementioned DE 10 2006 021 924 is known.
  • a pole tube 1 has a pole sleeve 2 made of magnetizable steel, which is connected via a separator ring 4 made of non-magnetizable material with a pole piece 6 by welding.
  • a displaceable in the axial direction ram 8 is guided over the example, a valve spool of a valve to be actuated can be adjusted.
  • This Polrohrmantel consisting of the sleeve 2, the separator ring 4 and the pole piece 6 defines an armature space 10 in which a magnet armature 12 is slidably guided.
  • FIG. 1 illustrated pole tube 1 is encompassed in an actuating magnet of a solenoid, not shown, in the energization of the armature in the illustration according to FIG. 1 is adjusted to the left.
  • an antistick disc 15 is accommodated thereon.
  • the in FIG. 1 right end portion of the armature space 10 is closed by a closure insert 14 which is connected by rollers or other forming process with the sleeve 2, wherein a bead 16 of the sleeve 2 is rolled into a constriction 18 of the closure insert 14.
  • the illustrated pole tube 1 with the attached magnetic coil is screwed via a fastening thread 20 into the housing of the valve to be actuated.
  • a circumferential sealing lip 21 is formed which sealingly abuts the inner peripheral wall of the pole tube 1 delimiting the armature space 10, so that the armature space 10 filled with pressure medium seals towards the outside is.
  • the armature stroke in the direction of the closure insert 14 is limited by an emergency operating plunger 24, which is displaceable in the closure insert 14 is guided and rests in the illustrated basic position with a cone 26 on a seat 28 of the closure insert 14.
  • FIG. 2 shows the relative position of the sleeve 2 and the closure insert 14 before rolling.
  • the circumferential sealing lip 21 is formed by a Stirn medicinalringnut 30 which tapers from the left end face 32 obliquely inwardly with the radially outer flanks, wherein the peripheral apex 34 of the Stirn medicinalringnut 30 is rounded.
  • an inner edge 36 of the sealing lip 21 is made obliquely, so that the sealing lip 21 for in FIG. 2 left circumferential edge 38 of the closure insert 14 tapers.
  • the profile of the sealing lip outer circumferential surface is in detail Y in FIG. 3 shown.
  • the peripheral edge 38 which is slightly rounded in the illustrated exemplary embodiment and along which the sealing lip 21 bears against the inner peripheral surface 22 of the pole tube.
  • the outer periphery of the sealing lip 21 is conically tapered, wherein the cone angle a is less than 10 °, preferably less than 5 °.
  • the sealing lip 21 terminates at a radial shoulder 40, via which the closure insert 14 springs back on its outer circumference 42, which corresponds to the outer diameter of the armature space 10 and is thus slidably guided along this.
  • the diameter D of the peripheral edge 38 is slightly larger than the diameter of the armature space 10 carried out so that in the installed state, the sealing lip 21 is biased radially inwardly, said bias corresponds to the dimension V, the in FIG. 3 is drawn.
  • the abutment of the peripheral edge 38 of the sealing lip 21 against the inner circumferential surface 22 allows a high sealing surface pressure.
  • constriction 18 can be seen approximately centrally on the outer circumference of the closure insert 14 into which, after rolling, the flanged edge 16 (in FIG FIG. 2 undeformed) immersed, so that the closure insert 14 is fixed in position.
  • an external thread 44 is formed.
  • the closure insert 14 has a guide bore in which the emergency actuating push rod 24 is displaceably guided.
  • This has a central guide collar 48 which is slidably guided in the guide bore 46.
  • a receiving groove 50 is formed for an O-ring, via which the armature space 10 is sealed in the guide for the Notbetreli Techsst Schemeel 24.
  • the Notbetrelirsst Schemeel 24 slightly downgraded and then goes into the cone 26 which rests in the home position on the formed in the armature-side mouth region of the guide bore 46 seat 28.
  • a stop collar 52 is provided, on the end face 54 to the Hubbegrenzung the adjacent end face of the armature 12 runs.
  • the emergency operating tappet 24 can be moved from the outside to the left (see FIG FIG. 2 ) to adjust the armature 12 and thus also the plunger 8 and bring the valve by hand in a corresponding position.
  • the closure insert 14 is made of plastic, wherein the choice of material is optimized in terms of optimum sealing.
  • the sealing lip 21 could for example consist of a material component with a higher elasticity.
  • the injection molding offers, in which case in the two-component injection molding a sealing lip made of a relatively soft material can be made in one piece on the closure insert 14, which otherwise consists of a harder material.
  • FIGS. 4, 5 and 6 a further embodiment of the above-described closure insert 14 is explained.
  • This has in principle the same basic structure as the previously described closure insert 14, ie the peripheral surface of the sealing lip 21 tapers conically from the peripheral edge 38 in the direction of the constriction 18.
  • the elasticity of the sealing lip 21 is inter alia by the geometry of the Stirn medicinalringnut 30 (see FIG. 6 ) certainly.
  • In the transition region between the sealing lip 21 and the constriction 18 is a cylindrical portion with the outer peripheral surface 42, the flat against the inner peripheral surface of the sleeve 2, while the sealing lip 21 is biased due to their slightly larger diameter with bias sealingly against the inner peripheral surface 22.
  • the constriction 18 is designed with a slightly larger axial length than in the embodiment described above.
  • a radial collar 56 is provided, which has two radially extending annular end faces 58, 60 and the axial length (width) is substantially less than the axial length of the constriction 18 is executed.
  • the outer diameter R of the radial collar is designed substantially larger than the outer diameter of the outer peripheral surface 42 of the insert 14, so that this radial collar 56 is in the radial direction beyond the other wall regions of the closure insert 14 addition.
  • FIG. 5 the profile in the area of this radial collar 56 is shown enlarged. Accordingly, the radial collar 56 divides the constriction 18 into a flanging groove 62 and a rear groove 64, to which in the illustration according to FIG FIG. 4 to the left of the externally threaded 44 formed outside the sleeve 2 arranged end portion of the closure insert 14 connects. The transition takes place via an inclined surface 66, the geometry of which can in principle be arbitrarily designed.
  • closure insert 14 can also be made of other materials or by other methods - it is essential that the sealing lip 21 is designed by suitable geometry and / or choice of material so that it can fulfill their sealing function.
  • a pole tube for an electromagnet and a running with such a pole tube actuating magnet, wherein on a closure insert of the pole tube integrally sealing lips are provided for sealing an armature space.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

Offenbart sind ein Polrohr für einen Betätigungsmagneten und ein mit einem derartigen Polrohr ausgeführter Betätigungsmagnet, wobei an einem Verschlusseinsatz des Polrohrs einstückig Dichtlippen zum Abdichten eines Ankerraums vorgesehen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Polrohr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und einen damit ausgeführten Betätigungsmagneten.
  • Derartige Polrohre sind beispielsweise aus der DE 199 52 800 oder der DE 10 2006 021 927 A1 bekannt. Demgemäß hat ein Polrohr eine einen Ankerraum umgebende Hülse, in dem ein Magnetanker axial verschiebbar aufgenommen ist. An einem Endabschnitt des Ankerraums ist ein Polstück angeordnet, das üblicher Weise von einem Stößel durchsetzt ist, so dass eine Axialverschiebung des Magnetankers über den Stößel auf das zu betätigende Ventil übertragen wird.
  • Der andere Endabschnitt des Ankerraums ist mittels eines als Hubbegrenzung wirkenden Verschlusseinsatzes druckdicht verschlossen. In diesem ist ein Notbetätigungsstößel vorgesehen, über den der Magnetanker bei einer Störung, beispielsweise einem Stromausfall von Hand betätigbar ist. In vielen Anwendungsfällen ist der Ankerraum mit Druckmittel gefüllt, so dass entsprechende Vorkehrungen zwischen der Hülse und dem Verschlusseinsatz getroffen werden müssen, um den Ankerraum druckdicht abzuschließen. Bei den bekannten Lösungen sind O-Ringdichtungen zwischen der Innenumfangswandung der Hülse und der Außenumfangswandung des Verschlusseinsatzes sowie zwischen dem Außenumfang des Notbetätigungsstößels und einer Innenumfangswandung einer Stößelführung im Verschlusseinsatz vorgesehen.
  • Nachteilig bei einer derartigen Lösung ist, dass ein vergleichsweise hoher fertigungstechnischer Aufwand erforderlich ist, um die Aufnahmen für die genannten O-Ringe auszubilden. Des Weiteren ist die Montage schwierig, da die O-Ringe in geeigneter Weise ohne Beschädigung eingesetzt werden müssen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Verschlusseinsatz aufwendig aus Metal, wie beispielsweise Messing, spanend hergestellt ist.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Polrohr und einen damit ausgeführten Betätigungsmagneten zu schaffen, bei dem die Abdichtung eines Ankerraums mit vergleichsweise einfachen Mitteln ermöglicht ist.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Polrohrs durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 und hinsichtlich des Betätigungsmagneten durch die Merkmalskombination des nebengeordneten Patentanspruches 16 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist das Polrohr an einem Endabschnitt mittels eines Verschlusseinsatzes verschlossen, der als Hubbegrenzung wirkt. Am Verschlusseinsatz sind elastische Dichtlippen ausgebildet, die sich beim Einsetzen des Verschlusseinsatzes elastisch verformen und sich dichtend an die Innenumfangswandung eines Ankerraums des Polrohrs anlegen. Eine derartige Lösung ist äußerst einfach zu montieren, da die Dichtlippe nicht gesondert eingesetzt werden muss. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es für den Hersteller äußerst einfach ist, die Dichtlippengeometrie im Hinblick auf die optimale Abdichtung auszulegen.
  • Bei einer bevorzugten Lösung ist der Verschlusseinsatz aus Kunststoff, vorzugsweise aus faserverstärktem Kunststoff, beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt.
  • Der Aufbau des Verschlusseinsatzes ist besonders einfach, wenn die Dichtlippe umlaufend im Bereich einer stirnseitigen Umfangskante des Verschlusseinsatzes ausgebildet ist.
  • Dabei kann die Dichtlippe einerseits durch eine Stirnflächenringnut begrenzt sein. Diese verjüngt sich vorzugsweise weg von der besagten Umgangskante.
  • Die Kontur der Dichtlippe lässt sich weiter optimieren, wenn diese umfangsseitig zurückgestuft ist und sich zur Umfangskante hin allmählich radial erweitert.
  • Diese radiale Erweiterung ist vorzugsweise konisch ausgeführt. Dabei liegt die Dichtlippe im Abstand zur Abstufung in Anlage an einer Polrohrinnenumfangswandung.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist am Außenumfang des Verschlusseinsatzes etwa mittig eine Einschnürung vorgesehen, in die ein Polrohrendabschnitt durch Umformen eingreift, um den Verschlusseinsatz materialschlüssig festzulegen.
  • Der den Verschlusseinsatz durchsetzende Betätigungsstößel ist ebenfalls dichtend geführt und liegt vorzugsweise mit einem Dichtkegel an einer Sitzfläche des Verschlusseinsatzes an.
  • Bei dieser Lösung kann ein Dichtring an einem im Verschlusseinsatz geführten Führungszapfen des Notbetätigungsstößels vorgesehen sein.
  • Alternativ kann die Dichtlippe auch als umlaufender Radialbund ausgeführt sein, der mit dem vorstehend beschriebenen durch Umformung ausgebildeten Polrohrendabschnitt dichtend zusammenwirkt. Bevorzugt ist es, sowohl einen Radialbund als auch eine stirnseitige Dichtlippe in der vorbeschriebenen Konfiguration am Verschlusseinsatz vorzusehen.
  • Der Radialbund steht dabei vorzugsweise in Radialrichtung über die Dichtlippe hinaus.
  • Bei dieser Variante ist es vorteilhaft, wenn der Radialbund in der vorstehend beschriebenen Einschnürung des Verschlusseinsatzes angeordnet ist.
  • Prinzipiell ist es möglich, die Dichtlippen aus einem weicheren Material als den Grundkörper zu fertigen, so dass diese Bereiche im Hinblick auf die Dichtfunktion optimiert sind.
  • Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
  • Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Polrohr eines Betätigungsmagneten;
    • Figur 2 einen Verschlusseinsatz für ein Polrohr gemäß Figur 1;
    • Figur 3 ein Detail Y aus Figur 2;
    • Figur 4 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eins Verschlussstückes;
    • Figur 5 ein Detail X des Verschlussstückes gemäß Figur 4 und
    • Figur 6 eine dreidimensionale Darstellung des Verschlusseinsatzes gemäß Figur 4.
  • Das in Figur 1 im Längsschnitt gezeigte Polrohr 1 hat einen Grundaufbau, wie er beispielsweise aus der eingangs genannten DE 10 2006 021 924 bekannt ist. Ein derartiges Polrohr 1 hat eine Polhülse 2 aus magnetisierbarem Stahl, die über einen Trennring 4 aus nicht magnetisierbarem Material mit einem Polstück 6 durch Schweißen verbunden ist. In diesem ist ein in Axialrichtung verschiebbarer Stößel 8 geführt, über den beispielsweise ein Ventilschieber eines zu betätigenden Ventils verstellt werden kann. Dieser Polrohrmantel bestehend aus der Hülse 2, dem Trennring 4 und dem Polstück 6 begrenzt einen Ankerraum 10, in dem ein Magnetanker 12 gleitend geführt ist. Das in Figur 1 dargestellte Polrohr 1 ist bei einem Betätigungsmagneten von einer nicht dargestellten Magnetspule umgriffen, bei deren Bestromung der Anker in der Darstellung gemäß Figur 1 nach links verstellt wird. Um ein Anhaften der stößelseitigen Stirnfläche des Magnetankers 12 an der vom Stößel 8 durchsetzten Ringstirnfläche des Polstückes 6 zu verhindern, ist an dieser eine Antiklebescheibe 15 aufgenommen. Der in Figur 1 rechte Endabschnitt des Ankerraums 10 ist über einen Verschlusseinsatz 14 verschlossen, der durch Rollen oder einen sonstigen Umformvorgang mit der Hülse 2 verbunden ist, wobei ein Bördelrand 16 der Hülse 2 in eine Einschnürung 18 des Verschlusseinsatzes 14 eingerollt ist. Das dargestellte Polrohr 1 mit der aufgesetzten Magnetspule wird über ein Befestigungsgewinde 20 in das Gehäuse des zu betätigenden Ventils eingeschraubt.
  • Zur Abdichtung des Ankerraums 10 ist - wie im Folgenden noch ausführlich erläutert wird - am Verschlusseinsatz 14 eine umlaufende Dichtlippe 21 ausgebildet, die dichtend an der im Ankerraum 10 begrenzenden Innenumfangswandung des Polrohrs 1 anliegt, so dass der mit Druckmittel gefüllte Ankerraum 10 nach außen hin abgedichtet ist.
  • Der Ankerhub in Richtung zum Verschlusseinsatz 14 ist durch einen Notbetätigungsstößel 24 begrenzt, der in dem Verschlusseinsatz 14 verschiebbar geführt ist und der in der dargestellten Grundposition mit einem Konus 26 auf einem Sitz 28 des Verschlusseinsatzes 14 aufliegt.
  • Einzelheiten dieses Verschlusseinsatzes 14 werden im Folgenden anhand der Figuren 2 und 3 erläutert. In der Darstellung gemäß Figur 2 ist der Endabschnitt der Hülse 2 des Polrohrs 1 noch nicht durch Rollen formschlüssig in die Einschnürung 18 hinein umgeformt - d.h. Figur 2 zeigt die Relativposition der Hülse 2 und des Verschlusseinsatzes 14 vor dem Rollen.
  • Gemäß Figur 2 ist die umlaufende Dichtlippe 21 durch eine Stirnflächenringnut 30 ausgebildet, die von der linken Stirnfläche 32 aus sich mit den radial außen liegenden Flanken schräg nach innen verjüngt, wobei der umlaufende Scheitel 34 der Stirnflächenringnut 30 abgerundet ist. Auf diese Weise wird eine innen liegende Flanke 36 der Dichtlippe 21 schräg angestellt, so dass sich die Dichtlippe 21 zur in Figur 2 linken Umfangskante 38 des Verschlusseinsatzes 14 hin verjüngt.
  • Das Profil der Dichtlippenaußenumfangsfläche ist im Detail Y in Figur 3 dargestellt. An dieser Darstellung erkennt man deutlich die Umfangskante 38, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel leicht abgerundet ist und entlang dieser die Dichtlippe 21 an der Innenumfangsfläche 22 des Polrohrs anliegt. Von dieser Umfangskante 38 weg, nach rechts (Ansicht nach Figur 3) hin, ist der Außenumfang der Dichtlippe 21 konisch verjüngt, wobei der Konuswinkel a weniger als 10°, vorzugsweise weniger als 5° beträgt. Nach einem vorbestimmten Axialabstand zur Umfangskante 38 endet die Dichtlippe 21 an einer Radialschulter 40, über die der Verschlusseinsatz 14 wieder auf seinen Außenumfang 42 zurückspringt, der dem Außendurchmesser des Ankerraums 10 entspricht und somit gleitend entlang diesem geführt ist. Gemäß dem Detail in Figur 3 ist im nicht eingebauten Zustand der Durchmesser D der Umfangskante 38 etwas größer als der Durchmesser des Ankerraums 10 ausgeführt, so dass im Einbauzustand die Dichtlippe 21 radial nach innen vorgespannt ist, wobei diese Vorspannung dem Maß V entspricht, das in Figur 3 eingezeichnet ist. Die Anlage der Umfangskante 38 der Dichtlippe 21 an die Innenumfangsläche 22 ermöglicht eine hohe dichtende Flächenpressung.
  • Durch die Stirnflächenringnut 30 im Verschlusseinsatz 14 in Figur 2 sind die Flanken 36 von dem Druckmittel in dem Ankerraum 10 mit Druck beaufschlagbar (wobei der Druck in Figur 2 beispielhaft mit Pfeilen gekennzeichnet ist), wodurch die Dichtlippe 21 zusätzlich zur Vorspannung an die Innenumfangsfläche 22 gepresst ist. Selbst ein Spalt im drucklosen Zustand zwischen der Dichtlippe 21 und der Innenumfangsfläche 22 ist im Betrieb durch den auf die Flanken 36 wirkenden Druck schließbar.
  • Wie bereits vorstehend erwähnt, ist am Außenumfang des Verschlusseinsatzes 14 etwa mittig die Einschnürung 18 zu sehen, in die nach dem Rollen der Bördelrand 16 (in Figur 2 unverformt dargestellt) eintaucht, so dass der Verschlusseinsatz 14 lagefixiert ist.
  • An dem aus der Hülse 2 hervorstehenden Endabschnitt des Verschlusseinsatzes 14 ist ein Außengewinde 44 ausgebildet.
  • Gemäß Figur 2 hat der Verschlusseinsatz 14 eine Führungsbohrung, in der der Notbetätigungsstößel 24 verschiebbar geführt ist. Dieser hat einen mittigen Führungsbund 48, der gleitend in der Führungsbohrung 46 geführt ist. Zwischen dem vom Kegel 26 entfernten und von aussen zugänglichen Endabschnitt und dem Führungsbund 48 des Notbetätigungsstößels 24 ist eine Aufnahmenut 50 für einen O-Ring ausgebildet, über den der Ankerraum 10 im Bereich der Führung für den Notbetätigungsstößel 24 abgedichtet ist. Im Anschluss links an den Führungsbund 48 (Ansicht nach Figur 2) ist der Notbetätigungsstößel 24 etwas zurückgestuft und geht dann in den Kegel 26 über, der in der Grundposition auf dem im ankerseitigen Mündungsbereich der Führungsbohrung 46 ausgebildeten Sitz 28 aufliegt. Im Anschluss an den Kegel 26 nach links (Figur 2) ist dann noch ein Anschlagbund 52 vorgesehen, auf dessen Stirnfläche 54 zur Hubbegrenzung die benachbarte Stirnfläche des Magnetankers 12 aufläuft. Bei einer Störung, beispielsweise einem Stromausfall kann der Notbetätigungsstößel 24 von außen her nach links verstellt werden (Ansicht nach Figur 2), um den Magnetanker 12 und damit auch den Stößel 8 zu verstellen und das Ventil von Hand in eine entsprechende Stellung zu bringen.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verschlusseinsatz 14 aus Kunststoff hergestellt, wobei die Materialwahl im Hinblick auf die optimale Abdichtung optimiert ist. Prinzipiell ist es auch möglich, die Dichtlippe 21 aus einem anderen Material als den restlichen Körper des Verschlusseinsatzes auszuführen. Die Dichtlippe 21 könnte beispielsweise aus einer Materialkomponente mit einer höheren Elastizität bestehen. Als Herstellverfahren bietet sich das Spritzgießen an, wobei dann auch im Zweikomponenten-Spritzgießverfahren eine Dichtlippe aus einem vergleichsweise weichen Material einstückig am Verschlusseinsatz 14 ausgeführt werden kann, der im übrigen aus einem härteren Material besteht. Durch eine geeignete Auswahl der Geometrie der Dichtlippe 21 kann diese mit einer hinreichenden Elastizität ausgeführt sein, so dass die Umfangskante 38 stets dichtend an der Innenumfangsfläche 22 des Polrohrs anliegt.
  • Zum Montieren wird der Verschlusseinsatz mit dem vormontierten Notbetätigungsstößel 24 in den Endabschnitt der Hülse 2 eingesetzt bis der umzuformende Endabschnitt 16 etwa im Bereich der Einschnürung 18 angeordnet ist. Nach einer Justierung des Ankerhubs wird dann diese Relativposition zwischen Verschlusseinsatz 14 und Hülse 2 durch Rollen fixiert.
  • Anhand der Figuren 4, 5 und 6 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des vorbeschriebenen Verschlusseinsatzes 14 erläutert. Dieser hat im Prinzip den gleichen Grundaufbau wie der zuvor beschriebene Verschlusseinsatz 14, d.h. die Umfangsfläche der Dichtlippe 21 verjüngt sich kegelförmig von der Umfangskante 38 in Richtung zur Einschnürung 18. Die Elastizität der Dichtlippe 21 ist unter anderem durch die Geometrie der Stirnflächenringnut 30 (siehe Figur 6) bestimmt. Im Übergangsbereich zwischen der Dichtlippe 21 und der Einschnürung 18 befindet sich ein zylindrischer Abschnitt mit der Außenumfangsfläche 42, der flächig an der Innenumfangsfläche der Hülse 2 anliegt, während die Dichtlippe 21 aufgrund ihres etwas größeren Durchmessers mit Vorspannung dichtend gegen die Innenumfangsfläche 22 vorgespannt ist.
  • Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einschnürung 18 mit einer etwas größeren Axiallänge als beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgeführt. Etwa mittig in der Einschnürung 18 ist ein Radialbund 56 vorgesehen, der zwei radial verlaufende Ringstirnflächen 58, 60 hat und dessen Axiallänge (Breite) wesentlich geringer als die Axiallänge der Einschnürung 18 ausgeführt ist. Der Außendurchmesser R des Radialbundes ist wesentlich größer als der Außendurchmesser der Außenumfangsfläche 42 des Einsatzstückes 14 ausgeführt, so dass dieser Radialbund 56 in Radialrichtung über die sonstigen Wandungsbereiche des Verschlusseinsatzes 14 hinaus steht.
  • In Figur 5 ist das Profil im Bereich dieses Radialbundes 56 vergrößert dargestellt. Demgemäß unterteilt der Radialbund 56 die Einschnürung 18 in eine Bördelnut 62 und eine rückseitige Nut 64, an die sich in der Darstellung gemäß Figur 4 nach links hin der mit dem Außengewinde 44 ausgebildete außerhalb der Hülse 2 angeordnete Endabschnitt des Verschlusseinsatzes 14 anschließt. Der Übergang erfolgt dabei über eine Schrägfläche 66, deren Geometrie im Prinzip beliebig gestaltet werden kann. Die sich vom Boden der Bördelnut 62 hin zur Außenumfangsfläche 42 erstreckende Nutflanke 68 ist im Übergangsbereich zur Außenumfangsfläche 42 mit einem Übergangsradius 70 versehen, der im Hinblick auf den Umformvorgang optimiert ist, so dass beim Rollen des Bördelrandes 16 eine flächige, im Wesentlichen dichtende Anlage zwischen Verschlusseinsatz 14 und Hülse 2 erreicht wird. Nach dem Bördeln liegt dann der eingerollte Stirnflächenabschnitt der Hülse 2 zusätzlich dichtend an der Ringstirnfläche 60 des Radialbundes 56 an. Die Materialwahl des Radialbunds kann ebenfalls wieder im Hinblick auf die optimierte Dichtwirkung ausgewählt werden. In dem Fall, in dem der Grundkörper des Verschlusseinsatzes 14 aus einem vergleichsweise steifen Material gefertigt werden soll, könnten im Zweikomponenten-Spritzgießverfahren sowohl die Dichtlippe 21 als auch der Radialbund 56 aus einem vergleichsweise elastischen Material mit guter Dichtwirkung ausgeführt werden.
  • Prinzipiell ist es auch möglich, die Abdichtung zwischen Hülse 2 und Verschlusseinsatz 14 allein durch den Radialbund 56 zu bewirken.
  • Beim Einsetzen des Verschlusseinsatzes 14 in die Hülse 2 wirkt dieser Radialbund 56 noch als Anschlag, da er mit der Stirnfläche 60 auf die Ringstirnfläche der unverformtem Hülse 2 aufläuft.
  • Selbstverständlich kann der Verschlusseinsatz 14 auch aus anderen Materialien oder nach anderen Verfahren hergestellt werden - wesentlich ist, dass die Dichtlippe 21 durch geeignete Geometrie und/oder Materialwahl so ausgeführt ist, dass sie ihre Dichtfunktion erfüllen kann.
  • Offenbart sind ein Polrohr für einen Elektromagneten und ein mit einem derartigen Polrohr ausgeführter Betätigungsmagnet, wobei an einem Verschlusseinsatz des Polrohrs einstückig Dichtlippen zum Abdichten eines Ankerraums vorgesehen sind.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Polrohr
    2
    Polhülse
    4
    Trennring
    6
    Polstück
    8
    Stößel
    10
    Ankerraum
    12
    Magnetanker
    14
    Verschlusseinsatz
    15
    Antiklebescheibe
    16
    Bördelrand
    18
    Einschnürung
    20
    Befestigungsgewinde
    21
    Dichtlippe
    22
    Innenumfangsfläche
    24
    Notbetätigungsstößel
    26
    Kegel
    28
    Sitz
    30
    Stirnflächenringnut
    32
    Stirnfläche
    34
    Scheitel
    36
    Flanke
    38
    Umfangskante
    40
    Radialschulter
    42
    Außenumfangsfläche
    44
    Außengewinde
    46
    Führungsbohrung
    48
    Führungsbund
    50
    Aufnahmenut
    52
    Anschlagbund
    54
    Stirnfläche
    56
    Radialbund
    58
    Ringstirnfläche
    60
    Ringstirnfläche
    62
    Bördelnut
    64
    Nut
    66
    Schrägfläche
    68
    Nutflanke
    70
    Übergangsradius

Claims (16)

  1. Polrohr für einen Betätigungsmagneten, wobei ein Magnetanker (12) in einem Ankerraum (10) axial verschiebbar aufgenommen ist, der an einer Seite über einen mittelbar oder unmittelbar als Hubbegrenzung wirkenden Verschlusseinsatz (14) verschlossen ist, dem eine Dichtung zum Abdichten des Ankerraums (10) zugeorndet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung als elastische Dichtlippe (21, 56) einstückig am Verschlusseinsatz (14) ausgebildet ist.
  2. Polrohr nach Patentanspruch 1, wobei der Verschlusseinsatz aus Kunststoff, vorzugsweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht, insbesondere ein Spritzgießteil, insbesondere ein Mehrkomponenten-Spritzgießteil ist
  3. Polrohr nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Dichtlippe (21) umlaufend im Bereich einer stirnseitigen Umfangskante (38) des Verschlusseinsatzes (14) ausgebildet ist.
  4. Polrohr nach Patentanspruch 3, wobei die Dichtlippe (21) einerseits durch eine Stirnflächenringnut (30) begrenzt ist.
  5. Polrohr nach Patentanspruch 4, wobei sich die Stirnflächenringnut (30) von der Umfangskante (38) weg verengt.
  6. Polrohr nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, wobei die Dichtlippe (21) umfangsseitig zurückgestuft ist und sich zur Umfangskante (38) hin allmählich erweitert.
  7. Polrohr nach Patentanspruch 6, wobei dieser sich erweiternde Abschnitt konisch ausgeführt ist.
  8. Polrohr nach Patentanspruch 6 oder 7, wobei der Verschlusseinsatz (14) mit einer durch die Zurückstufung gebildeten Außenumfangskante (42) an der Polrohr-Innenumfangswandung anliegt.
  9. Polrohr nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei am Außenumfang des Verschlusseinsatzes (14) eine Einschnürung (18) vorgesehen ist, in die ein Polrohrendabschnitt (16) eingerollt ist.
  10. Polrohr nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei im Verschlusseinsatz (14) ein Notbetätigungsstößel (24) geführt ist.
  11. Polrohr nach Patentanspruch 10, wobei der Notbetätigungsstößel (24) mit einem Kegel (26) auf einem Sitz (28) des Verschlusseinsatzes (14) aufliegt.
  12. Polrohr nach Patentanspruch 10 oder 11, mit Dichtmitteln, insbesondere mit einem Dichtring in der Aufnahmenut (50) an einem im Verschlusseinsatz (14) geführten Führungsbund (48) des Notbetätigungsstößels (24).
  13. Polrohr nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei ein umlaufender Radialbund (56) am Verschlusseinsatz (14) abseitig der Dichtlippe (21) vorgesehen ist.
  14. Polrohr nach Patentanspruch 13, wobei der Radialbund (56) in Radialrichtung über die Dichtlippe (21) hinaus vorsteht.
  15. Polrohr nach Patentanspruch 13 oder 14 und 9, wobei der Radialbund (56) in einer Einschnürung (62, 64) des Verschlusseinsatzes (4) angeordnet ist.
  16. Betätigungsmagnet mit einem Polrohr (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 15.
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