Title:
Elektromagnet mit selektiver Verriegelung für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein Elektromagnet für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil umfasst eine Spule, ein Flussrohr, ein Polstück, das axial von dem Flussrohr und von der Spule umgeben angeordnet ist, einen beweglichen Anker, der in dem Flussrohr und dem Polstück angeordnet ist, und eine Verriegelung, die zwischen dem Flussrohr und dem Polstück angeordnet ist, um selektiv den Anker in zumindest einer Stellung zu verriegeln.




Inventors:
Deland, Daniel L., Mich. (Davison, US)
Application Number:
DE102017113790
Publication Date:
12/28/2017
Filing Date:
06/21/2017
Assignee:
BorgWarner Inc. (Mich., Auburn Hills, US)
International Classes:



Foreign References:
46919431987-09-08
45574551985-12-10
Attorney, Agent or Firm:
BRP Renaud und Partner mbB Rechtsanwälte Patentanwälte Steuerberater, 70173, Stuttgart, DE
Claims:
1. Elektromagnet (10, 54) für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil (30), wobei der Elektromagnet (10, 54) umfasst:
eine Spule (60);
ein Flussrohr (66) und ein Polstück (64), das axial von dem Flussrohr (66) beabstandet ist und von der Spule (60) umgeben ist;
einen beweglichen Anker (12, 70), der in dem Flussrohr (66) und dem Polstück (64) angeordnet ist; und
eine Verriegelung (16, 79), die zwischen dem Flussrohr (66) und dem Polstück (64) angeordnet ist, um selektiv den Anker (12, 70) in zumindest einer Stellung zu verriegeln.

2. Elektromagnet (10, 54) nach Anspruch 1, wobei die Verriegelung (16, 79) einen flexiblen Federfinger (80) zur Verriegelung an dem Anker (12, 70) umfasst.

3. Elektromagnet (10, 54) nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Verriegelung (16, 79) ein Ausrichtrohr (78) umfasst, um das Flussrohr (66) und das Polstück (64) miteinander auszurichten, und wobei der flexible Federfinger (80) in das Ausrichtrohr (78) integriert ist.

4. Elektromagnet (10, 54) nach Anspruch 1, wobei die Verriegelung (16, 79) eine mechanische Verriegelung ist, die zwischen dem Flussrohr (66) und dem Polstück (64) angeordnet ist, um selektiv den Anker (12, 70) in zumindest einer Stellung zu verriegeln, und wobei sie einen beweglichen Freigabeschieber (18, 84) umfasst, der zwischen dem Anker (12, 70) und dem Flussrohr (66) angeordnet ist und mit der Verriegelung (16, 79) zusammenwirkt, um die Verriegelung (16, 79) aus der zumindest einen Stellung in eine freigegebene Stellung freizugeben.

5. Elektromagnet (10, 54) nach Anspruch 4, wobei die Verriegelung (16, 79) ein Ausrichtrohr (78) mit einem flexiblen Federfinger (80) umfasst, wobei der Anker (12, 70) einen Sperrring (74) und eine erste Schulter umfasst, um den Freigabeschieber (18, 84) in die freigegebene Stellung zu bewegen, und eine zweite Schulter, um den Freigabeschieber (18, 84) außer Eingriff von dem Federfinger (80) zu schieben.

6. Elektromagnet (10, 54) nach einem der Ansprüche 4 und 5, wobei der Freigabeschieber (18, 84) ein Rastmerkmal (86) aufweist, um in den Federfinger (80) einzugreifen.

7. Elektromagnet (10, 54) nach Anspruch 1, umfassend ein bewegliches Ventil (34), das mit dem Anker (12, 70) zusammenwirkt, um die Fluidströmung zu steuern.

8. Elektromagnet (10, 54) nach Anspruch 7, wobei der Anker (12, 70) einen Verriegelungsring (74) aufweist, und die Verriegelung (16, 79) einen flexiblen Federfinger (80) umfasst, um sich an dem Verriegelungsring (74) des Ankers (12, 70) zu verriegeln.

9. Elektromagnet (10, 54) nach Anspruch 8, wobei die Verriegelung (16, 79) ein Ausrichtrohr (78) umfasst, um das Flussrohr (66) und das Polstück (64) miteinander auszurichten, und wobei der flexible Federfinger (80) in das Ausrichtrohr (78) integriert ist.

Description:
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 62/354,163, die am 24. Juni 2016 eingereicht wurde, und die ausdrücklich in ihrer Gesamtheit durch Verweis hierin aufgenommen ist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektromagnetbetätigte Ventile für Automatikgetriebe, und insbesondere einen Elektromagnet mit einer selektiven Verriegelung für ein elektromagnetbetätigtes Ventil.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Im Stand der Technik bekannte, herkömmliche Fahrzeuge umfassen in der Regel einen Motor mit einem Drehausgang als Dreheingang in ein Getriebe, etwa ein Automatikgetriebe. Der Motor erzeugt den Drehausgang, der selektiv auf das Getriebe übertragen wird, das seinerseits Drehmoment an ein oder mehrere Räder überträgt. Das Getriebe verändert Drehzahl und Drehmoment, die durch den Motor erzeugt werden, über eine Reihe von vorbestimmten Zahnradsätzen oder Gängen, wobei ein Wechsel zwischen den Gängen dem Fahrzeug ermöglicht, mit unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten für eine gegebene Motordrehzahl zu fahren.

Zusätzlich zum Umschalten zwischen den Gängen wird das Automatikgetriebe auch verwendet, um den Eingriff mit Drehausgang des Motors zu modulieren, wobei das Getriebe selektiv den Eingriff mit dem Drehausgang des Motors steuern kann, um den Fahrzeugbetrieb zu ermöglichen. Als Beispiel wird die Drehmomentübertragung zwischen dem Drehausgang des Motors und dem Eingang in das Automatikgetriebe in der Regel unterbrochen, während das Fahrzeug abgestellt ist oder im Leerlauf ist, oder wenn das Getriebe zwischen den Gängen umschaltet. Bei herkömmlichen Automatikgetrieben erfolgt die Modulation über eine hydrodynamische Vorrichtung, wie etwa einen hydraulischen Drehmomentwandler. Moderne Automatikgetriebe können den Drehmomentwandler jedoch durch eine oder mehrere elektronisch und/oder hydraulisch betätigte Kupplungen ersetzen (in der Technik manchmal als "Doppelkupplungs-"Automatikgetriebe bezeichnet). Automatikgetriebe werden in der Regel unter Verwendung von Hydraulikfluid und einem Hydrauliksystem gesteuert, das eine Pumpenanordnung, ein Ventilgehäuse, das ein oder mehrere elektromagnetisch betätigte Ventile aufweist, und elektronisches Steuergerät umfasst. Die Pumpenanordnung stellt eine Quelle für Fluidleistung an die elektromagnetisch betätigten Ventile bereit, die ihrerseits durch das Steuergerät betätigt werden, um selektiv Hydraulikfluid durch das Automatikgetriebe zu leiten, um die Modulation des Drehmoments zu steuern, das durch den Drehausgang des Motors erzeugt wird. Die elektromagnetisch betätigten Ventile werden in der Regel auch verwendet, um zwischen den Gängen des Automatikgetriebes zu schalten, und können auch verwendet werden, um Hydraulikfluid zu steuern, das zur Kühlung und/oder Schmierung verschiedener Komponenten des Getriebes während des Betriebs verwendet wird.

Es ist auch bekannt, lösbare Verriegelungen bereitzustellen. Ein Beispiel einer solchen lösbaren Verriegelung für eine Fluidkupplung ist in dem US-Patent Nr. 4,691,943 an Daniel L. DeLand und Leon F. LaVene offenbart. Ein weiteres Beispiel einer lösbaren Verriegelung zur Sicherung von Gegenständen aneinander ist in dem US-Patent Nr. 4,557,455 an Benjamin C. Benjamin offenbart. Solche lösbaren Verriegelungen sind jedoch für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil unbekannt.

Dementsprechend ist es wünschenswert, einen neuen Elektromagnet für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil bereitzustellen. Es ist auch wünschenswert, einen Elektromagnet für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil bereitzustellen, der eine lösbare Verriegelung aufweist. Es ist ferner auch wünschenswert, einen Elektromagnet mit einer auswählbaren Verriegelung bereitzustellen, die mit einem Anker oder Ventil eines elektromagnetisch betätigten Ventils zusammenwirkt. Somit herrscht Bedarf in der Technik, einen Elektromagnet mit einer auswählbaren Verriegelung für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil bereitzustellen, der zumindest einen dieser Wünsche erfüllt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt einen Elektromagnet für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil bereit, umfassend eine Spule, ein Flussrohr, ein Polstück, das axial von dem Flussrohr und von der Spule umgeben angeordnet ist, einen beweglichen Anker, der in dem Flussrohr und dem Polstück angeordnet ist, und eine Verriegelung, die zwischen dem Flussrohr und Polstück angeordnet ist, um selektiv den Anker in zumindest einer Stellung zu verriegeln.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein neuer Elektromagnet für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil bereitgestellt wird. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Elektromagnet eine selektive Verriegelung umfasst, um einen Anker oder ein Ventil in zumindest einer Stellung zu verriegeln. Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das elektromagnetisch betätigte Ventil ein Ventil zur Strömungssteuerung oder Drucksteuerung umfasst, das in einer oder in mehreren Stellungen verriegelt werden kann, um zu ermöglichen, dass der Elektromagnet in länger andauernden Perioden des Betriebs im stabilen Zustand stromlos geschaltet werden kann.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden deutlich werden, wenn dieselbe unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich gemacht wird. In diesen zeigt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Elektromagnets, gemäß der vorliegenden Erfindung, für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil, und veranschaulicht eine Verriegelung und einen Anker an einer oberen Hubbegrenzung, wo eine Blockierung verschoben wurde, um die Verriegelung aus der Verriegelungsstellung zu heben.

2 ist eine Ansicht ähnlich 1 und veranschaulicht die Blockierung in einer Blockierungsstellung verbleibend, bis der Anker sich weit genug nach unten bewegt, um die Blockierung aus der Blockierstellung zu schieben.

3 ist eine Ansicht ähnlich 1 und veranschaulicht den Anker nach oben bewegt, durch Erregen einer Spule bis zu einem gewünschten Betriebspunkt, und die Verriegelung greift in eine oder mehrere Kerben ein, während sich der Anker bewegt.

4 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung eines Elektromagnets für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung und veranschaulicht eine Verriegelung in einer ersten oder Regulierstellung.

4a ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts von 4 und veranschaulicht ein Detail der Verriegelung.

5 ist eine Ansicht ähnlich 4 und veranschaulicht die Verriegelung in einer zweiten oder verriegelten Stellung.

5a ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts von 5 und veranschaulicht ein Detail der Verriegelung.

6 ist eine Ansicht ähnlich 4 und veranschaulicht die Verriegelung in einer dritten Stellung, wobei ein Freigabeschieber oder eine Blockierung eingerückt ist.

6a ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts von 6 und veranschaulicht ein Detail der Verriegelung.

7 ist eine Ansicht ähnlich 4 und veranschaulicht die Verriegelung in einer vierten Stellung, wobei der Freigabeschieber oder die Blockierung eingerückt ist und ein Anker sich der Freigabestellung annähert.

7a ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts von 7 und veranschaulicht ein Detail der Verriegelung.

8 ist eine Ansicht ähnlich 4 und veranschaulicht die Verriegelung in einer fünften Stellung, wobei der Anker den Freigabeschieber aus der eingerückten Stellung schiebt.

8a ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts von 8 und veranschaulicht ein Detail der Verriegelung.

9 ist eine Ansicht ähnlich 4 und veranschaulicht die Verriegelung in einer sechsten oder Regulierstellung, wobei der Freigabeschieber aus der eingerückten Stellung bewegt und der Anker entriegelt ist, und ein Ventil sich in einer Abblas- oder Niederdruckstellung befindet.

9a ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts von 9 und veranschaulicht ein Detail der Verriegelung.

10a ist eine Draufsicht der Verriegelung der 49a.

10b ist eine Seitenansicht der Verriegelung der 49a.

10c ist eine Schnittansicht der Verriegelung der 49a.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nun bezugnehmend auf die 13, in denen gleiche Bezugszahlen verwendet werden, um gleiche Strukturen zu bezeichnen, außer es wird etwas Anderes angegeben, wird dort ein Elektromagnet 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil zur Verwendung in Verbindung mit einem Automatikgetriebe (nicht dargestellt) für ein Fahrzeug (nicht dargestellt) gezeigt. Das Fahrzeug umfasst einen Motor (nicht dargestellt), der mit dem Automatikgetriebe zusammenwirkt. Der Motor erzeugt Drehmoment, das selektiv auf das Automatikgetriebe übertragen wird, das wiederum Drehmoment an ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs überträgt. Es sollte klar sein, dass der Motor und/oder das Automatikgetriebe, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, einen beliebigen geeigneten Typ aufweisen können, der auf beliebige geeignete Weise konfiguriert ist, die ausreicht, um Drehmoment zu erzeugen und zu übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben. Es sollte ebenfalls klar sein, dass das elektromagnetisch betätigte Ventil 10 in einem anderen System verwendet werden kann, etwa in einem Verteilergetriebe, einem Sperrdifferential, oder einer Trennkupplung in einem Hybridantriebsstrang. Es sollte ferner klar sein, dass das elektromagnetisch betätigte Ventil 10 in anderen Anwendungen verwendet werden kann, wo es erforderlich ist, den Eingriff eines Systems zu modulieren und das System dann für eine Zeitperiode eingerückt zu halten.

In einer Ausführungsform, die in 13 veranschaulicht ist, umfasst der Elektromagnet 10 umfasst einen Anker 12, einen Flusspfad 14, eine Verriegelung 16, und einen Freigabeschieber oder eine Blockierung 18, um die Verriegelung 16 zu lösen. In dieser Ausführungsform ist die Verriegelung 16 eine Verriegelungsfeder. Der Anker 12 kann eine ringförmige Ausnehmung oder Spielraumzone umfassen, die sich axial erstreckt, und die Blockierung 18 ist verschiebbar in der Ausnehmung des Ankers 12 angeordnet. Die Blockierung 18 erstreckt sich axial und weist ein Rastmerkmal auf, um in die Verriegelung 16 einzugreifen und sie in einer nicht verriegelten Stellung zu halten.

Wie in 1 veranschaulicht, befindet sich der Anker 12 an einer oberen Hubbegrenzung und hat die Blockierung 18 verschoben, um die Verriegelung 16 aus einer Verriegelungsstellung zu heben. Wie in 2 veranschaulicht, bleibt die Blockierung 18 in einer Blockierungsstellung, bis der Anker 12 sich weit genug nach unten bewegt, um die Blockierung 18 aus der Blockierstellung zu schieben. Wie in 3 veranschaulicht, wird der Anker 12 durch Erregen (nicht dargestellt) bis zu einem gewünschten Betriebspunkt nach oben bewegt. Wenn dies geschieht, greift die Verriegelung 16 in eine oder mehrere Kerben 20 in dem Anker 12 ein, wenn der Anker 12 sich bewegt. Ist der gewünschte Arbeitspunkt erreicht, kann die Spule stromlos geschaltet werden, und der Anker 12 verbleibt an dem gewünschten Arbeitspunkt. Das erneute Erregen der Spule mit einem höheren Strom, der ausreicht, um die obere Hubbegrenzung zu erreichen, schiebt die Blockierung 18 in die Blockierungsstellung, was dem Anker 12 und dem zugeordneten Ventil (nicht dargestellt) erlaubt, in beiden Richtungen zu arbeiten, bis die Blockierung 18 aus der Blockierstellung geschoben wird, wie in 2 veranschaulicht. Es sollte klar sein, dass die lösbare, zurücksetzbare Verriegelung 16 nicht in den Anker 12 eingreifen muss, sondern auch in ein Ventil oder eine andere von dem Anker 12 bewegte Komponente eingreifen könnte. Es sollte ebenfalls klar sein, dass der Elektromagnet 10 eine Ankerfeder (nicht dargestellt) umfassen kann. Es sollte ferner klar sein, dass die 13 eine vereinfachte Veranschaulichung des Elektromagnets 10 zeigen, und eine Spule des Elektromagnets 10 nicht dargestellt ist.

Nun bezugnehmend auf 49a, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Strukturen zu bezeichnen, außer es wird etwas Anderes angegeben, wird dort eine weitere Ausführungsform des Elektromagnets 10 für ein elektromagnetisch betätigtes Ventil 30 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das elektromagnetisch betätigte Ventil 30 umfasst einen Ventilkörper 32 und ein Ventil 34. Der Ventilkörper 32 umfasst einen oder mehrere Zuführ- oder Fluidanschlüsse 36, einen Durchgang 38, der ringförmig ist und sich axial erstreckt, sowie einen oder mehrere Dosierstege 40, die ringförmig sind und entlang des Durchgangs 38 angeordnet sind. Die Zuführanschlüsse 36 sind fluidmäßig mit dem Durchgang 38 verbunden. Das Ventil 34 ist verschiebbar in dem Durchgang 38 des Ventilkörpers 32 angeordnet. Das Ventil 34 ist zylindrisch und erstreckt sich axial. Das Ventil 34 umfasst einen oder mehrere Dosieranschlüsse 42 und einen Durchgang 44, der ringförmig ist und sich axial erstreckt. Die Dosieranschlüsse 42 sind fluidmäßig mit dem Durchgang 44 verbunden, um die Fluidströmung zu und von einer gesteuerten Vorrichtung (nicht dargestellt) durch einen Steueranschluss 46 in dem Ventilkörper 32 zu erlauben. Der Ventilkörper 32 umfasst auch einen oder mehrere Abblasanschlüsse 48, um Fluid von der gesteuerten Vorrichtung zur Verringerung des Steuerdrucks abzublasen. Das elektromagnetisch betätigte Ventil 30 umfasst ferner eine Sicherung 50 an dem Ventil 34 und eine Vorspannfeder 52, die zwischen der Sicherung 50 und dem Ventilkörper 32 angeordnet ist und nach oben gegen die Sicherung 50 an dem Ventil 34 schiebt. Es sollte klar sein, dass das Ventil 34 integral, einteilig und als ein Stück gefertigt ist. Es sollte ebenfalls klar sein, dass das Ventil 34 sich axial relativ zu dem Ventilkörper 32 bewegt. Es sollte ferner klar sein, dass das Ventil 34 dazu geeignet ist, die Strömung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid zwischen den Anschlüssen 36 und 48 des Ventilkörpers 32 zu steuern.

Das elektromagnetisch betätigte Ventil 30 umfasst auch einen elektronisch gesteuerten Elektromagnet oder ein solches Elektromagnet-Stellglied, das allgemein bei 54 angezeigt ist, um das Ventil 34 zu betätigen, um den Druck und die Strömung des Hydraulikfluids zwischen den Anschlüssen 36 und den Anschlüssen 48 zu steuern. Der Elektromagnet 54 umfasst ein magnetisches Gehäuse oder einen Rahmen, das/der als Gehäuse oder Topf 56 bezeichnet wird. In der Regel ist der Topf 56 aus einem weichen magnetischen Material hergestellt, etwa einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Der Elektromagnet 54 umfasst auch einen Spulenkörper 58, der im Inneren des Topfes 56 montiert ist. Der Spulenkörper 58 ist in der Regel aus einem nicht magnetischen Material hergestellt, etwa Kunststoff oder einem anderen Polymermaterial. Der Spulenkörper 58 hat eine elektromagnetische Primärspule 60, die darum gewickelt ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen, wenn sie erregt wird. Die Spule 60 ist aus Kupferdraht hergestellt. Der Elektromagnet 54 umfasst auch einen elektrischen Verbinder 62 zum Anschluss an die elektromagnetische Spule 60 und an Masse (nicht dargestellt). Der elektrische Verbinder 62 umfasst einen oder mehrere elektrische Anschlüsse (nicht dargestellt), um die Verbindung mit einer Steuerquelle zu erlauben, die die Strombetätigung der Spule 60 steuert. Es sollte klar sein, dass der Anschluss ein digitales Steuersignal von einem Primärtreiber (nicht dargestellt) erhält, etwa dem elektronischen Steuergerät (nicht dargestellt).

Der Elektromagnet 54 umfasst auch ein Polstück 64, das zum Teil innerhalb des Spulenkörpers 58 positioniert ist und von der Spule 60 umgeben ist. Das Polstück 64 ist magnetisch mit dem Topf 56 verbunden. Der Elektromagnet 54 umfasst auch ein Flussrohr 66, das zum Teil innerhalb des Spulenkörpers 58 positioniert ist und von der Spule 60 umgeben ist. Das Flussrohr 66 ist allgemein zylindrisch und weist einen allgemein kreisförmigen Querschnitt auf. Das Flussrohr 66 ist axial mit dem Polstück 64 ausgerichtet. Das Flussrohr 66 ist magnetisch mit dem Topf 56 verbunden. Es sollte klar sein, dass der Elektromagnet 54 einen Flusspfad aufweist, der allgemein bei 68 angegeben ist, und aus dem Polstück 64, dem Flussrohr 66 und dem Topf 56 besteht.

Der Elektromagnet 54 umfasst ferner einen Anker 70, der in dem Flussrohr 66 angeordnet ist, um eine axiale Betätigungskraft zu erzeugen. Der Anker 70 ist zylindrisch und erstreckt sich axial. Der Anker 70 kann eine ringförmige Ausnehmung oder Spielraumzone 72 umfassen, die sich axial erstreckt, sowie eine Rücksetzschulter 73 an einem axialen Ende davon, und eine weitere Schulter an einem weiteren axialen Ende davon. Der Anker 70 kann einen Verriegelungsring 74 umfassen, der sich in Umfangsrichtung sowie radial in die Ausnehmung 72 erstreckt. Der Elektromagnet 54 umfasst auch einen Luftspalt-Distanzring 76, der auf dem Polstück 64 ruht und axial von dem Anker 70 beabstandet ist. Der Luftspalt-Distanzring 76 ist ein ringförmiges Element. Es sollte klar sein, dass der Anker 70 innerhalb des Flussrohrs 66 verschiebbar ist und in Kontakt mit dem Ventil 34 steht, um das Ventil 34 axial zu bewegen. Es sollte auch klar sein, dass die Ausnehmung 72, der Verriegelungsring 74 und die Rücksetzschulter 73 an dem Ventil 34 statt an dem Anker 70 vorgesehen werden können.

Der Elektromagnet 54 umfasst ferner ein Ausrichtrohr 78, um die axiale Beabstandung und Zentrierung des Polstücks 64 relativ zu dem Flussrohr 66 festzulegen. Der Elektromagnet 54 umfasst auch eine Verriegelung, die allgemein bei 79 angezeigt ist, um den Anker 70 in einer oder in mehreren Stellungen zu verriegeln. In der vorliegenden Erfindung umfasst die Verriegelung 79 das Ausrichtrohr 78 mit einem oder mehreren flexiblen Verriegelungsfingern 80. Wie in den 10a, 10b und 10c veranschaulicht, ist das Ausrichtrohr 78 in einer Ausführungsform aus einem Bogen eines geeigneten Federmaterials hergestellt, wobei ein Längsspalt 82 belassen wird. In einer weiteren Ausführungsform könnten die Ränder des Ausrichtrohrs 78, die den Spalt 82 bilden, verschweißt sein, oder könnten ineinandergreifende Laschen aufweisen, um dem Rohr Ringsteifigkeit zu verleihen. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst die Verriegelung 79 einen einzelnen Verriegelungsfinger 80, der durch Anstückeln und Biegen ausgebildet ist, obwohl auch mehrere Verriegelungsfinger 80 vorhanden sein könnten. Es sollte klar sein, dass die Spitze des Verriegelungsfingers 80 abgerundet 82 sein kann, um zu verhindern, dass der Verriegelungsfinger 80 einen Freigabeschieber 84 abschabt, der in der Folge noch beschrieben wird und in 4 dargestellt ist.

Der Elektromagnet 54 umfasst ferner einen Freigabeschieber oder eine Blockierung 84, der/die verschiebbar in der Ausnehmung 72 des Ankers 70 angeordnet ist. Der Freigabeschieber 84 erstreckt sich axial. Die Blockierung 84 weist ein Rastmerkmal 86 auf, um in den Verriegelungsfinger 80 einzugreifen und diesen in einer nicht verriegelten Stellung zu halten. Es sollte klar sein, dass das Flussrohr 66 eine Spielraumkerbe 88 für den Verriegelungsfinger 80 und einen Kanal 90 zur Führung des Freigabeschiebers 84 umfasst.

Während des Betriebs steht ein elektronisches Steuergerät (nicht dargestellt) in elektrischer Verbindung mit dem elektromagnetisch betätigten Ventil 30, um den Elektromagnet 54 zu aktivieren oder zu erregen, um das Ventil 34 zu betätigen, oder um den Elektromagnet 54 zu deaktivieren oder stromlos zu schalten, um das Ventil 34 nicht zu betätigen, um die Fluidströmung zu und von dem elektromagnetisch betätigten Ventil 30 zu steuern.

Unter Bezugnahme auf die 4 und 4a, welche die Verriegelung 79 in einer ersten oder Regulierstellung veranschaulichen, befindet sich der Anker 50 in einem nicht verriegelten Zustand, mit einem Bewegungsbereich, der die Druck- oder Strömungsregelung über den gewünschten Arbeitsbereich erlaubt.

Unter Bezugnahme auf die 5 und 5a, welche die Verriegelung 79 in einer zweiten oder verriegelten Stellung zeigen, wurde der Strom durch die Spule 60 des Elektromagnets 54 erhöht, was den Anker 70 veranlasst, sich zu dem Polstück 64 hin zu bewegen, so dass der Verriegelungsfinger 80 hinter dem Verriegelungsring 74 verriegelt. In diesem Zustand kann der Strom durch die Spule 60 unterbrochen werden, und das Ventil 34 bleibt offen, von Zufuhr auf Steuerung, wobei ein Hochdruck zu der stromabwärtigen Vorrichtung aufrechterhalten wird.

Unter Bezugnahme auf 6 und 6a, welche die Verriegelung 79 in einer dritten Stellung zeigen, in der der Freigabeschieber 84 eingerückt ist, wurde die Spule 60 des Elektromagnets 54 erneut erregt. Der Strom durch die Spule 60 wurde erhöht, so dass der Anker 70 sich an der verriegelten Stellung vorbeibewegt. Die Rücksetzschulter 73 hat den Freigabeschieber 84 so weit vorgerückt, dass der Verriegelungsfinger 80 in dem Rastmerkmal 86 des Freigabeschiebers 84 sitzt, was den Verriegelungsfinger 80 daran hindert, mit dem Verriegelungsring 74 zu verriegeln.

Unter Bezugnahme auf 7 und 7a, welche die Verriegelung 79 in einer vierten Stellung zeigen, wobei der Freigabeschieber 84 eingerückt ist und der Anker 70 sich der Freigabestellung annähert, wobei der Strom durch die Spule 60 des Elektromagnets 54 verringert wurde. Der Anker 70 hat sich nach oben bewegt. Der Freigabeschieber 84 wird durch den Verriegelungsfinger 80 in Stellung gehalten, der in dem Rastmerkmal 86 des Freigabeschiebers 84 ruht.

Unter Bezugnahme auf 8 und 8a, welche die Verriegelung 79 in einer fünften Stellung zeigen, wobei der Anker 70 den Freigabeschieber 84 aus der eingerückten Stellung schiebt, wurde der Strom durch die Spule 60 des Elektromagnets 54 noch weiter verringert. Der Anker 70 muss sich nach oben bewegen, so dass der Verriegelungsring 74 den Freigabeschieber 84 so verschoben hat, dass der Verriegelungsfinger 80 sich nicht länger in dem Rastmerkmal 86 des Freigabeschiebers 84 befindet. Der Verriegelungsring 74 hat sich unter die Spitze des Verriegelungsfingers 80 bewegt, so dass der Anker 70 nicht länger verriegelt ist.

Unter Bezugnahme auf die 9 und 9a, welche die Verriegelung 79 in einer sechsten oder Regulierstellung zeigen, in der der Freigabeschieber 84 aus der eingerückten Stellung bewegt ist, und der Anker 70 entriegelt ist, und das Ventil 34 sich in einer Abblas- oder Niederdruckstellung befindet, wurde der Strom durch die Spule 60 des Elektromagnets 54 weiter verringert. Der Verriegelungsring 74 steht nicht in Kontakt mit dem Verriegelungsfinger 80. Der Anker 70 kann sich frei innerhalb des Regulierungsbereichs bewegen.

Die Erfindung wurde hierin rein zur Veranschaulichung beschrieben. Es sollte jedoch klar sein, dass die verwendete Terminologie rein deskriptiv und keinesfalls einschränkend gemeint ist.

Im Licht der oben angeführten Lehren sind viele verschiedene Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Daher kann die Erfindung innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche auf andere Weise praktisch umgesetzt werden, als dies in der Beschreibung beschrieben wurde.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • US 4691943 [0005]
  • US 4557455 [0005]