Die
Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches
1 näher
definierten Art.The
The invention relates to a valve device according to the preamble of claim
1 closer
defined type.
Aus
der DE 100 36 576
A1 ist eine Ventilvorrichtung bzw. ein elektromagnetisch
betätigbares Ventil
bekannt, welches auch in hydraulischen Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen
einsetzbar ist. Die Ventilvorrichtung ist mit einem Ventileinsatz
ausgeführt,
der eine Längsbohrung
aufweist. Des Weiteren ist der Ventileinsatz mit einem Ventildom
verbunden, in dem ein Anker längsbeweglich
angeordnet ist. Der Anker steht mit einem Ventilstößel bzw.
einem Ventilelement in Wirkverbindung, das in dem Ventileinsatz
längs beweglich
geführt
ist. Die Wirkverbindung zwischen dem Ventilelement und dem Anker
ist derart ausgeführt,
dass eine Ankerbewegung in Schließrichtung eines Ventilsitzes
auf den mit einem Schließglied
ausgeführten
Ventilstößel eines
Sitzventils übertragen
wird.From the DE 100 36 576 A1 a valve device or an electromagnetically operable valve is known which can also be used in hydraulic brake systems of motor vehicles. The valve device is designed with a valve insert having a longitudinal bore. Furthermore, the valve core is connected to a valve dome in which an armature is arranged longitudinally movable. The armature is in operative connection with a valve tappet or a valve element, which is guided longitudinally movably in the valve insert. The operative connection between the valve element and the armature is designed in such a way that an armature movement in the closing direction of a valve seat is transmitted to the valve tappet of a seat valve which is designed with a closing element.
Der
Ventilstößel ist über die
gesamte Länge der
Längsbohrung
des Ventileinsatzes mit geringem radialen Spiel geführt und
mantelseitig mit wenigstens zwei, voneinander getrennten Kanälen ausgebildet.
Eine das Sitzventil enthaltende Ventilkammer bzw. ein von dem Ventileinsatz
begrenzter Ventilraum der Ventilvorrichtung ist durch die Kanäle flüssigkeitsleitend
mit dem Ventildom verbunden, so dass in dem Ventildom befindliche
Restluft durch die Kanäle
verdrängbar
ist.Of the
Valve tappet is over the
entire length of the
longitudinal bore
the valve insert with little radial play out and
shell side formed with at least two, separate channels.
A valve chamber containing the seat valve or one of the valve core
limited valve space of the valve device is fluid-conducting through the channels
connected to the valve dome so that located in the valve dome
Remaining air through the channels
displaced
is.
Die
Ventilvorrichtung wird im stromlosen Zustand durch eine Federeinrichtung
bzw. eine Rückstellfeder
in geöffnetem
Zustand gehalten, wobei die als Druckfeder ausgeführte Federeinrichtung
im Ventilraum eingebaut ist. Die Anordnung der Druckfeder im Ventilraum
gewährleistet
eine einfache Montage der Ventilvorrichtung.The
Valve device is in the de-energized state by a spring device
or a return spring
in open
Condition held, wherein the spring device designed as a compression spring
is installed in the valve chamber. The arrangement of the compression spring in the valve chamber
guaranteed
a simple assembly of the valve device.
Die
Federeinrichtung ist durch ihre Anordnung im Ventilraum jedoch nachteilhafterweise
statischen und dynamischen Einflüssen
ausgesetzt, die durch das durch den Ventilraum strömende Betriebsmedium
verursacht werden und die Funktionsweise der Ventilvorrichtung beeinträchtigen.
Diese Einflüsse
sind u. a. durch die Strömung
im Ventilraum verursachte und an den Federwindungen der Druckfeder angreifende
Strömungs-
und Umlenkkräfte,
die über den
gesamten Betriebsbereich der Ventilvorrichtung erheblich variieren
und nur schwer abbildbar bzw. nicht vorhersehbar sind.The
Federeinrichtung is disadvantageous, however, by their arrangement in the valve chamber
static and dynamic influences
exposed by the flowing through the valve space operating medium
caused and affect the operation of the valve device.
These influences
are u. a. through the flow
caused in the valve chamber and acting on the spring coils of the compression spring
flow
and deflecting forces,
the over the
vary significantly throughout the operating range of the valve device
and are difficult to image or unpredictable.
Entspricht
eine Federkraft der Federeinrichtung in etwa den aufgrund der Strömung im
Ventilraum an den Federwindungen in Öffnungsrichtung des Ventilsitzes
angreifenden Kräften,
tritt die vorbeschriebene negative Beeinflussung der Wirkungsweise
der Federeinrichtung auf. Dabei kann es bei besonders ungünstigen
Betriebszuständen
der Ventilvorrichtung beispielsweise zu einem Abheben der Druckfeder
von ihrer Auflage am Ventilkörper
kommen, so dass eine an dem Ventilstößel angreifende und in Öffnungsrichtung
des Ventilsitzes wirkende Kraftkomponente zu einer unerwünschten
Beeinflussung der Ventilfunktion führt.Complies
a spring force of the spring device in about the due to the flow in the
Valve space on the spring coils in the opening direction of the valve seat
attacking forces,
occurs the above-described negative influence on the mode of action
the spring device on. It can be particularly unfavorable
operating conditions
the valve device, for example, to a lifting of the compression spring
from its support on the valve body
come, so that one on the valve lifter attacking and in the opening direction
the force acting on the valve seat force component to an undesirable
Influencing the valve function leads.
Vorteile der
ErfindungAdvantages of
invention
Mit
einer erfindungsgemäßen Ausführung einer
Ventilvorrichtung, die ein längsbeweglich
in einem Ventileinsatz angeordnetes und mit einem in einem Ventilkörper ausgebildeten
Ventilsitz zusammenwirkendes Ventilelement aufweist, das in Einbaulage
von einer Federeinrichtung mit einer in Öffnungsrichtung des Ventilsitzes
wirkenden Kraftkomponente beaufschlagt wird, wobei wenigstens ein
Teil des Ventilelementes in einem von dem Ventileinsatz im Bereich
des Ventilsitzes begrenzten Ventilraum angeordnet ist, besteht vorteilhafterweise
die Möglichkeit,
die auf die Federeinrichtung einwirkenden und die Funktionsweise
der Ventilvorrichtung negativ beeinflussenden aus der Durchströmung des
Ventilraumes resultierenden Einflüsse auf einfach Art und Weise
zu minimieren.With
an inventive embodiment of a
Valve device that is a longitudinally movable
arranged in a valve core and formed in a valve body
Valve seat has cooperating valve element, in the installed position
from a spring device with an opening direction of the valve seat
acting force component is applied, wherein at least one
Part of the valve element in one of the valve insert in the area
The valve seat is arranged limited valve space, there is advantageously
the possibility,
acting on the spring device and the operation
the valve device negatively influencing from the flow through the
Ventilraumes resulting influences in a simple manner
to minimize.
Dazu
ist der Ventilkörper
auf der dem Ventilraum zugewandten Seite des Ventilsitzes und/oder ein
Anlagebereich der Federeinrichtung an dem Ventilkörper derart
ausgeführt,
dass ein über
den Ventilsitz in den Ventilraum einströmender Fluidvolumenstrom wenigstens
teilweise an dem dem Ventilkörper zugewandten
Bereich der Federeinrichtung vorbei geführt wird.To
is the valve body
on the valve chamber side facing the valve seat and / or a
Bearing region of the spring device on the valve body in such a way
executed
that one over
the valve seat in the valve space inflowing fluid flow at least
partially facing the valve body
Area of the spring device is passed over.
Das
bedeutet, dass die sich negativ auf die Wirkungsweise der Ventilvorrichtung
auswirkenden an der Federeinrichtung angreifenden Strömungseffekte
durch eine gezielte Strömungsumlenkung
im Einströmbereich
des Ventilraumes im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten
Ventilvorrichtungen auf einfache Art und Weise reduziert werden.The
means that adversely affects the operation of the valve device
impacting the spring means attacking flow effects
through a targeted flow diversion
in the inflow area
the valve space compared to known from the prior art
Valve devices can be reduced in a simple manner.
Weitere
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach
der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den
Patentansprüchen.Further
Advantages and advantageous developments of the subject to
The invention will become apparent from the description, the drawings and the
Claims.
Zeichnungdrawing
In
der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele
erfindungsgemäß ausgebildeter
Ventilvorrichtungen schematisch vereinfacht dargestellt, welche in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert werden,
wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Übersichtlichkeit
halber für
bau- und funktionsgleiche
Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Es zeigen:In the drawing, three embodiments inventively Ventilvorrich trained shown schematically simplified, which are explained in more detail in the following description, the same reference numerals are used in the description of the various embodiments for clarity for construction and functionally identical components. Show it:
1 einen
schematisierten Längsschnitt durch
eine erfindungsgemäß ausgeführte Ventilvorrichtung, 1 a schematic longitudinal section through an inventively designed valve device,
2 einen
erfindungsgemäß ausgeführten Ventilkörper einer
Ventilvorrichtung in einer Längsschnittansicht
in Alleinstellung, 2 an inventively designed valve body of a valve device in a longitudinal section view in isolation,
3 eine
weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
eines Ventilkörpers, 3 a further embodiment of a valve body according to the invention,
4 einen
herkömmlichen
Ventilkörper,
der mit einem Bauteil erfindungsgemäß kombiniert ist, und 4 a conventional valve body, which is combined with a component according to the invention, and
5 einen
schematisierten Längsschnitt durch
eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Ventilvorrichtung. 5 a schematic longitudinal section through a further embodiment of a valve device according to the invention.
Beschreibung
der Ausführungsbeispieledescription
the embodiments
1 zeigt
einen Teil einer elektromagnetisch betätigbaren Ventilvorrichtung 1,
die mit einem längsbeweglich
in einem Ventileinsatz 2 angeordneten und mit einem in
einem Ventilkörper 3 ausgebildeten
Ventilsitz 4 zusammenwirkenden Ventilelement 5 ausgebildet
ist. Das Ventilelement 5 wird in Einbaulage von einer Federeinrichtung 6 mit
einer in Öffnungsrichtung
des Ventilsitzes 4 wirkenden Kraftkomponente beaufschlagt
und wird über
einen nicht näher
dargestellten elektromagnetischen Aktuator in Schließrichtung
des Ventilsitzes 4 betätigt. 1 shows a part of an electromagnetically actuated valve device 1 with a longitudinally movable in a valve core 2 arranged and with a in a valve body 3 trained valve seat 4 cooperating valve element 5 is trained. The valve element 5 is in installation position by a spring device 6 with an opening direction of the valve seat 4 acted upon force component and is connected via an electromagnetic actuator not shown in the closing direction of the valve seat 4 actuated.
Ein
dem Ventilsitz 4 zugewandter Bereich des Ventilelementes 5 ist
in einem von dem Ventileinsatz 2 im Bereich des Ventil sitzes 4 begrenzten
Ventilraum 7, dessen Abmessungen durch das strichpunktiert
ausgeführte
Rechteck in 1 näher gezeigt sind, angeordnet,
wobei der in dem Ventilraum 7 angeordnete Bereich des Ventilelementes 5 einen kegelstumpfartigen
Bereich 5A, einen sich an den kegelstumpfartigen Bereich 5A anschließenden ersten zylindrischen
Bereich 5B und einen sich wiederum an den ersten zylindrischen
Bereich 5B anschließenden kugelkappenförmigen dritten
Bereich 5C aufweist. Der kugelkappenförmige Bereich 5C des
Ventilelementes 5 wirkt mit dem kegelförmig ausgeführten Ventilsitz 4 derart
zusammen, dass bei Anlage des Ventilelementes 5 an dem
Ventilsitz 4 eine derartige Dichtwirkung vorliegt, dass
ein Zuströmbereich 8 des Ventilraumes 7 und
ein Abströmbereich 9 des
Ventilraumes 7 bei geschlossenem Ventilsitz 4 voneinander
getrennt sind.A the valve seat 4 facing area of the valve element 5 is in one of the valve core 2 in the area of the valve seat 4 limited valve space 7 whose dimensions are indicated by the dash-dotted rectangle in 1 are shown closer, with the in the valve space 7 arranged region of the valve element 5 a frustoconical area 5A , one to the frustoconical area 5A subsequent first cylindrical area 5B and in turn to the first cylindrical portion 5B subsequent spherical cap-shaped third area 5C having. The spherical cap-shaped area 5C of the valve element 5 acts with the cone-shaped valve seat 4 such that together when the valve element 5 at the valve seat 4 such a sealing effect is present that an inflow region 8th of the valve chamber 7 and an outflow area 9 of the valve chamber 7 with closed valve seat 4 are separated from each other.
Die
Ventilvorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus dem in 1 dargestellten
Hydraulikmodul 1A und einem auf das hydraulische Modul 1A aufgesteckten
und nicht näher
dargestellten elektrischen Modul, welches in an sich bekannter Art
und Weise mit einer Spule, einer elektrischen Wicklung, und einer
Jochringscheibe ausgeführt
ist, um einen Anker 10 des hydraulischen Moduls 1A entgegen
der Federkraft der Federeinrichtung 6 in Schließrichtung des
Ventilsitzes 4 zu betätigen.The valve device 1 consists essentially of the in 1 illustrated hydraulic module 1A and one on the hydraulic module 1A plugged and unspecified electrical module, which is designed in a conventional manner with a coil, an electrical winding, and a Jochringscheibe to an anchor 10 of the hydraulic module 1A against the spring force of the spring device 6 in the closing direction of the valve seat 4 to press.
Der
Anker 10 ist vorliegend in einem mit dem Ventileinsatz 2 fest
verbundenen Ventildom 11 längsbeweglich geführt und
begrenzt gemeinsam mit dem Ventildom 11 mehrere Kanäle 12A,
die einen zwischen dem Ventildom 11 und dem dem Ventilsitz 4 abgewandten
Ende des Ankers 10 begrenzten Ventiltotraum 13 über Stößelnuten 12B des
Ventilelementes 5 mit dem Ventilraum 7 verbinden.The anchor 10 is present in one with the valve core 2 firmly connected valve dome 11 longitudinally guided and limited together with the valve dome 11 several channels 12A putting one between the valve dome 11 and the valve seat 4 opposite end of the anchor 10 limited valve dead space 13 about pestle grooves 12B of the valve element 5 with the valve room 7 connect.
In
unbestromtem Zustand der Ventilvorrichtung 1 wird das Ventilelement 5 durch
die Federkraft der Federeinrichtung 6, die sich an der
dem Ventilelement 5 zugewandten Stirnfläche des Ventilkörpers 6 in
axialer Richtung abstützt,
von dem Ventilsitz 4 weg in Richtung des Ventiltotraumes 13 geschoben, so
dass der Anker 10 von dem Ventileinsatz 2 wegbewegt
wird, im Bereich des Ventiltotraumes 13 gegen den Ventildom 11 gedrückt ist
und an diesem anliegt. In dieser Stellung des Ventilelementes 5 und auch
des Ankers 10 ist der Ventilsitz 4 von dem Ventilelement 5 bzw.
von dem kugelkappenförmigen
Bereich 5C des Ventilelementes 5 freigegeben und
der Zuströmbereich 8 ist
mit dem Abströmbereich 9 verbunden.In the de-energized state of the valve device 1 becomes the valve element 5 by the spring force of the spring device 6 attached to the valve element 5 facing end face of the valve body 6 supported in the axial direction, from the valve seat 4 away in the direction of the Ventiltotraumes 13 pushed, leaving the anchor 10 from the valve core 2 is moved away, in the area of Ventiltotraumes 13 against the valve dome 11 is pressed and rests against this. In this position of the valve element 5 and also the anchor 10 is the valve seat 4 from the valve element 5 or from the spherical cap-shaped area 5C of the valve element 5 released and the inflow area 8th is with the outflow area 9 connected.
Des
Weiteren kann in diesem Zustand der Ventilvorrichtung 1 das
Betriebsmedium über
die Ventilvorrichtung 1, d. h. ausgehend von dem Zuströmbereich 8 des
Ventilraumes 7 über
den Ventilsitz 4 in den Abströmbereich 9 der Ventilvorrichtung und
einem mit dem Abströmbereich 9 verbundenen Bereich
eines ABS-(Antiblockiersystem), eines TCS-(Traktions-Control-System), oder eines ESP-Systems
(elektronisches Stabilitätsprogramm) geführt werden.Furthermore, in this state, the valve device 1 the operating medium via the valve device 1 that is, starting from the inflow region 8th of the valve chamber 7 over the valve seat 4 in the outflow area 9 the valve device and one with the outflow area 9 connected area of an ABS (Antilock Braking System), a TCS (Traction Control System), or an ESP system (Electronic Stability Program).
Zum
Schließen
des Ventilsitzes 4 wird das in bekannter Art und Weise
auf den Ventildom 11 aufgesteckte elektrische Modul der
Ventilvorrichtung 1 derart bestromt, dass das elektrische
Modul eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die den Anker von seiner in 1 dargestellten
Position in Richtung des Ventilsitzes 4 verschiebt und
den kugelkappenförmigen Bereich 5C des
Ventilelementes 5 dichtend gegen den Ventilsitz 4 des
Ventilkörpers 6 drückt, dass
die Ventilvorrichtung 1 geschlossen ist. In diesem Zustand
der Ventilvorrichtung 1 ist der Zuströmbereich 8 von dem
Abströmbereich 9 getrennt
und es kann kein Betriebsmedium über
die Ventilvorrichtung 1 geführt werden, falls zwischen
dem Zuströmbereich 8 und
dem Abströmbereich 9 ein
positives Druckgefälle vorliegt.
Vorliegend ist im Inneren der Ventilvorrichtung ein positives Druckgefälle vorhanden,
wenn der Druck im Zuströmbereich 8 größer als
der Druck im Abströmbereich 9 der
Ventilvorrichtung 1 ist.To close the valve seat 4 This is done in a known manner on the valve dome 11 plugged electrical module of the valve device 1 energized so that the electrical module generates an electromagnetic force, the anchor of his in 1 shown position in the direction of the valve seat 4 shifts and the spherical cap-shaped area 5C of the valve element 5 sealing against the valve seat 4 of the valve body 6 pushes that valve device 1 closed is. In this state of the valve device 1 is the inflow area 8th from the outflow area 9 separated and it can no operating medium through the valve device 1 ge be led, if between the inflow area 8th and the outflow area 9 there is a positive pressure gradient. In the present case, a positive pressure gradient is present in the interior of the valve device when the pressure in the inflow region 8th greater than the pressure in the outflow area 9 the valve device 1 is.
Dies
resultiert aus der Tatsache, dass der Zuströmbereich 8 bei positivem
Druckgefälle
gegenüber
dem Abströmbereich 9 durch
ein Rückschlagventil 14 von
dem Abströmbereich 9 getrennt
ist, wobei das Rückschlagventil 14 bei
negativem Druckgefälle,
das bedeutet bei Vorliegen eines Drucks in dem Abströmbereich 9,
der größer als
der Druck des Zuströmbereichs 8 ist,
geöffnet
ist.This results from the fact that the inflow area 8th at a positive pressure gradient compared to the outflow area 9 through a check valve 14 from the outflow area 9 is separated, the check valve 14 at a negative pressure gradient, that means in the presence of a pressure in the outflow area 9 that is greater than the pressure of the inflow area 8th is open.
Bei
der in 1 dargestellten Ventilvorrichtung 1 ist
die Federeinrichtung 6 mit ihrem dem Ventilkörper 6 zugewandten
Bereich im Ventilraum 7 angeordnet, der bei geöffnetem
Ventilsitz 4 ausgehend von dem Zuströmbereich 8 von Fluid – beim Einsatz der
Ventilvorrichtung 1 in einem ABS-System eines Kraftfahrzeuges
von Bremsflüssigkeit – in Richtung des
Abströmbereiches 9 durchströmt wird.At the in 1 illustrated valve device 1 is the spring device 6 with her the valve body 6 facing area in the valve chamber 7 arranged, with the valve seat open 4 starting from the inflow area 8th of fluid - when using the valve device 1 in an ABS system of a motor vehicle of brake fluid - in the direction of the outflow area 9 is flowed through.
Das
bedeutet wiederum, dass die mit einer Rückstell-Druckfeder ausgeführte Federeinrichtung 6 durch
ihre teilweise Anordnung im Ventilraum 7 sowohl statischen
als auch dynamischen Einflüssen durch
das strömende
Betriebsmedium ausgesetzt ist. Diese Einflüsse resultieren u. a. aus an
den im Ventilraum 7 angeordneten Federwindungen der Rückstell-Druckfeder
der Federeinrichtung 6 angreifenden Strömungs- und Umlenkkräften, die
aufgrund von sich über
den Betriebsbereich der Ventilvorrichtung 1 verändernden
Strömungsverhältnissen
und aufgrund sich über
den Betriebsbereich dynamisch verändernden Windungsabständen zwischen
den einzelnen Federwindungen derart variieren, dass die auf die Federeinrichtung 6 einwirkenden
Einflüsse
unbekannt sind und eine Wirkungsweise der Ventilvorrichtung bzw.
ein Ventilverhalten nur schwer vorhersagbar bzw. abbildbar ist.This in turn means that the running with a return spring spring device 6 due to their partial arrangement in the valve chamber 7 both static and dynamic influences is exposed by the flowing operating medium. These influences result, inter alia, from those in the valve chamber 7 arranged spring coils of the return spring of the spring device 6 acting flow and deflection forces due to over the operating range of the valve device 1 changing flow conditions and due to vary over the operating range dynamically changing Windungsabständen between the individual spring coils such that on the spring means 6 acting influences are unknown and an operation of the valve device or a valve behavior is difficult to predict or can be mapped.
In 1 bis 5 sind
mehrere Ausführungsbeispiele
des Gegenstandes nach der Erfindung gezeigt, bei welchen die im
Bereich des Ventilsitzes 4 angeordneten Bauteile der Ventilvorrichtung 1,
d. h. beispielsweise der Ventilkörper 3,
jeweils mit einer derartigen Gestaltung ausgeführt sind, dass die sich negativ
auf die Ventilfunktion der Ventilvorrichtung 1 auswirkenden
Einflüsse
durch gezielte Strömungsführung im
Ventilraum 7 auf einfache Art und Weise reduziert werden.In 1 to 5 Several embodiments of the article are shown according to the invention, in which in the region of the valve seat 4 arranged components of the valve device 1 ie, for example, the valve body 3 , are each designed with such a design that negatively affect the valve function of the valve device 1 influencing influences through targeted flow guidance in the valve chamber 7 be reduced in a simple way.
D.
h., dass die bei geöffnetem
Ventilsitz 4 im Ventilraum 7 auftretende Strömung bzw.
die Abströmung
aus dem Zuströmbe reich 8 stromab
des Ventilsitzes 4 an den im Anlagebereich der Federeinrichtung 6 an
dem Ventilkörper 3 befindlichen
Federwindungen 61, 62 ohne direkten Einfluss auf
die im Ventilraum 7 angeordneten Federwindungen 61, 62 im Wesentlichen
vorbeigeleitet wird.That is, that with the valve seat open 4 in the valve room 7 occurring flow or the outflow from the Zuströmbe rich 8th downstream of the valve seat 4 at the investment area of the spring device 6 on the valve body 3 located spring coils 61 . 62 without direct influence on the valve space 7 arranged spring coils 61 . 62 is essentially bypassed.
Damit
wird erreicht, dass die Abströmung vom
Ventilsitz 4 in der Ventilvorrichtung 1 derart
geführt
wird, dass die aus der Strömung
im Ventilraum 7 wirkenden Strömungskräfte nur in vermindertem Umfang
auf die Federwindungen 61, 62 der Federeinrichtung 6 einwirken,
ein Abheben der Federeinrichtung 6 von dem Ventilkörper 3 vermieden
wird und auch eine aus den Strömungskräften resultierende
Relativbewegung zwischen den einzelnen Federwindungen der Federeinrichtung 6,
die auch in schwingender Form vorliegen kann, auf einfache Art und
Weise im Vergleich zu herkömmlichen
Ventilvorrichtungen reduziert wird.This ensures that the outflow from the valve seat 4 in the valve device 1 such that the out of the flow in the valve chamber 7 acting flow forces only to a reduced extent on the spring coils 61 . 62 the spring device 6 acting, lifting the spring device 6 from the valve body 3 is avoided and also resulting from the flow forces relative movement between the individual spring coils of the spring device 6 , which may also be in vibrating form, is reduced in a simple manner compared to conventional valve devices.
Durch
die in 1 bis 5 dargestellten erfindungsgemäßen Maßnahmen
wird die Strömung des
Betriebsmediums nach dem Ventilsitz 4 des Ventilkörpers 3 entweder
stärker
gebündelt
an den Federwindungen der Federeinrichtung 6 vorbei geführt oder
zumindest die direkt an den Ventilkörper 3 anliegenden
Federwindungen 61, 62 der Federeinrichtung 6 in
Bezug auf den Ventilsitz 4 in nachbeschriebener Art und
Weise gegenüber
einer dem Ventilraum 7 zugewandten Stirnfläche 15 des
Ventilkörpers 3 erhöht oder
in der Stirnfläche 15 des
Ventilkörpers 3 versenkt
positioniert, so dass diese nicht im direkten Strömungsbereich
des Ventilraums 7 angeordnet sind.By the in 1 to 5 illustrated measures according to the invention, the flow of the operating medium after the valve seat 4 of the valve body 3 either more concentrated on the spring coils of the spring device 6 passed by or at least directly to the valve body 3 adjacent spring coils 61 . 62 the spring device 6 in relation to the valve seat 4 in a manner described in relation to a valve space 7 facing end face 15 of the valve body 3 raised or in the frontal area 15 of the valve body 3 Positioned sunk, so that they are not in the direct flow area of the valve chamber 7 are arranged.
Bei
dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Ventilvorrichtung 1 ist der Ventilkörper 3 an dem der
Federeinrichtung 6 zugewandten Ende mit einer vorliegend
konzentrisch zum Ventilsitz 4 angeordneten kreisringförmigen Absenkung 23 ausgeführt, so dass
ein Ausströmbereich 17 des
Ventilkörpers 3 nach
dem Ventilsitz 4 beabstandet zu dem Anlagebereich der Federeinrichtung 6 an
den Ventilkörper 3 angeordnet
ist und die Federeinrichtung 6 zumindest im Anlagebereich
am Ventilkörper 3 durch
einen Ringbund 24 gegenüber
dem einströmenden
Betriebsmedium abgeschirmt ist. Diese Ausgestaltung des Ventilkörpers 3 führt dazu,
dass die ersten beiden Federwindungen 61 und 62 der
Federeinrichtung 6 bei geöffnetem Ventilsitz 4 nicht
von dem in den Ventilraum 7 einströmenden Betriebsmedium beaufschlagt
werden, wodurch das Risiko eines Abhebens der Federeinrichtung 6 von
dem Ventilkörper 3 wesentlich
reduziert ist.At the in 1 illustrated first embodiment of an inventively designed valve device 1 is the valve body 3 on the spring device 6 facing end with a present concentric to the valve seat 4 arranged annular lowering 23 executed, so that a discharge area 17 of the valve body 3 after the valve seat 4 spaced from the abutment region of the spring device 6 to the valve body 3 is arranged and the spring device 6 at least in the contact area on the valve body 3 through a ring collar 24 is shielded from the incoming operating medium. This embodiment of the valve body 3 causes the first two spring coils 61 and 62 the spring device 6 with the valve seat open 4 not of that in the valve room 7 inflowing operating medium are applied, whereby the risk of lifting the spring device 6 from the valve body 3 is significantly reduced.
Vorliegend
ist ein Innendurchmesser der Federeinrichtung 6 im Bereich
der Federwindungen 61 und 62 derart ausgeführt, dass
die Federeinrichtung 6 über
den ringbundförmig
vorstehenden Bereich des Ventilkörpers 3 im
Bereich des Ventilsitzes 4 führbar ist und an der versenkt
angeordneten Stirnfläche 15 des
Ventilkörpers 3 zum
Anliegen kommt. Des Weiteren ist der Außendurchmesser des Ventilkörpers 3 im Bereich
der beiden Federwindungen 61 und 62 der Federeinrichtung 6 derart
ausgebildet, dass zumindest zwischen der Federwindung 61 und
dem Ventilkörper 3 eine
derartige Klemmkraft vorliegt, dass die Federwindung 61 in
Bezug auf den Ventilkörper 3 keine
Relativbewegung ausführt.In the present case, an inner diameter of the spring device 6 in the area of spring coils 61 and 62 designed such that the spring device 6 over the annular collar protruding portion of the valve body 3 in the area of the valve seat 4 is feasible and at the recessed arranged face 15 of the valve body 3 comes to the concern. Furthermore, the outer diameter of the valve body 3 in the area of the two spring coils 61 and 62 the spring device 6 formed such that at least between the spring coil 61 and the valve body 3 such a clamping force is present that the spring coil 61 with respect to the valve body 3 does not perform a relative movement.
Selbstverständlich kann
es alternativ hierzu auch vorgesehen sein, dass der Innendurchmesser der
Federeinrichtung 6 im Bereich der Federwindungen 61 und 62 in
Bezug auf den Außendurchmesser des
Ventilkörpers 3 im
Bereich der Federwindungen 61 und 62 ausgeführt ist,
dass zwischen der Rückstell-Druckfeder
der Federeinrichtung 6 und dem Ventilkörper 3 im Bereich
der Federwindungen 61 und 62 ein derartiges radiales
Spiel vorliegt, dass die Federeinrichtung an dem Ventilkörper 3 geführt ist, jedoch
keine Klemmkraft zwischen diesen beiden Bauteilen vorliegt.Of course, it may alternatively be provided that the inner diameter of the spring device 6 in the area of spring coils 61 and 62 with respect to the outer diameter of the valve body 3 in the area of spring coils 61 and 62 is executed that between the return spring of the spring device 6 and the valve body 3 in the area of spring coils 61 and 62 there is such a radial play that the spring means on the valve body 3 is guided, but no clamping force between these two components is present.
2 zeigt
eine weitere zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
alternative Ausführungsform
eines Ventilkörpers 3 in
Alleinstellung, der im Bereich seiner als Anlagebereich für die Federeinrichtung 6 vorgesehene
Stirnfläche 15 mit
einer ringförmigen
Nut 16 ausgebildet ist, in die zumindest die in 1 dargestellte
erste Federwindung 61 der Federeinrichtung 6 gegenüber dem
Ausströmbereich 17 des
Ventilkörpers 3 nach
dem Ventilsitz 4 derart versenkt im Ventilkörper 3 angeordnet
ist, dass zumindest die Federwindungen 61, 62 der
Federeinrichtung 6 nicht von dem aus dem Ventilkörper 3 in den
Ventilraum 7 einströmenden
Betriebsmedium direkt beaufschlagt werden und die vorbeschriebenen die
Ventilfunktion der Ventilvorrichtung 1 negativ beeinflussenden
Kräfte
vermindert sind. 2 shows another to the in 1 illustrated embodiment alternative embodiment of a valve body 3 in isolation, in the area of its as an investment area for the spring device 6 provided end face 15 with an annular groove 16 is formed, in which at least the in 1 illustrated first spring coil 61 the spring device 6 opposite the outflow area 17 of the valve body 3 after the valve seat 4 so sunk in the valve body 3 is arranged that at least the spring coils 61 . 62 the spring device 6 not from the valve body 3 in the valve room 7 incoming operating medium are applied directly and the above-described the valve function of the valve device 1 negatively influencing forces are reduced.
Darüber hinaus
besteht bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
die Möglichkeit, zwischen
der Federeinrichtung 6 und dem Ventilkörper 3 im Anlagebereich
der Federeinrichtung 6 an dem Ventilkörper 3 durch geeignete
Durchmesserdimensionierung im Bereich der Nut 16 des Ventilkörpers 3 und
der in die Nut 16 eintauchenden Federwindung 61 der
Rückstell-Druckfeder
der Federeinrichtung 6 eine Führung der Federeinrichtung 6 am Ventilkörper 3 in
radialer Richtung sowie eine Klemmkraft zwischen dem Ventilkörper 3 und
der Federeinrichtung 6 in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles
zur Verfügung
zu stellen.In addition, the in 2 illustrated embodiment, the possibility of between the spring device 6 and the valve body 3 in the contact area of the spring device 6 on the valve body 3 by suitable diameter dimensioning in the area of the groove 16 of the valve body 3 and in the groove 16 immersed spring coil 61 the return spring of the spring device 6 a guide of the spring device 6 on the valve body 3 in the radial direction and a clamping force between the valve body 3 and the spring device 6 depending on the particular application available.
In 3 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäß ausgebildeten
Ventilkörpers 3,
bei dem sich an den im Querschnitt im Wesentlichen trichterförmig ausgeführten Ausströmbereich 17 des
Ventilkörpers 3 im
Bereich des Ventilsitzes 4 ein im Wesentlichen zylindrisch
ausgeführter
weiterer Strömungsbereich 17A des
Ventilkörpers 3 anschließt. Dieser
weitere Strömungsbereich 17A des Ventilkörpers 3 bewirkt
noch im Ventilkörper 3 eine derartige
Umlenkung des über
den Ventilsitz 4 in Richtung des Ventilraumes 3 strömenden Betriebsmediums,
dass das in Einbaulage des Ventilkörpers 3 zunächst zwischen
der trichterförmig
ausgebildeten Wandung des Ventilkörpers 3 im Bereich
des Ventilsitzes 4 und dem Ventilelement 5 in
etwa parallel zur schräg
verlaufenden Wandung des Ventilsitzes 4 strömende Betriebsmedium
ab dem Übergangsbereich
zwischen dem trichterförmigen
Ausströmbereich 17 des
Ventilkörpers 3 und
des weiteren Strömungsbereiches 17A des Ventilkörpers 3 im
Wesentlichen in axialer Erstreckung des Ventilkörpers 3 aus diesem
ausströmt.In 3 is another embodiment of an inventively designed valve body 3 in which the outflow region, which is essentially funnel-shaped in cross-section, extends 17 of the valve body 3 in the area of the valve seat 4 a substantially cylindrically executed further flow region 17A of the valve body 3 followed. This further flow area 17A of the valve body 3 still causes in the valve body 3 such a deflection of the valve seat 4 in the direction of the valve chamber 3 flowing operating medium, that in the installation position of the valve body 3 first between the funnel-shaped wall of the valve body 3 in the area of the valve seat 4 and the valve element 5 approximately parallel to the sloping wall of the valve seat 4 flowing operating medium from the transition region between the funnel-shaped outflow 17 of the valve body 3 and the other flow area 17A of the valve body 3 essentially in the axial extent of the valve body 3 emanates from this.
Damit
verlässt
das Betriebsmedium den Ventilkörper 3 mit
einer derart gerichteten Strömung, dass
die an der Stirnfläche 5 des
Ventilkörpers 3 anliegende
Federwindung 61 nicht direkt von dem ausströmenden Betriebsmedium
beaufschlagt wird. Das bedeutet, dass der weitere Strömungsbereich 17A des
Ventilkörpers 3 im
Wesentlichen dieselbe Wirkung entfaltet, wie die in 3 dargestellte
Ringnut 16.Thus, the operating medium leaves the valve body 3 with such a directed flow, that at the end face 5 of the valve body 3 adjacent spring coil 61 is not acted upon directly by the effluent operating medium. That means the more flow area 17A of the valve body 3 essentially the same effect as that in 3 illustrated annular groove 16 ,
Das
in 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel des Gegenstandes
nach der Erfindung zeigt einen herkömmlich ausgebildeten Ventilkörper 3,
der mit einem ringscheibenförmigen
Bauteil 18 kombiniert ist. Das ringscheibenförmige Bauteil 18 ist
im Bereich der Stirnfläche 15 des
Ventilkörpers 3 angeordnet
und bildet im Wesentlichen durch seine sich in Deckung mit dem Ausströmbereich 17 des
Ventilkörpers 3 befindliche
Bohrung 19 den in 3 dargestellten
weiteren Strömungsbereich 17 aus,
der zum Bündeln
der aus dem Ventilkörper 3 austretenden Strömung des
Betriebsmediums vorgesehen ist. Des Weiteren ist die dem Ventilkörper 3 abgewandte Stirnfläche 20 des
Bauteils 18 als Anlagebereich für die Federeinrichtung 6 anstatt
der Stirnfläche 15 des Ventilkörpers 3 vorgesehen.This in 4 illustrated third embodiment of the article according to the invention shows a conventionally designed valve body 3 that with an annular disk-shaped component 18 combined. The annular disk-shaped component 18 is in the area of the face 15 of the valve body 3 arranged and forms essentially by its in coincidence with the outflow area 17 of the valve body 3 located hole 19 the in 3 shown further flow area 17 out, which is used to bundle the out of the valve body 3 exiting flow of the operating medium is provided. Furthermore, that is the valve body 3 opposite end face 20 of the component 18 as an investment area for the spring device 6 instead of the frontal area 15 of the valve body 3 intended.
Das
Bauteil 18 liegt vorliegend lediglich auf der Stirnfläche 15 des
Ventilkörpers 3 auf
und wird von der Innenwand des Ventileinsatzes 2 in radialer Richtung
in Bezug auf den Ventilkörper 3 positioniert. Selbstverständlich liegt
es im Er messen des Fachmannes, das Bauteil 18 mit dem Ventilkörper 15 über geeignete
Mittel zu verbinden oder in radialer Richtung gegenüber dem
Ventilkörper 3 zu
positionieren, ohne dass das Bauteil 18 mit dem Ventileinsatz 2 in Kontakt
steht.The component 18 in the present case is only on the face 15 of the valve body 3 on and off of the inner wall of the valve core 2 in the radial direction with respect to the valve body 3 positioned. Of course, it is in the measure of the professional, the component 18 with the valve body 15 to connect via suitable means or in the radial direction relative to the valve body 3 to position without the component 18 with the valve core 2 in contact.
Des
Weiteren kann das Bauteil 18 an seiner Stirnfläche 20 mit
einer zu der in 3 dargestellten Nut äquivalenten
Nut ausgeführt
sein, in die die Federeinrichtung 6 in der zu 3 beschriebenen
Art und Weise teilweise versenkt angeordnet ist, wobei das Bauteil 18 zusätzlich auch
als Filterelement für das
Betriebsmedium ausgeführt
sein kann.Furthermore, the component 18 on his face 20 with one to the in 3 be groove shown equivalent groove, in which the spring means 6 in the too 3 described manner is arranged partially sunk, wherein the component 18 additionally as filter element for the operating medium can be executed.
Die
in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele
der Ventilvorrichtung 1 sind auf der dem Ventilraum 7 zugewandten
Seite des Ventilsitzes 4 im Ventilkörper 3 selbst bzw.
im Bereich des Bauteiles 18 jeweils mit dem weiteren Strömungsbereich 17A ausgebildet,
dessen Begrenzungswand mit einer Mittelachse 21 des Ventilkörpers 3 einen derartigen
Winkel einschließt,
dass das über
den Ventilsitz 4 in den Ventilraum 7 einströmende Betriebsmedium
bzw. Fluid zumindest an dem dem Ventilkörper 3 zugewandten
Bereich der Federeinrichtung 6 zunächst vorbei geführt wird,
bevor es wieder aus dem Ventilraum 7 abgeführt wird.In the 3 and 4 illustrated embodiments of the valve device 1 are on the valve room 7 facing side of the valve seat 4 in the valve body 3 itself or in the area of the component 18 each with the other flow area 17A formed, whose boundary wall with a central axis 21 of the valve body 3 includes such an angle that over the valve seat 4 in the valve room 7 inflowing fluid or fluid at least on the valve body 3 facing region of the spring device 6 Passed first, before leaving the valve room again 7 is dissipated.
5 zeigt
eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Ventilvorrichtung 1, bei der der auf der dem Ventilraum 7 zugewandten
Seite des Ventilsitzes 4 des Ventilkörpers 3 zugewandte
weitere Strömungsbereich 17A innerhalb
des Ventilkörpers 3 derart
ausgeführt
ist, dass zumindest die dem Ven tilkörper 3 zugewandten
Federwindungen 61 und 62 der Federeinrichtung 6 nicht
direkt von dem durch den Ventilraum 7 strömenden Betriebsmedium
beaufschlagt werden. Dabei ist der Ventilkörper 3 an seinem der
Federeinrichtung 6 zugewandten Ende mit einer kreisförmigen Ausnehmung
ausgebildet, die durch einen sich an der Außenseite erhebenden kreisringförmigen Absatz 22 begrenzt
ist. Damit schließt
sich an den trichterförmigen
Ausströmungsbereich 17 im
Bereich des Ventilsitzes 4 ein sich in axialer Richtung
erstreckender und dem in 4 dargestellten weiteren Strömungsbereich 17A des
Ventilkörpers 3 entsprechender
Strömungsbereich
des Ventilkörpers 3 an,
dessen Form und Ausgestaltung die Beaufschlagung von zumindest der
beiden dem Ventilkörper 3 zugewandten
Federwindungen 61 und 62 mit dem in den Ventilraum 7 einströmenden Betriebsmedium
verhindert bzw. vermindert. 5 shows a further embodiment of a valve device according to the invention 1 in which the on the the valve space 7 facing side of the valve seat 4 of the valve body 3 facing another flow area 17A inside the valve body 3 is designed such that at least the Ven tilkörper 3 facing spring turns 61 and 62 the spring device 6 not directly from the through the valve room 7 be acted upon flowing operating medium. Here is the valve body 3 at its the spring device 6 facing end having a circular recess formed by an uplifting on the outside annular shoulder 22 is limited. This closes at the funnel-shaped outflow area 17 in the area of the valve seat 4 an axially extending and the in 4 shown further flow area 17A of the valve body 3 corresponding flow area of the valve body 3 to, the shape and design of the loading of at least the two of the valve body 3 facing spring turns 61 and 62 with that in the valve chamber 7 inflowing operating medium prevented or reduced.
Auch
hier besteht die Möglichkeit,
durch geeignete Durchmesserdimensionierungen im Bereich der Federwindungen 61 und 62 zwischen
der Federeinrichtung 6 und dem Ventilkörper 3 sowohl eine Führung der
Federeinrichtung 6 an dem Ventilkörper 3 in radialer
Richtung als auch eine Klemmkraft zwischen den beiden Bauteilen
vorzusehen oder die Federeinrichtung lediglich in radialer Richtung
an dem Ventilkörper 3 abzustützen.Again, there is the possibility of suitable diameter dimensions in the spring coils 61 and 62 between the spring device 6 and the valve body 3 both a guide of the spring device 6 on the valve body 3 provide in the radial direction as well as a clamping force between the two components or the spring means only in the radial direction of the valve body 3 support.