DE102005048880A1 - Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, mit einem Ringfilterelement (1), das mit einer dünnwandigen, vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellten Hülse (2) verbunden ist. Die Hülse (2) gewährleistet eine sichere Position des Ringfilterelements (1) in der Ventilaufnahmebohrung (12) ohne Leckagerisiken im Bereich des Ringfilterelements (1).
Description
- Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Aus der
DE 196 35 693 A1 ist bereits ein Elektromagnetventil der angegebenen Art für eine schlupfgeregelte Bremsanlage bekannt geworden, das über ein Ringfilterelement verfügt, das außer der Filterfunktion auch am Ventilgehäuse und in der Ventilaufnahmebohrung eine Abdichtfunktion übernimmt. Für einen derartigen Ringfilter kann unter bestimmten Bedingungen nicht immer dauerhaft eine dichte Verbindung mit dem Ventilgehäuse und der Ventilaufnahmebohrung sichergestellt werden, insbesondere wenn das Ringfilterelement aus einem Kunststoff hergestellt ist, da Kunststoffe häufig aufgrund der schwierigen Formgebung zu Verzug neigen und durch so genanntes Kriechen einen mechanischen Vorspannungsabbau erleiden, der zu einem Verlust der Dicht- als auch Haltekraft führen kann. - Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil der angegebenen Art mit möglichst einfachen, funktionsgerechten Mitteln derart zu verbessern, dass eine sichere Befestigung und Abdichtung des aus einem Kunststoff bestehenden Ringfilterelements zwischen dem Ventilgehäuse und der Ventilaufnahmebohrung gewährleistet ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Elektromagnetventil der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor.
- Es zeigen:
-
1 eine Teilansicht eines Elektromagnetventils im Längsschnitt, dessen Ringfilterelement mittels einer steifen Hülse dichtend am Ventilgehäuse als auch dichtend an der Ventilaufnahmebohrung gehalten ist, -
2 eine Abwandlung der Hülse und des Ringfilterelements nach1 , wonach die Abdichtung des Elektromagnetventils in der Ventilaufnahmebohrung unmittelbar durch die Hülse erfolgt, -
3 ausgehend von1 die Verwendung von Querbohrungen anstelle von kalt geschlagenen Längsrillen für die Verbindung des Druckmitteleinlasses mit dem Druckmittelauslass über das in Grundstellung geöffnete Ventilschließglied, -
4 abweichend von1 die Verwendung eines separaten, rohrförmigen Vorsprunges zur Befestigung des Ringfilterelements am Ventilgehäuse, -
5 eine besonders kompakte Ausführung einer auf einen Ventilgehäusefortsatz des Elektromagnetventils aufgepressten Hülse, welche das Ringfilterelement trägt und gleichzeitig das Elektromagnetventil über einen axial beaufschlagten Dichtring am Boden der Ventilaufnahmebohrung abdichtet. - Die
1 zeigt erheblich vergrößert in einer Teilansicht ein in Patronenbauweise als 2/2-Wegesitzventil ausgeführtes Elektromagnetventil im Längsschnitt. Das Elektromagnetventil weist einen in einem Ventilgehäuse3 angeordneten, vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigten Ventilschließkörper15 auf, der abhängig von der elektromagnetischen Erregung einer Ventilspule im Ventilgehäuse3 einen Ventildurchlass innerhalb eines Ventilsitzkörper16 zu öffnen oder zu verschließen vermag. - In das Ventilgehäuse
3 münden vertikal von unten ein Druckmitteleinlass4 sowie oberhalb des Ventilsitzkörpers16 seitlich ein Druckmittelauslass17 ein, wobei zwischen dem Ventilgehäuse3 und der Ventilaufnahmebohrung12 ein Ringfilterelement1 angeordnet ist, das das im Druckmittel enthaltene Schmutzpartikel aufnimmt. - Zur Umgehung des stößelförmigen Ventilschließkörpers
15 in seiner geschlossenen Schaltstellung ist ferner ein hydraulisch betätigbares Rückschlagventil7 in einem Bypass zum Ventilschließkörper15 angeordnet, wodurch bei Absenkung des Drucks im Druckmitteleinlass4 das kugelförmige Rückschlagventil7 die zugehörige Ventilsitzöffnung8 freigibt, sodass Druckmittel aus dem Druckmittelauslass17 über den Bypass zum Druckmitteleinlass4 entweichen kann. - Wie aus den Ausführungsbeispielen nach
1 -4 hervorgeht, gestaltet sich zur Lösung des Befestigungs- und Abdichtproblems die Erfindung derart, dass das Ringfilterelement1 mittels einer dünnwandigen, vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellten Hülse2 verbunden ist, die eine höhere Steifigkeit als das aus einem Kunststoff gefertigte Ringfilterelement1 aufweist. Dies lässt sich auf einfache Weise durch die Verwendung eines zur Umformung im Tiefziehprozess gut geeigneten Feinblechs realisieren. - In den Ausführungsbeispielen nach
1 -4 ist die Hülse2 über einen in den Druckmitteleinlass4 des Ventilgehäuses3 gerichteten Vorsprung5 am Ventilgehäuse3 sicher gehalten. - In den Ausführungsbeispielen nach
1 -3 ist der Vorsprung5 durch Ausbildung der Hülse2 als tiefgezogener Hülsenabschnitt in eine für den Druckmitteleinlass4 vorgesehene stirnseitige Öffnung des Ventilgehäuses3 von unten eingepresst. - Hingegen zeigt die
4 einen Vorsprung5 , der als separates Rohrbauteil mit dem einen Rohrende in die Hülse2 und mit dem entgegengelegenen Rohrende in die Öffnung des Druckmitteleinlasses4 eingepresst ist. - Außerhalb der stirnseitigen Öffnung des Ventilgehäuses
3 schließt sich in allen1 -4 jeweils an den in der Hülsenmitte angeordneten Vorsprung5 ein zu einer Ventilsitzplatte6 im Tiefziehverfahren ausgeformter Hülsenabschnitt (Ventilsitzplatte6 ) an, der zur Aufnahme und Abdichtung des kugelförmigen Rückschlagventils7 eine außermittige Ventilsitzöffnung8 aufweist, die den Bypass zwischen dem Druck mitteleinlass4 und dem Druckmittelauslass17 darstellt. Die Ventilsitzöffnung8 ist durch ein Prägeverfahren kostengünstig in der scheibenförmigen Ventilsitzplatte6 hergestellt. Ebenso ist ein koaxial zum Druckmitteleinlass4 des Ventilgehäuses3 in der Hülse2 angeordnete Durchlass9 eingeprägt und in der Regel zum Zwecke einer Blendenfunktion für das Elektromagnetventil kalibriert. - Gemäß den
1 –4 weist die Ventilsitzplatte6 eine auf die untere Stirnfläche des rohrförmigen Ventilgehäuses3 gerichtete Anschlagschulter10 auf, wodurch zur ungehinderten Durchströmung des Ventils ein definierten Axialabstand zwischen der Ventilsitzöffnung8 und der auf die Hülse2 zugewandten Stirnfläche des Ventilgehäuses3 eingestellt ist. Die Herstellung der Anschlagschulter10 ist in den für die Hülse2 vorgesehenen und entsprechend angepassten Tiefziehprozess vorteilhaft integriert. - In den Ausführungsbeispielen nach
1 –4 schließt sich an die ringscheibenförmigen Ventilsitzplatte6 ein zu einem äußeren Hülsenmantel11 an der Hülse2 ausgeformter weiterer Hülsenabschnitt an, der auf den Boden der Ventilaufnahmebohrung12 gerichtet ist. - In den
1 ,3 ,4 beaufschlagt der Hülsenmantel11 den Innenmantel des Ringfilterelements1 im unteren Dichtbereich radial in Richtung der Ventilaufnahmebohrung12 , sodass das Ringfilterelement1 in der gewünschten Weise flüssigkeitsdicht gegen die Ventilaufnahmebohrung12 gepresst ist. Dabei ist zur flüssigkeitsdichten Anlage des Ringfilterelements1 an der Ventilaufnahmebohrung12 das Ringfilterelement1 durch den steifen Hülsenmantel11 in Richtung auf die Wand der Ventilaufnahmebohrung12 radial vorgespannt, so dass unter allen Betriebsbedingungen jederzeit ein Leckagestrom zwischen der Außenwand des Ringfilterelements1 und der Ventilaufnahmebohrung12 ausgeschlossen ist. Es erweist sich daher zweckmäßig, durch den Hülsenmantel11 eine hinreichend große radiale Vorspannung auf das Ringfilterelement1 einwirken zu lassen. - Hiervon abweichend dichtet in der
2 der Hülsenmantel11 unterhalb des Ringfilterelements1 unmittelbar an der Ventilaufnahmebohrung12 . Das Ringfilterelement1 ist oberhalb des Hülsenmantels11 durch einen Absatz an der Hülse2 aufgenommen und dichtet mit seinem von der Hülse2 abgewandten Ende oberhalb des Druckmittelauslasses an der Ventilaufnahmebohrung12 . - Ferner ist aus den
1 –4 erkennbar, dass sich zur Positionierung des kugelförmigen Rückschlagventils7 gegenüber der Ventilsitzöffnung8 in die Hülse2 ein entsprechend geformter Anschlag13 erstreckt, der in den1 ,3 ,4 vorteilhaft durch den Boden des Ringfilterelements1 gebildet ist. Die2 offenbart alternativ dazu einen als von unten in die Hülse2 separat einpressbaren, scheibenförmigen Anschlag13 , der somit nicht einstückig mit dem Ringfilterelement1 verbunden ist und der ein weiters Filterelement14 aufweist. - Auch in den
1 ,3 ,4 nimmt der als Anschlag13 ausgebildete Boden des Ringfilterelements1 ein in den Druckmitteleinlass4 ragendes weiteres Filterelement (Bodenfilter14 ) auf, so dass auch der Druckmitteleinlass4 sinnvoll abgefiltert ist. - Die
5 zeigt eine konstruktiv als auch funktionell besonders zweckmäßige Ausführungsform der Hülse2 , da abweichend von den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen der Hülsenmantel11 einen radial nach außen abgekröpften Rand18 aufweist, dessen auf den Boden der Ventilaufnahmebohrung12 gerichtete Stirnfläche zur Abdichtung des Ventils in der Ventilaufnahmebohrung12 unter Axialkraftwirkung auf einen am Boden der Ventilaufnahmebohrung12 positionierten Dichtring19 ruht. An der vom Dichtring19 abgewandten Stirnfläche und dem Hülsenmantel11 ist das Ringfilterelement1 aufgenommen, sodass der Rand18 eine Dicht- als auch Stützfunktion übernimmt. Vergleichbar zu2 ist der stopfenförmige, aus einem verschleißfesten Kunststoff bestehende Anschlag13 in Verbindung mit dem darin eingespritzten Bodenfilter14 als separat handhabbares Bauteil von unten in den Hülsenmantel11 eingepresst. Um die Hülse2 durch ein Tiefziehverfahren möglichst einfach und klein bauend herstellen zu können, ist die der Hülse2 zugewandte Stirnfläche am Ventilgehäuse3 so weit im Durchmesser verkleinert und in der Höhe abgesetzt, dass der topfförmig in die Hülse2 eingeformte Vorsprung5 mittels eines Presssitzes auf einem Ventilgehäuseabsatz20 sicher befestigt ist. Zur ungehinderten Verbindung des über das Rückschlagventil7 schaltbaren Bypasses ist ein Axialabstand zwischen der Ventilsitzplatte6 und dem Ventilgehäuseabsatz20 in Richtung des Ringfilterelements1 vorgesehen. Durch den Aufbau nach5 ist abweichend von den1 –4 eine spezielle Formgebung für eine Anschlagschulter10 an der Ventilsitzplatte6 nicht mehr erforderlich. - Soweit nicht alle aus
5 ersichtlichen Details in diesem Abschnitt beschrieben wurden, sind diese den vorangegangenen Beschreibungsteilen zu den1 –4 zu entnehmen. - Für alle Ausführungsbeispiele ergibt sich eine besonders kompakte Filterbaugruppe durch Spritzgießen des Ringgehäuses für das Ringfilterelement
1 , wobei in den1 ,3 ,4 gleichfalls der am Boden des Ringfilterelements1 angeformte Anschlag13 aus einem maschinell gut zu verarbeitenden Kunststoff besteht, in dem zur Ausbildung des weiteren, vorzugsweise als Ring-, Stab-, Topf- oder Plattenfilter ausgeführten Bodenfilters14 ein Filtergewebe eingebettet ist. - In den Ausführungsbeispielen nach
1 ,3 ,4 bildet die Hülse2 mit dem Ringfilterelement1 , dem im Boden des Ringfilterelements1 eingeformten Anschlag13 , dem sich daran anschließenden Bodenfilter14 und dem Rückschlagventil7 eine vorgefertigte Baugruppe, die in die für den Druckmitteleinlass4 am unteren Ende des Ventilgehäuses3 vorgesehene Öffnung eingepresst ist. Dies ist zwar auch für die Ausführungsform nach2 möglich, aber aufgrund des separat in die Hülse2 einpressbaren Anschlags13 nicht zwingend erforderlich. - Schließlich wird bezüglich
3 ,5 auf die Besonderheit des oberhalb des Ventilsitzkörpers16 angeordneten und zur Druckmittelleitung das Ventilgehäuse3 durchdringenden Querkanals21 verwiesen, der gegenüber der in den1 ,2 ,4 abgebildeten vertikalen Kanalrille22 den Vorteil hat, dass keine örtliche Querschnittsschwächung im Bereich des Druckmitteleinlasses4 entsteht, welche bei der Auslegung der Pressverbindung des Ventilsitzkörpers16 und des Vorsprunges5 im Ventilgehäuse3 ansonsten zu berücksichtigen ist. -
- 1
- Ringfilterelement
- 2
- Hülse
- 3
- Ventilgehäuse
- 4
- Druckmitteleinlass
- 5
- Vorsprung
- 6
- Ventilsitzplatte
- 7
- Rückschlagventil
- 8
- Ventilsitzöffnung
- 9
- Durchgang
- 10
- Anschlagschulter
- 11
- Hülsenmantel
- 12
- Ventilaufnahmebohrung
- 13
- Anschlag
- 14
- Bodenfilter
- 15
- Ventilschließkörper
- 16
- Ventilsitzkörper
- 17
- Druckmittelauslass
- 18
- Rand
- 19
- Dichtung
- 20
- Ventilgehäuseabsatz
- 21
- Querkanal
- 22
- Kanalrille
Claims (12)
- Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem in einem Ventilgehäuse angeordneten Ventilschließkörper, der abhängig von der elektromagnetischen Erregung einer Ventilspule im Ventilgehäuse einen Ventildurchlass in einem Ventilsitz zu öffnen oder zu verschließen vermag, mit einem in das Ventilgehäuse einmündenden Druckmitteleinlass und einem Druckmittelaunlass, sowie mit einem zwischen dem Ventilgehäuse und einer Ventilaufnahmebohrung angeordneten Ringfilterelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringfilterelement (
1 ) radial beabstandet zum Ventilgehäuse (3 ) an einer dünnwandigen, vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellten Hülse (2 ) angeordnet ist, die das Ringfilterelement () an der Ventilaufnahmebohrung (12 ) positioniert, und dass die Hülse (2 ) mittels einer Pressverbindung am Ventilgehäuse (3 ) befestigt ist, wobei zur Erhöhung der Dichtwirkung des Elektromagnetventils und/oder des Ringfilterelements (1 ) in der Ventilaufnahmebohrung (12 ) die Hülse (2 ) gegenüber dem Ringfilterelement (1 ) eine höhere Steifigkeit aufweist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
2 ) über einen in den Druckmitteleinlass (4 ) des Ventilgehäuses (3 ) gerichteten Vorsprung (5 ) am Ventilgehäuse (3 ) gehalten ist, der in eine für den Druckmitteleinlass (4 ) vorgesehenen Öffnung des Ventilgehäuses (3 ) eingepresst ist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 2, wobei zur Umgehung des Ventilschließkörpers in seiner geschlossenen Schalt stellung eine Bypassverbindung mit einem Rückschlagventil im Ringfilterelement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den in der Hülsenmitte angeordneten Vorsprung (
5 ) ein zu einer Ventilsitzplatte (6 ) ausgeformter Hülsenabschnitt anschließt, die zur Aufnahme und Abdichtung des Rückschlagventils (7 ) außermittig zu einem koaxial zum Druckmitteleinlass (4 ) angeordneten hydraulischen Durchgang (9 ) im Vorsprung (5 ) eine Ventilsitzöffnung (8 ) für das Rückschlagventil (7 ) aufweist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitzplatte (
6 ) eine auf die Stirnfläche des Ventilgehäuses (3 ) gerichtete Anschlagschulter (10 ) aufweist, wodurch zur ungehinderten Durchströmung des Ventils über die Bypassverbindung ein definierten Axialabstand zwischen der Ventilsitzöffnung (8 ) und der Stirnfläche des Ventilgehäuses (3 ) eingestellt ist. - Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der ringscheibenförmigen Ventilsitzplatte (
6 ) ein zu einem Hülsenmantel (11 ) ausgeformter weiterer Hülsenabschnitt anschließt, an dem das eine (untere) Ende des Ringfilterelement (1 ) mit seinem Innenmantel anliegt. - Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur flüssigkeitsdichten Anlage des Ringfilterelements (
1 ) an der Ventilaufnahmebohrung (12 ) durch den Hülsenmantel (11 ) das Ringfilterelement (1 ) in Richtung auf die Wand der Ventilaufnahmebohrung (12 ) ra dial vorgespannt ist. - Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in die Hülse (
2 ) ein Anschlag (13 ) für das Rückschlagventil (7 ) erstreckt. - Elektromagnetventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (
13 ) durch den Boden des Ringfilterelements (1 ) gebildet ist, der einen in den Druckmitteleinlass (4 ) ragenden Bodenfilter (14 ) aufnimmt. - Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringgehäuse des Ringfilterelements (
1 ) und der am Boden des Ringfilterelements (1 ) angeformte Anschlag (13 ) aus einem vorzugsweise durch Spritzgießen hergestellten Kunststoff bestehen, in dem zur Ausbildung des weiteren, vorzugsweise als Ring-, Stab-, Topf- oder Plattenfilter ausgeführten Bodenfilters (14 ) ein entsprechend geformtes Filtergewebe eingebettet ist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
2 ) im Mittenbereich einen zum Boden der Ventilaufnahmebohrung (12 ) gerichteten topfförmigen Vorsprung (5 ) und einen darin angeordneten hydraulischen Durchgang (9 ) aufweist, wobei der Vorsprung (5 ) auf einen Ventilgehäuseabsatz (20 ) flüssigkeitsdicht aufgepresst ist, in dem der Ventilsitzkörper (16 ) angeordnet ist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
2 ) am Außenumfang einen zwischen dem Ringfilterelement (1 ) und einem Dichtring (19 ) flüssigkeitsdicht eingespannten Rand (18 ) aufweist, wobei zwischen dem Rand (18 ) und dem Vorsprung (5 ) die Hülse (2 ) zu einer ringförmigen, an den Ventilgehäuseabsatz (20 ) angepassten Ventilsitzplatte (6 ) plastisch verformt ist, die eine Ventilsitzöffnung (8 ) zur Aufnahme eines Rückschlagventils (7 ) aufweist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (
7 ) in einer ringförmig am Ventilgehäuseabsatz (20 ) umlaufenden Vorwölbung der Hülse (2 ) angeordnet ist, in die zur Positionierung des Rückschlagventils (7 ) ein vorzugsweise mit einem Bodenfilter (14 ) versehener stopfenförmiger Anschlag (13 ) eingepresst ist.
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