DE102010029825A1

DE102010029825A1 - Valve assembly for damping pressure oscillations in hydraulic system, has hydraulic diaphragms for varying hydraulic flow rate, where variation of hydraulic flow rate depends on position of closure body switched by hydraulic diaphragms

Info

Publication number: DE102010029825A1
Application number: DE201010029825
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Briesewitz
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2011-12-15

Abstract

The assembly has a valve housing (6) with a spring-loaded closure body (3) cooperating with a valve seat (4). A hydraulic diaphragm (1) is provided in series to the closure body, and another hydraulic diaphragm (2) is provided parallel to the closure body for varying hydraulic flow rate in the valve housing, where the variation of the hydraulic flow rate depends on the position of the closure body switched by the hydraulic diaphragms, so that three different large flow surface cross-sections are adjustable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe, insbesondere zur Dämpfung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a valve assembly, in particular for damping pressure oscillations in a hydraulic system, according to the preamble of patent claim 1.

Eine Ventilbaugruppe der angegebenen Art ist bereits aus DE 10 2009 006 980 A1 bekannt. Diese Ventilbaugruppe ist Bestandteil einer Dämpfereinheit, um die von einer Kolbenpumpe initiierten Druckpulsation zu minimieren. Die Ventilbaugruppe besteht aus einem patronenförmigen Ventilgehäuse, in dem ein mittels einer Schließfeder belasteter Schließkörper mit einem Ventilsitz differenzdruckabhängig zusammenwirkt. Zur Variation des Durchflusses weist das Ventilgehäuse eine erste und eine zweite hydraulische Blende in unterschiedlichen Größen auf, mit der Besonderheit, dass die erste Blende in Reihenanordnung und die zweite Blende in Parallelanordnung zum Schließkörper im Ventilgehäuse aufgenommen ist. Die vorgeschlagene Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass durch die beiden Blenden keine optimale Dämpfung der Druckpulsationen in einem weiten Druckbereich gewährleistet ist.A valve assembly of the specified type is already off DE 10 2009 006 980 A1 known. This valve assembly is part of a damper unit to minimize the pressure pulsation initiated by a piston pump. The valve assembly consists of a cartridge-shaped valve housing, in which a closing body loaded by means of a closing spring interacts with a valve seat in a manner dependent on differential pressure. In order to vary the flow, the valve housing has a first and a second hydraulic orifice in different sizes, with the particular feature that the first orifice is accommodated in a row arrangement and the second orifice is accommodated in a parallel arrangement with the closing body in the valve housing. However, the proposed arrangement has the disadvantage that no optimal damping of the pressure pulsations in a wide pressure range is ensured by the two diaphragms.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilbaugruppe der eingangs genannten Art weiter zu entwickeln, um durch eine möglichst einfache und funktionsverbesserte Ausführung den vorgenannten Nachteil zu vermeiden.Therefore, it is the object of the present invention to further develop a valve assembly of the type mentioned in order to avoid the aforementioned disadvantage by a simple and functionally improved design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Ventilbaugruppe der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved for a valve assembly of the type indicated with the characterizing features of claim 1.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im Folgenden aus der Beschreibung einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe in mehreren Schaltstellungen hervor.Further features and advantages of the invention will become apparent hereinafter from the description of a valve assembly according to the invention in several switching positions.

Es zeigen:Show it:

1a die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe im Längsschnitt in einem ersten Arbeitsbereich I, in dem der Schließkörper am Ventilsitz verharrt, 1a the valve assembly according to the invention in longitudinal section in a first working area I, in which the closing body remains at the valve seat,

1b die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe nach 1a in einem zweiten Arbeitsbereich II, in dem der Schließkörper mittels eines Teilhubs vom Ventilsitz abgehoben ist, 1b the valve assembly according to the invention 1a in a second work area II, in which the closing body is lifted off the valve seat by means of a partial lift,

1c die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe nach 1a in einem dritten Arbeitsbereich III, in dem der Schließkörper mittels eines Vollhubs vom Ventilsitz abgehoben ist, 1c the valve assembly according to the invention 1a in a third working area III, in which the closing body is lifted off the valve seat by means of a full stroke,

2 ein Diagramm zur Verdeutlichung der drei Arbeitsbereiche I, II, III. 2 a diagram illustrating the three working areas I, II, III.

Bevor auf die Unterschiede zwischen den in den 1a–1c abgebildeten Ventilschaltstellungen eingegangen wird, sollen zunächst die gemeinsamen Merkmale der beanspruchten Ventilbaugruppe unter Beachtung der aus den einzelnen Figuren wiedergegebenen Merkmale anhand der 1a herausgestellt werden.Before looking at the differences between those in the 1a - 1c illustrated valve switching positions is to be initially the common features of the claimed valve assembly taking into account the reproduced from the individual figures features based on 1a be exposed.

Die 1a zeigt stellvertretend für die in den 1b und 1c abgebildeten Schaltstellungen der Ventilbaugruppe eine Gesamtansicht der im Wesentlichen aus einem Ventilgehäuse 6, einem Ventilsitz 4, einem von einer Schließfeder 8 beaufschlagten Schließkörper 3 und zwei Blenden 1, 2 bestehenden Ventilbaugruppe im Längsschnitt, die bevorzugt zur Dämpfung von Druckschwingungen in einem Pumpendruckkreis einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage eingesetzt ist. Das Ventilgehäuse 6 ist als Einpresspatrone ausgeführt, die in einer Gehäusesackbohrung 9 einer Bremsdruckregeleinheit eingesetzt ist. Weiterhin befindet sich zwischen dem patronenförmigen Ventilgehäuse 6 und der Sackbohrung 9 ein am Ventilgehäuse 6 fixierter Federtopf 10, an dessen Topfboden sich das vom Schließkörper 3 abgewandte Ende der Schließfeder 8 abstützt. Zur Vermeidung von Schmutzeintrag in das Ventilgehäuse 6 befindet sich eingangsseitig am Ventilgehäuse 6 ein Filtersieb, das in Koaxiallage zum Schließkörper 3 eine Zentrierbohrung 12 aufweist, in die sich zur Führung des Schließkörpers 3 ein Zapfen 7 erstreckt, der ein Bestandteil eines mit dem Schließkörper 3 verbundenen Fortsatzes 5 ist.The 1a shows on behalf of the in the 1b and 1c shown switching positions of the valve assembly an overall view of essentially a valve housing 6 , a valve seat 4 , one of a closing spring 8th acted upon closing body 3 and two apertures 1 . 2 existing valve assembly in longitudinal section, which is preferably used for damping of pressure oscillations in a pump pressure circuit of a hydraulic vehicle brake system. The valve housing 6 is designed as a Einpresspatrone that in a housing blind bore 9 a brake pressure control unit is used. Furthermore, located between the cartridge-shaped valve housing 6 and the blind hole 9 on the valve body 6 fixed spring pot 10 , at the bottom of the pot, that of the closing body 3 opposite end of the closing spring 8th supported. To prevent dirt from entering the valve body 6 located on the input side of the valve body 6 a filter screen, which in Koaxiallage to the closing body 3 a center hole 12 has, in which to guide the closing body 3 a cone 7 extends, which is a part of one with the closing body 3 connected extension 5 is.

Der Schließkörper 3 ist vorteilhaft durch einen Konus und der Ventilsitz 4 durch eine Kegeldichtfläche gebildet. Ferner befindet sich am Konus des Schließkörpers 3 der im Durchmesser abgestufte Fortsatz 5, welcher sich zur Einstellung von zwei unterschiedlichen Durchflussquerschnitten (A2, A3) in den Öffnungsquerschnitt der ersten Blende 1 erstreckt, die konzentrisch zum Schließkörper 3 stromaufwärts zwischen dem Ventilsitz 4 und dem Filtersieb 11 im Ventilgehäuse 6 angeordnet ist, sodass sich die erste Blende 1 in einer Reihenanordnung zum Ventilsitz 4 befindet. Zur Variation des Ventildurchflusses ist außer der ersten Blende 1 eine weitere, sogenannte zweite hydraulische Blende 2 stromabwärts zur ersten Blende 1 im Ventilgehäuse 6 vorgesehen, die in Parallelanordnung zum Schließkörper 3 als Längskerbe in die Kegeldichtfläche des Ventilsitzes 4 eingearbeitet ist.The closing body 3 is advantageous by a cone and the valve seat 4 formed by a cone sealing surface. Furthermore, located on the cone of the closing body 3 the graduated in diameter extension 5 , which for adjusting two different flow cross-sections (A2, A3) in the opening cross-section of the first panel 1 extends, concentric with the closing body 3 upstream between the valve seat 4 and the filter screen 11 in the valve housing 6 is arranged so that the first aperture 1 in a series arrangement to the valve seat 4 located. For variation of the valve flow is except the first aperture 1 another, so-called second hydraulic shutter 2 downstream to the first panel 1 in the valve housing 6 provided in parallel with the closing body 3 as a longitudinal notch in the conical sealing surface of the valve seat 4 is incorporated.

Um über einem möglichst weiten Druckbereich eine optimale Pulsationsdämpfung realisieren zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass abhängig von der hubabhängigen Schaltstellung des Schließkörpers 3 mit Hilfe der beiden Blenden 1, 2 wenigstens drei unterschiedlich große Durchflussquerschnitte A1, A2, A3 druckabhängig einstellbar sind, sodass in einem großen Arbeitsbereich ein dämpfungsoptimierter Durchfluss durch die Ventilbaugruppe gewährleistet ist.In order to be able to realize optimum pulsation damping over as wide a pressure range as possible, it is provided according to the invention that, depending on the stroke-dependent switching position of the closing body 3 with the help of the two panels 1 . 2 at least three differently sized flow cross sections A1, A2, A3 are pressure-dependent adjustable, so that in a large work area a damping-optimized flow through the valve assembly is ensured.

Aus der 1a geht hervor, dass in der Schließstellung des als Rückschlagventil ausgeführten Schließkörpers 3 am Ventilsitz 4 durch die als Längskerbe ausgebildeten zweite Blende 2 ein erster Durchflussquerschnitt A1 permanent freigegeben ist. In der geschlossenen Schaltstellung des Schließkörpers 3 bestimmt diese Blende 2 den Ventildurchfluss, da der erste Durchflussquerschnitt A1 kleiner ist als der zwischen dem Fortsatz 5 und dem Ventilgehäuse 6 im Bereich des ersten Blende 1 ringförmig freigegebene Durchflussquerschnitt. Wie aus 1a hervorgeht, taucht der Fortsatz 5 in der Schließstellung des Schließkörpers 3 mit seinem großen Querschnitt zunächst vollständig in den Durchflussquerschnitt der Blende 1 ein.From the 1a shows that in the closed position of the designed as a check valve closing body 3 at the valve seat 4 by the second aperture formed as a longitudinal notch 2 a first flow area A1 is permanently released. In the closed switching position of the closing body 3 determines this aperture 2 the valve flow, since the first flow area A1 is smaller than that between the extension 5 and the valve housing 6 in the area of the first aperture 1 annular flow cross section. How out 1a shows, the extension emerges 5 in the closed position of the closing body 3 with its large cross-section initially completely into the flow cross-section of the aperture 1 one.

In den weiteren, aus den 1b und 1c ersichtlichen Schaltstellungen des Schließkörpers 3 ist im Zusammenwirken mit dem gestuften Fortsatz 5 jeweils ein zur Darstellung des zweiten und dritten Durchflussquerschnitts A2, A3 veränderlicher Ringquerschnitt innerhalb der ersten Blende 1 freigegeben, der den Ventildurchlass bestimmt.In the others, from the 1b and 1c apparent switching positions of the closing body 3 is in cooperation with the stepped extension 5 in each case one for the representation of the second and third flow cross section A2, A3 variable annular cross section within the first aperture 1 released, which determines the valve passage.

Hierzu geht im Einzelnen aus der 1b hervor, dass in einer ersten, vom Ventilsitz 4 geringfügig abgehobenen Stellung des Schließkörpers 3 der innerhalb der ersten Blende 1 freigegebene zweite Durchflussquerschnitt A2 den Ventildurchfluss bestimmt, welcher infolge der vom Ventilsitz abgehobenen Stellung des Schließkörpers nunmehr vergrößert ist.This goes in detail from the 1b that in a first, from the valve seat 4 slightly raised position of the closing body 3 the within the first aperture 1 released second flow cross-section A2 determines the valve flow, which is now increased due to the lifted off the valve seat position of the closing body.

Schließlich geht aus der 1c hervor, dass bei weiterer Erhöhung des Hydraulikdrucks der Schließkörper 3 in eine zweiten, vom Ventilsitz 4 noch weiter abgehobenen Stellung gelangt, in welcher innerhalb der ersten Blende 1 der sogenannte dritte Durchflussquerschnitt A3 vom Fortsatz 5 so weit freigegeben ist, dass ausschließlich der am Fortsatz angebrachter dünne Zapfen 7 in die erste Blende 1 eintaucht, womit der durch den Zapfen 7 freigegebene dritte Durchflussquerschnitt A3 entsprechend größer ist als der aus den 1a, 1b jeweils bekannte erste und zweite Durchflussquerschnitt A1, A2. Da in dieser zweiten Stellung auch der Hub des Schließkörpers 3 entsprechend größer ist als der Hub des Schließkörpers 3 in der ersten Stellung, wird in der zweiten Stellung des Schließkörpers 3 der maximale Ventildurchfluss erreicht.Finally, leave the 1c show that when further increasing the hydraulic pressure of the closing body 3 in a second, from the valve seat 4 still further off position arrives, in which within the first aperture 1 the so-called third flow area A3 from the extension 5 is released so far that only the attached to the extension thin pin 7 in the first aperture 1 dips, with which by the pin 7 released third flow area A3 is correspondingly larger than that of the 1a . 1b respectively known first and second flow cross section A1, A2. Since in this second position and the stroke of the closing body 3 is correspondingly larger than the stroke of the closing body 3 in the first position, is in the second position of the closing body 3 the maximum valve flow is reached.

Die 2 zeigt ein Diagramm zur Verdeutlichung der drei Arbeitsbereiche I, II, III der erfindungsgemäßen Ventilanordnung, wozu entlang der Abszisse des Diagramms der Differenzdruck p und entlang der Ordinate des Diagramms der Ventildurchfluss Q angegeben ist.The 2 shows a diagram to illustrate the three working areas I, II, III of the valve arrangement according to the invention, including along the abscissa of the diagram, the differential pressure p and along the ordinate of the diagram, the valve flow Q is indicated.

Der erste Arbeitsbereich I betrifft die aus 1a bekannte geschlossene Schaltstellung des Schließkörpers 3, in der beginnend im Nullpunkt des Diagramms infolge der Wirksamkeit der zweiten Blende 2 bei geringer Druckdifferenz ein geringer Ventildurchfluss Q gemäß dem flachen linearen Kennlinienverlauf möglich ist.The first work area I concerns the 1a known closed switching position of the closing body 3 Starting at the zero point of the graph due to the effectiveness of the second iris 2 At low pressure difference, a small valve flow Q according to the flat linear characteristic curve is possible.

Der zweite Arbeitsbereich II schließt sich dem ersten Arbeitsbereich I unmittelbar an und beginnt mit der aus 1b bekannten, ersten geöffneten Schaltstellung des Schließkörpers (1. Schaltpunkt), in der infolge zunehmender Druckdifferenz auch der Ventildurchfluss Q mit ansteigendem Gradienten linear zunimmt.The second work area II joins the first work area I immediately and starts with the 1b known, the first open switching position of the closing body (1st switching point), in the increasing as a result of increasing pressure difference and the valve flow Q increases linearly with increasing gradient.

Dem zweiten Arbeitsbereich II folgt unmittelbar der dritte Arbeitsbereich III der Ventilbaugruppe, welcher der aus 1c bekannten Ventilschaltstellung entspricht. Unter der Voraussetzung, dass der Schließkörper infolge ansteigender Druckdifferenz seine vollständig geöffnete zweite Schaltstellung erreicht (2. Schaltpunkt), nimmt auch der Kennlinienverlauf mit weiter steigender Druckdifferenz und weiter ansteigendem Gradienten zu, sodass der Ventildurchfluss Q sein Maximum erreicht.The second working area II is immediately followed by the third working area III of the valve assembly, which is the 1c known valve switching position corresponds. Assuming that the closing body reaches its fully opened second switching position as a result of increasing pressure difference (second switching point), the characteristic curve also increases with a further increasing pressure difference and a further increasing gradient, so that the valve flow Q reaches its maximum.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Blendecover
22: Blendecover
33: Schließkörperclosing body
44: Ventilsitzvalve seat
55: Fortsatzextension
66: Ventilgehäusevalve housing
77: Zapfenspigot
88th: Schließfederclosing spring
99: GehäusesackbohrungHousing blind bore
1010: Federtopfspring cup
1111: Filtersiebfilter screen
1212: Zentralbohrungcentral bore

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009006980 A1 [0002]

Claims

Valve assembly, in particular for damping pressure oscillations in a hydraulic system, consisting of a valve housing, in which a closure member loaded by a closing spring cooperates with a valve seat, with a first and a second hydraulic diaphragm in the valve housing for varying the flow, wherein the first diaphragm in series and the second diaphragm is received in a parallel arrangement to the closing body in the valve housing, characterized in that for the variation of the hydraulic flow depending on the switching position of the closing body ( 3 ) with the help of the two diaphragms ( 1 . 2 ) at least three different flow cross-sections (A1, A2, A3) are adjustable.

Valve assembly according to claim 1, characterized in that in the closed position of the closing body ( 3 ) on the valve seat ( 4 ) is only a first flow area (A1) is released, which is smaller than the second and third flow area (A2, A3).

Valve assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the first flow cross-section (A1) in the closed position of the closing body ( 3 ) through the second aperture ( 2 ) is released.

Valve assembly according to claim 1, characterized in that in a first, from the valve seat ( 4 ) lifted position of the closing body ( 3 ) is a second flow area (A2) is released, which is greater than the first flow area (A1) and smaller than the third flow area (A3).

Valve assembly according to claim 4, characterized in that the second flow cross-section (A2) through the first diaphragm ( 1 ) is released.

Valve assembly according to claim 1, characterized in that in a second, from the valve seat ( 4 ) lifted position of the closing body ( 3 ) is a third flow area (A3) is released, which is greater than the first and second flow area (A1, A2).

Valve assembly according to claim 6, characterized in that the stroke of the closing body ( 3 ) in the second position is greater than the stroke of the closing body ( 3 ) in the first, from the valve seat ( 4 ) off position.

Valve assembly according to claim 1, characterized in that the closing body ( 3 ) by a cone and the valve seat ( 4 ) are formed by a cone sealing surface.

Valve assembly according to claim 8, characterized in that on the cone of the closing body ( 3 ) a graduated in diameter extension ( 5 ) is provided, which is for adjusting the second and third flow cross section (A2, A3) in the opening cross section of the first panel ( 1 ).

Valve assembly according to claim 9, characterized in that the first diaphragm ( 1 ) through a concentric to the extension ( 5 ) in the valve housing ( 6 ) arranged bore, which in cooperation with the extension ( 5 ) and a pin attached to the extension ( 7 ) has a for the representation of the second and third flow cross section (A2, A3) variable annular cross-section.

Valve assembly according to claim 3, characterized in that the second diaphragm ( 2 ) as a longitudinal notch between the closing body ( 3 ) and the valve seat ( 4 ) is trained.