DE102010038506A1

DE102010038506A1 - Ventilanordnung, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen

Info

Publication number: DE102010038506A1
Application number: DE102010038506A
Authority: DE
Inventors: Chrisoph Voss
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2012-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem hydraulisch ansteuerbaren Rückschlagventil (9) in einem Rückschlagventilgehäuse (3), sowie mit einem weiteren, mittels Magnetanker und Magnetspule elektromagnetisch steuerbaren Ventilschließglied (6), das in einem vorzugsweise rohrförmigen Gehäusekörper (4) angeordnet ist, mit einem ersten Druckmitteldurchlass (1), der sich mittig sowohl innerhalb des Gehäusekörpers (4) als auch mittig durch das Rückschlagventilgehäuse (3) erstreckt und mittels des Ventilschließgliedes (6) verschließbar ist. Um eine möglichst einfache und funktionssichere Ausführung des Rückschlagventilgehäuses (3) zu ermöglichen, schlägt die Erfindung vor, dass das Rückschlagventilgehäuse (3) einen horizontalen, ringscheibenförmigen Wandabschnitt (14) aufweist, der von einem die Funktion des zweiten Druckmitteldurchlasses (2) wahrnehmenden Gehäusedurchgang (15) durchdrungen ist, der als Ventilsitz für das Rückschlagventil (9) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 10104241 A1 ist bereits eine Ventilanordnung bekannt geworden, bestehend aus einer Parallelschaltung eines Kugelrückschlagventils zu einem weiteren elektromagnetisch ansteuerbaren Ventilschließglied. Diese Ventilanordnung hat den Nachteil, dass das zur Aufnahme des Kugelrückschlagventils erforderliche Rückschlagventilgehäuse als massives, dickwandiges Gehäusedrehteil ausgeführt werden muss, um die erforderlichen Radialkräfte aufnehmen zu können, die während des Einpressens in den rohrförmigen Gehäusekörper entstehen, der gleichzeitig den Magnetantrieb und das Ventilschließglied aufnimmt. Überdies muss der rohrförmige Gehäusekörper zur Aufnahme des Rückschlagventilgehäuses entsprechend steif und lang ausgeführt werden, was sich gleichfalls mit Blick auf den Bauaufwand als nachteilig erweist. Ferner muss das Kugelrückschlagventil mittels eines Blechtopfs im Rückschlagventilgehäuse gesichert werden. Die Konstruktion greift somit auf überwiegend aufwendig herzustellende Gehäuseteile zurück.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilanordnung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die vorgenannten Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird für eine Ventilanordnung der angegebenen Art erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele gemäß den 1 bis 4 erläutert.
Es zeigen:
1 im Längsschnitt eine Ventilanordnung mit einem erfindungsgemäßen Rückschlagventilgehäuse, in dem ein Rückschlagventil unmittelbar aufgenommen ist,
2, 3 ausgehend von der in 1 abgebildeten Ventilanordnung eine Draufsicht auf die Schnittstelle A-A zur Verdeutlichung der Druckausgleichskanäle und der Stößelführung,
4 das in 1 verwendete Filterelement in einer Perspektivansicht.
In erheblich vergrößerter Darstellung ist in der 1 eine Ventilanordnung zur Verwendung für eine schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlage gezeigt, mit einem hydraulisch ansteuerbaren Rückschlagventil 9 sowie mit einem weiteren, elektromagnetisch steuerbaren Ventilschließglied 6, das in einem rohrförmigen Gehäusekörper 4 angeordnet ist, der mit dem Rückschlagventilgehäuse 3 zu einer eigenständig handhabbaren Ventilbaugruppe zusammengefasst ist. Ein erster Druckmitteldurchlass 1 durchdringt die Ventilbaugruppe, wozu sich der Druckmitteldurchlass 1 mittig sowohl innerhalb des Gehäusekörpers 4 als auch mittig durch das Rückschlagventilgehäuse 3 erstreckt und mittels des elektromagnetisch betätigbaren Ventilschließgliedes 6 verschließbar ist. In Parallelschaltung zum ersten Druckmitteldurchlass 1 befindet sich neben dem ersten Druckmitteldurchlass 1 im Rückschlagventilgehäuse 3 ein zweiter Druckmitteldurchlass 2 außermittig zur Ventillängsachse angeordnet. In diesem Druckmitteldurchlass 2 befindet sich ein kugelförmiges Rückschlagventil 9, das ausschließlich abhängig von einer hydraulischen Druckdifferenz betätigbar ist.
Gemäß der 1 weist das Rückschlagventilgehäuse 3 zur einfachen Befestigung einen Hülsenabschnitt 5 auf, der in einem für den ersten Druckmitteldurchlass 1 im rohrförmigen Gehäusekörper 4 vorgesehenen Durchgang 8 reibschlüssig fixiert ist, durch den sich das Ventilschließglied 6 zur Freigabe oder zum Verschluss des ersten Druckmitteldurchlasses 1 auf einen im Hülsenabschnitt 5 eingesetzten Ventilsitzkörper 7 erstreckt. Zur Herstellung einer Druckmittelverbindung zwischen den seitlich und unterhalb der Ventilanordnung vorgesehenen beiden Ventilanschlüssen weist das Rückschlagventilgehäuse 3 wenigstens zwei Gehäusedurchgänge 15 auf, die in einem vertikalen Abstand zueinander oberhalb und unterhalb des im Hülsenabschnitt 5 positionierten Ventilsitzkörpers 7 das Rückschlagventilgehäuse 3 durchdringen.
Gemäß der 1 ist das Rückschlagventilgehäuse 3 an seinem vom Hülsenabschnitt 5 abgewandten Endbereich nach unten kappenförmig erweitert, der zur flüssigkeitsdichten Befestigung in einer für die Ventilanordnung vorgesehenen Ventilaufnahmebohrung einen in Radialrichtung elastisch gestalteten vertikalen Wandabschnitt 13 aufweist, welcher in die nicht dargestellte Ventilaufnahmebohrung einpressbar ist. Das Rückschlagventilgehäuse 3 ist aus einem Dünnblech hergestellt, dessen vertikaler Wandabschnitt 13 die Kontur eines Hohlzylinders aufweist, an den sich ein horizontaler, ringscheibenförmiger Wandabschnitt 14 anschließt, der durch spanlose Verformung des Dünnblechs hergestellt ist. Die Herstellung des Rückschlagventilgehäuses 3 erfolgt durch das Tiefziehen des Dünnblechs, dessen Gehäusedurchgänge 15 besonders einfach durch Prägen- oder Stanzen gefertigt sind.
Durch den dünnwandigen, in Radialrichtung elastisch gestalteten vertikalen Wandabschnitt 13 ist ein besonders bruchunempfindliches und kompaktes Rückschlagventilgehäuse 3 geschaffen, das selbst bei gewissen Abweichungen bezüglich der Fertigungstoleranzen absolut flüssigkeitsdicht und bruchfest in eine für die Ventilanordnung im Ventilträger vorgesehene Ventilaufnahmebohrung einpressbar ist.
Die 1 zeigt einen besonders einfachen Gesamtaufbau des Rückschlagventilgehäuses 3, wonach der unterhalb des Ventilsitzkörpers 7 angeordnete, die Funktion des zweiten Druckmitteldurchlasses 2 wahrnehmende Gehäusedurchgang 15 gleichzeitig als Ventilsitz im horizontalen, ringscheibenförmigen Wandabschnitt 14 ausgebildet ist, der mit dem Rückschlagventil 9 zusammenwirkt. Nach 1 ist das Rückschlagventil 9 somit unmittelbar von einem von unten in das Rückschlagventilgehäuse 3 eingepressten Filterelement 11 in Richtung des im horizontalen Wandabschnitt 14 angeordneten Gehäusedurchgangs 15 ausgerichtet. Das Filterelement 11 weist zur Aufnahme des Rückschlagventils 9 eine Ausnehmung 10 auf, in der das Rückschlagventil 9 beweglich angeordnet ist. Grundsätzlich ist das in 1 abgebildete Filterelement 11 durch den vertikalen Wandabschnitt 13 des Rückschlagventilgehäuses 3 fixiert. Das Filterelement 11 ist zwischen dem Rückschlagventilgehäuse 3 und einem Boden der für die Ventilbaugruppe vorgesehenen Ventilaufnahmebohrung axial vorgespannt, wobei zum Ausgleich von Fertigungs- und Montagetoleranzen das Filterelement 11 elastisch verformbar ist. Hierzu weist das Filterelement 11 am Filterboden mehrere in Axialrichtung hervorstehende und elastisch verformbare Vorsprünge 25 auf, die relativ einfach durch Kunststoffspritzgießen hergestellt sind.
Nach 1 ist der bereits erwähnte zweite Druckmitteldurchlass 2 zur Ausbildung eines Ventilsitzes unmittelbar in dem Rückschlagventilgehäuse 3 ausgeführt, in dem das kugelförmige Rückschlagventil 9 eingesetzt ist, das mittels des die Stufenbohrung abschnittsweise überdeckenden Filterelements 11 gegen ein Herausfallen aus dem Rückschlagventilgehäuse 3 gesichert ist. Das kugelförmige Rückschlagventil 9 besteht aus einem kostengünstigen Kunststoff.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, weist das elektromagnetisch betätigbare Ventilschließglied 6 einen mit einem Magnetanker verbundenen Stößelabschnitt 18 auf, der partiell entlang dem Innenumfang des Hülsenabschnitts 5 geführt ist und der das Ventilschließglied 6 in Richtung auf den Ventilsitzkörper 7 zentriert. Um Interferenzen innerhalb des Magnetkreises auszuschließen, ist das Rückschlagventilgehäuse 3 aus einem austenitischen Werkstoff hergestellt.
Die 2, 3 zeigen bezüglich der erwähnten Führungs- und Zentriereigenschaften des Hülsenabschnitts 5 zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele in einer Draufsicht, wonach die Führung des Stößelabschnitts 18 durch radial nach innen gerichtete Wandvorsprünge 19 am oberen Ende des Hülsenabschnitts 5 erfolgt, die zur Ausbildung von Druckausgleichskanälen 20 abschnittsweise unterbrochen sind. Wie aus den 2, 3 hervor geht, sind die Unterbrechungen über den Umfang des Hülsenabschnitts 5 symmetrisch zwischen den Wandvorsprüngen 19 verteilt, sodass der Hülsenabschnitt 5 zur zentrierten Führung des Stößelabschnitts 18 und zum Druckausgleich zwischen den oberen und den unteren Hohlräumen des Gehäusekörpers 4 eine von der Querschnittskontur des Stößelabschnitts 18 abweichende Durchgangsöffnung aufweist.
Bezüglich des in 1 verwendeten Filterelements 11 zeigt die 4 in einer Perspektivansicht weitere konstruktive Einzelheiten, wonach das Filterelement 11 aus einem hohlzylinderförmigen Kunststoffgehäuse 24 besteht, in dessen Wand die zur Aufnahme des Rückschlagventils 9 erforderliche Ausnehmung 10 eingeformt ist, die auf der Filterinnenseite von Stegen 16 begrenzt ist, zwischen denen mehrere schlitzförmige Strömungskanäle 21 vorgesehen sind, um eine hydraulische Verbindung über das im Boden des Filterelements 11 zwischen drei Stützstreben 23 im Kunststoffgehäuse 24 angeordnete feinmaschige Filtergewebe 22 zur Ausnehmung 10 sicher zu stellen.
Allgemein gilt:
Die flüssigkeitsdichte Befestigung der Ventilanordnung in der Ventilaufnahmebohrung des nicht abgebildeten Ventilträgers erfolgt in allen Ausführungsbeispielen mittels einer Presspassung entlang dem Außenmantel des am Gehäusekörper 4 vormontierten Rückschlagventilgehäuses 3 sowie durch eine Außenverstemmung des Gehäusekörpers 4.
In der gewählten Darstellung nach 1 handelt es sich um ein in Grundstellung stromlos offen geschaltetes Elektromagnetventil mit integrierter Rückschlagventilfunktion. Jeweils ein Ventilanschluss für die Ventilanordnung befinden sich im nicht abgebildeten Ventilträger unterhalb des Filterelements 11 sowie auf der Höhe des am Gehäusekörper 4 und dem Rückschlagventilgehäuse 3 fixierten Ringfilters 17, sodass eine gefilterte Druckmittelverbindung über die beiden Druckmitteldurchlässe 1, 2 in der Ventilanordnung in Abhängigkeit der Ventilschaltstellungen von Rückschlagventil 9 und Ventilschließglied 6 erfolgt.
Grundsätzlich bewegt sich jedes Rückschlagventil 9 immer in Abhängigkeit eines hydraulischen Differenzdrucks entweder im Schließsinn nach oben gegen den im Rückschlagventilgehäuse 3 angeordneten Dichtsitz des zweiten Druckmitteldurchlasses 2 oder im hydraulisch nicht betätigten Zustand im Öffnungssinn nach unten gegen das Filterelement 11, unabhängig von der Schaltstellung des elektromagnetisch betätigbaren Ventilschließgliedes 6.
Bezugszeichenliste

1: Druckmitteldurchlass
2: Druckmitteldurchlass
3: Rückschlagventilgehäuse
4: Gehäusekörper
5: Hülsenabschnitt
6: Ventilschließglied
7: Ventilsitzkörper
8: Durchgang
9: Rückschlagventil
10: Ausnehmung
11: Filterelement
12: Ventilsitzscheibe
13: Wandabschnitt
14: Wandabschnitt
15: Gehäusedurchgang
16: Steg
17: Ringfilter
18: Stößelabschnitt
19: Wandvorsprünge
20: Druckausgleichskanal
21: Strömungskanal
22: Filtergewebe
23: Stützstrebe
24: Kunststoffgehäuse
25: Vorsprung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10104241 A1 [0002]

Claims

Ventilanordnung, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem hydraulisch ansteuerbaren Rückschlagventil in einem Rückschlagventilgehäuse, sowie mit einem weiteren, vorzugsweise elektromagnetisch steuerbaren Ventilschließglied, das in einem rohrförmigen Gehäusekörper angeordnet ist, der mit dem Rückschlagventilgehäuse zu einer eigenständig handhabbaren Ventilbaugruppe zusammengefasst ist, mit einem ersten Druckmitteldurchlass in der Ventilbaugruppe, der sich mittig sowohl innerhalb des Gehäusekörpers als auch mittig durch das Rückschlagventilgehäuse erstreckt und mittels des Ventilschließgliedes verschließbar ist, sowie mit einem neben dem ersten Druckmitteldurchlass im Rückschlagventilgehäuse angeordneten zweiten Druckmitteldurchlass, sodass unabhängig von der Position des Ventilschließgliedes eine hydraulische Verbindung zwischen zwei Ventilanschlüsse über das Rückschlagventil im Rückschlagventilgehäuse herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventilgehäuse (3) einen Hülsenabschnitt (5) aufweist, der einen zur Anlage des Ventilschließgliedes (6) erforderlichen Ventilsitzkörper (7) trägt, und dass das Rückschlagventilgehäuse (3) einen an den Hülsenabschnitt (5) angrenzenden horizontalen, ringscheibenförmigen Wandabschnitt (14) aufweist, der von einem die Funktion des zweiten Druckmitteldurchlasses (2) wahrnehmenden Gehäusedurchgang (15) durchdrungen ist, der als Ventilsitz für das Rückschlagventil (9) ausgebildet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (9) unmittelbar von einem von unten in das Rückschlagventilgehäuse (3) eingepressten Filterelement (11) in Richtung des im horizontalen Wandabschnitt (14) angeordneten Gehäusedurchgangs (15) im Rückschlagventilgehäuse (3) ausgerichtet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (11) zur Aufnahme des Rückschlagventils (9) eine Ausnehmung (10) aufweist, in der das Rückschlagventil (9) beweglich angeordnet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (11) durch einen vertikalen Wandabschnitt (13) des Rückschlagventilgehäuses (3) fixiert und zwischen dem Rückschlagventilgehäuse (3) und einem Boden einer für die Ventilbaugruppe vorgesehenen Ventilaufnahmebohrung axial vorgespannt ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich von Fertigungs- und Montagetoleranzen das Filterelement (11) elastisch verformbar ist, wozu am Filterboden mehrere in Axialrichtung hervorstehende und elastisch verformbare Vorsprünge (25) vorgesehen sind, die bevorzugt durch Kunststoffspritzgießen hergestellt sind.
Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (11) aus einem hohlzylinderförmigen Kunststoffgehäuse (24) besteht, in dessen Wand die zur Aufnahme des Rückschlagventils (9) erforderliche Ausnehmung (10) durch Kunststoffspritzgießen eingeformt ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (10) auf der Innenseite des Filterelements (11) von vertikalen Stegen (16) begrenzt ist, zwischen denen mehrere schlitzförmige Strömungskanäle (21) vorgesehen sind, um eine hydraulische Verbindung über das im Boden des Filterelements (11) angeordnete feinmaschige Filtergewebe (22) zur Ausnehmung (10) sicher zu stellen.
Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergewebe (22) zwischen drei im Kunststoffgehäuse (24) sternförmig verbundene Stützstreben (23) im Boden des Filterelements (11) aufgenommen ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (5) in einem für den ersten Druckmitteldurchlass (1) im rohrförmigen Gehäusekörper (4) vorgesehenen Durchgang (8) fixiert ist, durch den sich das Ventilschließglied (6) zur Freigabe oder zum Verschließen des ersten Druckmitteldurchlasses (1) auf den im Hülsenabschnitt (5) eingesetzten Ventilsitzkörper (7) erstreckt.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung einer Druckmittelverbindung zwischen den beiden Ventilanschlüssen das Rückschlagventilgehäuse (3) wenigstens zwei Gehäusedurchgänge (15) aufweist, die in einem vertikalen Abstand zueinander oberhalb und unterhalb des im Hülsenabschnitt (5) positionierten Ventilsitzkörpers (7) das Rückschlagventilgehäuse (3) durchdringen.
Ventilanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließglied (6) einen Stößelabschnitt (18) aufweist, der partiell entlang dem Innenumfang des Hülsenabschnitts (5) geführt und in Richtung auf den Ventilsitzkörper (7) zentriert ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des Stößelabschnitts (18) durch radial nach innen gerichtete Wandvorsprünge (19) am Ende des Hülsenabschnitts (5) erfolgt, die zur Ausbildung von Druckausgleichskanälen (20) abschnittsweise unterbrochen sind.
Ventilanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungen über den Umfang des Hülsenabschnitts (5) symmetrisch zwischen den Wandvorsprüngen (19) verteilt sind, sodass der Hülsenabschnitt (5) zur Führung des Stößelabschnitts (18) eine von der Querschnittskontur des Stößelabschnitts (18) abweichende Durchgangsöffnung aufweist.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventilgehäuse (3) aus einem Dünnblech hergestellt ist, dessen vertikaler Wandabschnitt (13) die Kontur eines Hohlzylinders aufweist, an den sich der horizontale, ringscheibenförmige Wandabschnitt (14) anschließt, der durch spanlose Verformung des Dünnblechs hergestellt ist.