DE102012207334A1

DE102012207334A1 - Ventilbaugruppe

Info

Publication number: DE102012207334A1
Application number: DE201210207334
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Briesewitz
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2012-05-03
Filing date: 2012-05-03
Publication date: 2013-11-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventilbaugruppe, bestehend aus einem patronenförmigen Ventilgehäuse (8) mit einem einen Ventileinlass (7) mit einem Ventilauslass (10) verbindenden Längskanal (2), in dem ein mittels einer Schließfeder (1) belasteter Schließkörper (3) mit einem Ventilsitz (9) zusammenwirkt, wobei die Schließfeder (1) sich mit ihrem ersten Windungsende am Schließkörper (3) und mit ihrem zum ersten Windungsende diametral angeordneten zweiten Windungsende im Ventilgehäuse (8) abstützt, sowie mit einer hydraulischen Blendenöffnung (19), die zur Umgehung des Schließkörpers (3) in einer Parallelschaltung zum Schließkörper (3) angeordnet ist. Die Erfindung sieht vor, dass in Reihenschaltung zum Schließkörper (3) ein Rückschlagventil (4) in den Längskanal (2) eingesetzt ist, das in Richtung des Ventilauslasses (10) die hydraulische Verbindung zwischen dem Ventileinlass (7) und dem Ventilauslass (10) freigibt sowie in umgekehrter Richtung den Durchlass im Längskanal (2) versperrt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe, insbesondere zur Dämpfung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Ventilbaugruppe der angegebenen Art ist bereits aus DE 10 2009 006 980 A1 bekannt. Diese Ventilbaugruppe ist ein Bestandteil einer Dämpfereinheit, um die von einer Kolbenpumpe initiierten Druckpulsation in einer Kraftfahrzeugbremse 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 bei einer Bremsbetätigung über die beiden Blenden eine Rückströmung in die Dämpfereinheit erfolgt, wodurch das in der Dämpfungskammer angeordnete elastisches Dämpfungselement komprimiert wird, was mit Blick auf die Dauerbeanspruchung des Dämpfungselements als auch wegen der Zunahme des Pedalwegs unerwünscht ist.
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.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Ventilbaugruppe der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im Folgenden aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand mehrerer Zeichnungen hervor.
Es zeigen:
1 in einer hydraulischen Fahrzeugbremse angeordnet eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe im Längsschnitt mit einem Rückschlagventil, das die Rückströmung in Richtung einer an der Ventilbaugruppe eingangsseitig angeschlossenen Dämpfereinheit verhindert,
2 die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe nach 1 ergänzt um eine das Rückschlagventil beaufschlagende Feder.
Bevor auf die Unterschiede der in den 1 und 2 abgebildeten Ventilbaugruppe eingegangen wird, sollen zunächst anhand der 1 die Gemeinsamkeiten beider Ventilbaugruppen in Verbindung mit dem hydraulischen Schaltplan der hydraulischen Fahrzeugbremse erläutert werden.
Die 1 zeigt ebenso wie die 2 im Längsschnitt eine detaillierte Gesamtansicht zur grundlegenden Konstruktion der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe, die bevorzugt zur Dämpfung von Druckschwingungen in einem Bremshydrauliksystem eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, wozu eine hydraulische Blende in Form einer Blendenöffnungen 19 in einem Schließkörper 3 angeordnet ist, der in einem Längskanal 2 des Ventilgehäuses 8 geführt ist, sodass unabhängig von der Stellung des Schließkörpers 3 infolge der Blendenöffnung 19 ein permanente Verbindung vom Ventileinlass 7 in Richtung des Ventilauslasses 10 in der Ventilbaugruppe geschaffen ist. Der mit einem Ventilsitz 9 im Ventilgehäuse 8 zusammenwirkende Schließkörper 3 ist von einer Schließfeder 1 beaufschlagt, die den Schließkörper 3 in seiner Grundstellung am Ventilsitz 9 hält, sodass in der Grundstellung ausschließlich der Querschnitt der Blende freigegeben ist. Ein Abheben des Schließkörpers 3 vom Ventilsitz 9 erfolgt somit ausschließlich differenzdruckabhängig, d.h. sofern der auf den Schließkörper 3 einwirkende Hydraulikdruck im Ventileinlass 7 größer ist als der Federdruck der als Zylinderfeder ausgeführten Schließfeder 1. Die Schließfeder 1 stützt sich mit ihrem ersten Windungsende am Schließkörper 3 und mit ihrem zum ersten Windungsende diametral angeordneten zweiten Windungsende an einer ersten Bohrungsstufe 15 des Ventilgehäuses 8 ab.
Um eine Rückströmung vom Ventilauslass 10 in eine stromaufwärts am Ventileinlass 7 der Ventilbaugruppe angeschlossene Geräuschdämpfungskammer 20 zu verhindern, schlägt die Erfindung vor, dass in Reihenschaltung zum Schließkörper 3 ein Rückschlagventil 4 in den Längskanal 2 eingesetzt ist, das zwar in Richtung des Ventilauslasses 10 die hydraulische Verbindung zwischen dem Ventileinlass 7 und dem Ventilauslass 10 ungehindert freigibt, jedoch in umgekehrter Richtung den Durchlass im Längskanal 2 in Richtung der Geräuschdämpfungskammer 20 versperrt.
Wie aus 1 hervor geht, steht die Geräuschdämpfungskammer 20 mit der Druckseite einer Pumpe 21 in Verbindung, sodass der Pumpenförderstroms pulsationsfrei infolge mehrerer in die Geräuschdämpfungskammer 20 eingesetzter, elastisch verformbarer Dämpferelemente 22 und anschließend über die als Kaskadenventil konzipierte Ventilbaugruppe zur Radbremse 24 gelangt. Da die Radbremse 24 unabhängig von der Betätigung der Pumpe 21 ebenso durch die Pedalbetätigung eines Hauptbremszylinders 23 hydraulisch beaufschlagbar ist, sind die zuvor bereits erläuterten erfindungswesentlichen Merkmale zu beachten, um anstelle einer Pumpenbetätigung bei einer manuellen Betätigung der Radbremse 24 einen verlängerten Pedalweg durch die Rückströmung über den Ventilauslass 10 der Ventilbaugruppe in umgekehrter Richtung in die Geräuschdämpfungskammer 20 zu verhindern.
In einer zweckmäßigen, konstruktiv besonders einfachen Bauweise besteht das Rückschlagventil 4 aus einer Kugel 5 und einem im Längskanal 2 vorzugsweise kegelförmig ausgebildeten Ventilsitz 6, der in Wirkverbindung mit der Kugel 5 am Ventilauslass 10 des Ventilgehäuses 8 angeordnet ist. Zwecks möglichst kompakter Aufnahme des Rückschlagventils 4 ist die Kugel 5 in einem topfförmigen Gehäuseunterteil 13 mit geringem Spiel angeordnet, das am Austritt des patronenförmigen Gehäuseoberteil 12 fixiert ist.
Das Ventilgehäuse 8 ist somit zweiteilig, bestehend aus dem Gehäuseoberteil 12 und dem Gehäuseunterteil 13, die beide zumindest formschlüssig, vorzugsweise kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Das Gehäuseoberteil 12 besteht aus einem dickwandigen, vorzugsweise durch Kaltschlagen oder Konturdrehen eines aus einem Automatenstahl gefertigten Rohlings, an dessen Unterseite das Rückschlagventil 4 angeordnet ist, das von dem aus einem Tiefziehblech topfförmig verformten Gehäuseunterteil 13 aufgenommen ist. Ferner weist das topfförmige Gehäuseunterteil 13 zur Ausbildung eines Ventilauslasses 10 in seiner Mantelfläche und/oder in seinem Topfboden wenigstens eine Auslassöffnung auf, die vorzugsweise durch Stanzen hergestellt ist.
Um im Gehäuseoberteil 12 eine möglichst einfache Aufnahme und Abstützung des Schließkörpers 3 mit der Schließfeder 1 zu ermöglichen, weist der Längskanal 2 einen in Richtung des Rückschlagventils 4 stufenweise abnehmenden Innendurchmesser auf, sodass der Schließkörper 3 und die Schließfeder 1 zwischen zwei Bohrungsstufen 15, 16 des Längskanals 2 aufgenommen sind, die um die erforderliche Bauhöhe der Schließfeder 1 und des Schließkörpers 3 voneinander entfernt sind.
Zur platzsparenden und geräuschmindernden Bauweise trägt der Schließkörper 3 bei, der als ein die Schließfeder 1 abschnittsweise aufnehmender Hohlkolben ausgeführt ist, welcher sich unter der Wirkung der Schließfeder 1 mit seinem Kolbenboden 17 an einer Ventilplatte abstützt, deren dem Kolbenboden 17 zugewandte ringscheibenförmige Stirnfläche den Ventilsitzkörper 9 bildet. Die Ventilplatte ist im Bereich des Ventileinlasses 7 an der zweiten Bohrungsstufe 16 des Längskanals 2 positioniert, die um den für die Schließfeder 1 und den Schließkörper 3 erforderliche Platzbedarf von der ersten Bohrungsstufe 15 im Gehäuseoberteil 12 axial entfernt ist, an der sich die Schließfeder 1 abstützt. Oberhalb der Ventilplatte ist ein Sieb 14 in den abgestuften Längskanal 2 eingepresst, um grobe Verunreinigungen in der Flüssigkeit nicht über den Ventileinlass 7 in den Führungsbereich des kolbenförmigen Schließkörpers 3 eindringen zu lassen.
Zur schaltbaren Verbindung des Ventileinlasses 7 mit dem Ventilauslass 10 ist der Kolbenboden 17 des Schließkörpers 3 im Sinne einer Ventilfunktion vorzugsweise mit mehreren Durchgangsöffnungen 18 versehen, die gemäß der Abbildung während der Anlage des Kolbenbodens 17 an der Ventilplatte verschlossen sind, sodass ausschließlich über die im Kolbenboden 17 vorgesehene Blendenöffnung 19, die fluchtend zum Druckmitteldurchgang des Ventilsitz 9 angeordnet ist, eine gedrosselte Verbindung zwischen dem Ventileinlass 7 und dem Ventilauslass 10 gewährleitet ist.
Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist die Kugel 5 bevorzugt lose und damit nicht unter der Wirkung einer Schließfeder im topfförmigen Gehäuseunterteil 13 aufgenommen, was im Rahmen eines für die abschnittweise abgebildete Bremsanlage erforderlichen Evakuier- und Befüllprozesses eine umfassende Evakuierung der Geräuschdämpfungskammer 20 über den Ventilauslass 10 der Ventilbaugruppe begünstigt.
Ergänzend zu den bisherigen Erläuterungen unterscheidet sich die Ventilbaugruppe nach 2 lediglich durch die Beaufschlagung der Kugel 5 durch eine Feder 11 mit minimaler Schließkraft, die sich am Boden des Gehäuseunterteils 13 abstützt. Durch die Wirkung der Feder 11 verharrt die Kugel 5 in der Bremslösestellung abdichtend am Ventilsitz 6, womit im Gegensatz zum Rückschlagventil 4 nach 1 sichergestellt wird, dass zu Beginn der Betätigung des Bremspedals in geringfügigem Umfang kein Druckmittelvolumen über die Kugel 5 in Richtung der Geräuschdämpfungskammer 20 entweicht.
Bezugszeichenliste

1: Schließfeder
2: Längskanal
3: Schließkörper
4: Rückschlagventil
5: Kugel
6: Ventilsitzkörper
7: Ventileinlass
8: Ventilgehäuse
9: Ventilsitz
10: Ventilauslass
11: Feder
12: Gehäuseoberteil
13: Gehäuseunterteil
14: Sieb
15: Bohrungsstufe
16: Bohrungsstufe
17: Kolbenboden
18: Durchgangsöffnung
19: Blendenöffnung
20: Geräuschdämpfungskammer
21: Pumpe
22: Dämpferelement
23: Hauptbremszylinder
24: Radbremse

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 102009006980 A1 [0002]

Claims

Ventilbaugruppe, insbesondere zur Dämpfung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem, bestehend aus einem patronenförmigen Ventilgehäuse mit einem einen Ventileinlass mit einem Ventilauslass verbindenden Längskanal, in dem ein mittels einer Schließfeder belasteter Schließkörper mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, wobei die Schließfeder sich mit ihrem ersten Windungsende am Schließkörper und mit ihrem zum ersten Windungsende diametral angeordneten zweiten Windungsende im Ventilgehäuse abstützt, sowie mit einer hydraulischen Blende, die zur Umgehung des Schließkörpers in einer Parallelschaltung zum Schließkörper angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihenschaltung zum Schließkörper (3) ein Rückschlagventil (4) in den Längskanal (2) eingesetzt ist, das in Richtung des Ventilauslasses (10) die hydraulische Verbindung zwischen dem Ventileinlass (7) und dem Ventilauslass (10) freigibt und in umgekehrter Richtung den Durchlass im Längskanal (2) versperrt.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (4) aus einer Kugel (5) und einem im Längskanal (2) vorzugsweise kegelförmig ausgebildeten Ventilsitzkörper (6) besteht, der in Wirkverbindung mit der Kugel (5) am Ventilauslass (10) des Ventilgehäuses (8) angeordnet ist.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (5) in einem topfförmigen Gehäuseunterteil (13) spielbehaftet aufgenommen ist, das am Austritt des patronenförmigen Ventilgehäuses (8) fixiert ist.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (8) zweiteilig aus einem Gehäuseoberteil (12) und dem Gehäuseunterteil (13) ausgeführt ist, die beide zumindest formschlüssig, vorzugsweise kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (12) aus einem dickwandigen, vorzugsweise durch Kaltschlagen oder Konturdrehen eines aus einem Automatenstahl gefertigten Rohlings besteht, an dessen Unterseite ein Rückschlagventil (4) angeordnet ist, das von dem aus einem Tiefziehblech topfförmig verformten Gehäuseunterteil (13) aufgenommen ist.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmige Gehäuseunterteil (13) zur Ausbildung eines Ventilauslasses (10) in seiner Mantelfläche und/oder in seinem Topfboden wenigstens eine Öffnung aufweist, die vorzugsweise durch Stanzen hergestellt ist.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (5) von einer Feder (11) beaufschlagt ist, die sich am Boden des Gehäuseunterteils (13) abstützt.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längskanal (2) einen in Richtung des Rückschlagventils (4) stufenweise abnehmenden Innendurchmesser aufweist, wobei der Schließkörper (3) und die Schließfeder (1) zwischen zwei Bohrungsstufen (15, 16) des Längskanals (2) aufgenommen sind, die um die für die Schließfeder (1) und den Schließkörpers (3) erforderliche Bauhöhe voneinander entfernt sind.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (3) als Hohlkolben ausgeführt ist, der sich unter der Wirkung der Schließfeder (1) mit seinem Kolbenboden (17) an einer Ventilplatte abstützt, deren dem Kolbenboden (17) zugewandte ringscheibenförmige Stirnfläche den Ventilsitz (9) bildet.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (9) an einer zweiten Bohrungstufe (16) des Längskanals (2) positioniert ist, die um den für die Schließfeder (1) und den Schließkörper (3) erforderliche Platzbedarf von einer ersten Bohrungsstufe (15) im Ventilgehäuse (8) axial entfernt ist, an der sich die Schließfeder (1) abstützt.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenboden (17) zur Verbindung des Ventileinlasses (7) mit dem Ventilauslass (10) vorzugsweise mit mehreren Durchgangsöffnungen (18) versehen ist, die während der Anlage des Kolbenbodens (17) an der Ventilplatte verschlossen sind.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Kolbenboden (17) eine Blendenöffnung (19) vorgesehen ist, die fluchtend zum Durchgang im Ventilsitz (9) angeordnet ist.