-
Stand der Technik
-
Die Erfindung betrifft ein Auslassventil für eine Hydraulikpumpe eines Hydraulikaggregats mit einem Ventilsitz, der eine von einem Ventilkörper verschließbare Ventilöffnung umgibt und einen Ventilsitzumfang aufweist, an dem ein Umfangskanal zum Abführen von mittels der Hydraulikpumpe durch die Ventilöffnung gefördertem Fluid angeordnet ist.
-
Gattungsgemäße Hydraulikaggregate werden insbesondere in Fahrzeugbremsanlagen für ABS- und ESP-Bremssysteme verwendet, um dort geregelte Bremsdrücke an Radbremsen eines zugehörigen Kraftfahrzeugs zu erzeugen. Das Hydraulikaggregat umfasst dabei eine Hydraulikpumpe, die nach dem Prinzip einer Kolbenpumpe arbeitet. Dabei sind in der Regel mehrere Pumpenelemente in einem blockförmigen Pumpengehäuse vorgesehen. Jedes Pumpenelement weist ein Auslassventil zum Auslassen von zu förderndem Fluid durch eine Ventilöffnung an einer Stirnseite eines becherförmigen Pumpenzylinders auf. Im Pumpenzylinder ist ein Kolben axial verschiebbar gelagert, der mit einem seiner Enden in den Pumpenzylinder hineinragt und an seinem anderen Ende mittels einer von einem Pumpenmotor angetriebenen Exzenterwelle abgestützt und angetrieben ist. Die Exzenterwelle erzeugt mittels rotatorischer Bewegungen eine sinusförmige translatorische Hubbewegung des Kolbens, mit der Fluid gefördert und unter Druck gesetzt werden kann. Bei einem Hineinbewegen des Kolbens in den Pumpenzylinder wird das Fluid gegen die Stirnseite des Pumpenzylinders gedrängt. Derart gedrängt hebt das Fluid einen Ventilkörper von einem die Ventilöffnung umgebenden Ventilsitz ab, womit die Ventilöffnung geöffnet wird und das Fluid am Ventilkörper vorbei aus dem Pumpenzylinder abströmt. Das abströmende Fluid ist mittels eines Abströmkanals in das Pumpengehäuse geführt, was auch in
EP 0 446 454 B1 beschrieben ist.
-
Ferner ist es bekannt, einen Umfangskanal um den Ventilsitz entlang seines gesamten Ventilsitzumfangs vorzusehen, an dem dann ein oder mehrere Abströmkanäle angeordnet sind. Derart angeordnet kann sich der Ventilkörper bei abströmendem Fluid nicht an den Abströmkanälen anlegen, was andernfalls das Fluid in seinem Volumenstrom drosseln würde. Unter Volumenstrom ist insbesondere das Volumen des Fluides zu verstehen, das sich innerhalb einer bestimmten Zeitspanne durch eine Querschnittsfläche bewegt.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Erfindungsgemäß ist ein Auslassventil für eine Hydraulikpumpe eines Hydraulikaggregats geschaffen, mit einem Ventilsitz, der eine von einem Ventilkörper verschließbare Ventilöffnung umgibt und einen Ventilsitzumfang aufweist, an dem ein Umfangskanal zum Abführen von mittels der Hydraulikpumpe durch die Ventilöffnung gefördertem Fluid angeordnet ist. Dabei erstreckt sich der Umfangskanal nur über ein begrenztes Segment des Ventilsitzumfangs, was insbesondere bedeutet, dass der Umfangskanal auf einen Abschnitt bzw. einen Teil des Ventilsitzumfangs beschränkt ist. Mittels eines solchen begrenzten Umfangskanals herrscht ein Druckgefälle von einem Druck im Fluid bzw. von Fluiddruck nur in einem bestimmten, festgelegten Bereich des Ventilsitzumfangs.
-
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einem Auslassventil mit einem herkömmlichen, sich über den gesamten Ventilsitzumfang erstreckenden Umfangskanal oftmals unerwünschte Geräusche auftreten. Solche unerwünschten Geräusche entstehen bei abgehobenem Ventilkörper mittels sich ständig ändern der Druckunterschiede im Fluiddruck am Ventilkörper. Der Ventilkörper bewegt sich mit dem Volumenstrom, folgt insbesondere dem Volumenstrom, verändert also seine Position und damit ständig das Druckniveau des Fluiddrucks am Ventilkörper. Mit den ständigen Änderungen des Druckniveaus können sich auftretende Schwingungen des Ventilkörpers verstärken, was zu einem Aufschaukeln des Ventilkörpers und zu unerwünschten Geräuschen führt.
-
Überraschenderweise hat sich bei der erfindungsgemäßen Lösung gezeigt, dass mit dem Begrenzen des Umfangskanals auf ein Segment bzw. Umfangssegment der am abgehobenen Ventilkörper auftretende Druckunterschied bzw. das dortige Druckgefälle weitgehend konstant bleibt, sich also nicht ändert. Damit ist ein definiertes Druckgefälle zwischen einem hohen Fluiddruck in Strömungsrichtung vor dem Ventilkörper und einem im Vergleich dazu niedrigen Fluiddruck in Strömungsrichtung nach dem Ventilkörper, das heißt in Richtung des Umfangskanals geschaffen. Der Ventilkörper wird dabei in Richtung des Umfangskanals gesaugt, sodass mit dem begrenzten Umfangskanal ein definierter Ort für den Ventilkörper geschaffen ist, mit dem dessen Position im vom Ventilsitz abgehobenen Zustand weitgehend festgelegt ist. Eine den Umfangskanal begrenzende Kanalwand bietet eine definierte Auflagestelle für den Ventilkörper. Eine solche definierte Auflagestelle in Verbindung mit dem definierten Druckgefälle verhindert, dass sich der Ventilkörper in seinen Bewegungen verstärkt. Insbesondere schwingt dann der Ventilkörper nicht auf und verursacht keine störenden Geräusche.
-
Außerdem ist mit dem erfindungsgemäßen Umfangskanal am Ventilsitzumfang weniger Bauraum verbraucht, verglichen mit einem bekannten, vollumfänglichen Umfangskanal. Demgegenüber ist mit dem nicht verbrauchten Bauraum eine vergrößerte Auflagefläche am Ventilsitzumfang geschaffen, mit der das Auslassventil stabilisiert ist. Ferner kann der nicht verbrauchte Bauraum für weitere Funktionselemente genutzt werden, insbesondere zum Anordnen von mindestens einem Abströmkanal.
-
Zudem erstreckt sich das begrenzte Segment erfindungsgemäß vorteilhaft über einen Winkel, der größer als 90° ist. Mit einem solchen Winkel erstreckt sich die den Umfangskanal am Segment begrenzende Kanalwand über einen hinreichend großen Bereich, der ausreichend Platz zum Auflegen bzw. Anlegen des Ventilkörpers schafft. Ferner ist ein hinreichend großes Aufnahmevolumen im Umfangskanal für das am Ventilkörper vorbeiströmende Fluid zur Verfügung gestellt.
-
Erfindungsgemäß besonders vorteilhaft ist der Winkel außerdem kleiner als 180°. Damit ist das Segment auf ein Maß beschränkt, mit dem der Ort für den Ventilkörper im vom Ventilsitz abgehobenen Zustand derart festgelegt ist, dass der Ventilkörper mit dem dann vorbeiströmenden Fluid seine Position besonders zuverlässig nicht verändert.
-
Überdies ist gemäß der Erfindung vorzugsweise am Umfangskanal ein erster radialer Abströmkanal angeordnet. Derart angeordnet kann in den Umfangskanal einströmendes Fluid sofort durch den radialen Abströmkanal aus dem Umfangskanal abfließen. Ein solch schnelles Abfließen des Fluides erzeugt ein derart großes Druckgefälle zwischen dem hohen Fluiddruck in Strömungsrichtung vor dem Ventilkörper und dem im Vergleich dazu niedrigen Fluiddruck in Strömungsrichtung nach dem Ventilkörper, dass der Ventilkörper schwingungsarm am Umfangskanal in Position gehalten ist, ohne sich dabei aufschaukeln zu können. Auf den Ventilkörper wirkt nämlich ein dem Druckgefälle entsprechend starker Sog in Richtung des Umfangskanals.
-
Zusätzlich erstreckt sich der erste radiale Abströmkanal erfindungsgemäß vorzugsweise mit seiner Längsachse außerhalb des Zentrums des Umfangskanals. Damit ist der radiale Abströmkanal insbesondere außermittig am Umfangskanal angeordnet und liegt mit seiner Längsachse bevorzugt nicht auf der Winkelhalbierenden des Winkels bzw. Umfangswinkels. Mit einer solchen Anordnung ist überraschenderweise eine besonders starke Schwingungsreduzierung des Ventilkörpers bei abströmendem Fluid erreicht.
-
Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorteilhaft zusätzlich zum ersten radialen Abströmkanal mindestens ein weiterer, zweiter radialer Abströmkanal vorgesehen, der sich asymmetrisch zum ersten radialen Abströmkanal erstreckt. Asymmetrisch bedeutet dabei insbesondere, dass sich der erste radiale Abströmkanal weder punktsymmetrisch noch achsensymmetrisch zum mindestens zweiten radialen Abströmkanal erstreckt. Mit solchen asymmetrisch angeordneten Abströmkanälen werden während des Förderbetriebes vom Ventilkörper ausgeübte Schwingungen zusätzlich reduziert, zumal auch von der Hubbewegung des Pumpenkolbens erzeugte Pulsationen im Fluidstrom gedämpft werden.
-
Ferner ist der mindestens eine zweite radiale Abströmkanal erfindungsgemäß vorteilhaft direkt am Ventilsitzumfang und nicht am Umfangskanal angeordnet. Damit ist mindestens ein zweiter radialer Abströmkanal geschaffen, durch den das Fluid ungehindert vom Ventilsitzumfang abströmen kann, während der Ventilkörper am Umfangskanal mittels des vom dort herrschenden Druckgefälle erzeugten Sogs positioniert ist.
-
Bevorzugt sind dazu zwei zweite direkt am Ventilsitzumfang angeordnete, radiale Abströmkanäle vorgesehen. Mit den derartigen beiden zweiten radialen Abströmkanälen ist der Umfangskanal auf ein Segment begrenzt, das zwischen den zweiten radialen Abströmkanälen angeordnet ist. Am Umfangskanal ist der Ventilkörper beim Ausströmen vom Fluid dann derart festgehalten, dass das Fluid durch beide zweite radiale Abströmkanäle ungehindert abströmen kann. Besonders bevorzugt ist der Umfangskanal in der Mitte beider zweiter radialer Abströmkanäle angeordnet, womit ein besonders gleichmäßiger Fluidabstrom ermöglicht ist.
-
Zudem weisen erfindungsgemäß alle radialen Abströmkanäle vorzugsweise in Summe eine Querschnittsfläche auf, die größer ist als eine Querschnittsfläche der Ventilöffnung. Mit einer solchen Querschnittsflächengestaltung wird ein während des Förderbetriebs mittels des Fluides erzeugter Druck zwischen der Ventilöffnung und dem dann mindestens einen radialen Abströmkanal nicht verstärkt bzw. erhöht. Damit werden Schwingungen vermieden, die andernfalls herkömmlich entstehen, wenn der Ventilkörper bei einer Druckerhöhung zwischen der Ventilöffnung und dem mindestens einen Abströmkanal in und/oder an den solchen Abströmkanal gedrückt wird. Die derartige Querschnittsflächengestaltung verstärkt die schwingungsreduzierende Wirkung des auf ein Segment begrenzten Umfangskanals.
-
Weiterhin verläuft gemäß der Erfindung vorteilhaft umfänglich außerhalb des Umfangskanals ein sich über den gesamten Ventilsitzumfang erstreckender Außenkanal, der mit mindestens einem radialen Abströmkanal fluidleitend verbunden ist. Bevorzugt ist der Außenkanal mit dem ersten radialen Abströmkanal und besonders bevorzugt zusätzlich mit dem mindestens einen zweiten radialen Abströmkanal fluidleitend verbunden. Derart verbunden wird beim Förderbetrieb sämtliches Fluid durch die Abströmkanäle in einen solchen vollumfänglichen Außenkanal geleitet. Das Fluid wird damit vollumfänglich verteilt, womit bereits Pulsationen im Fluidstrom gedämmt werden. Ferner ist bevorzugt im und/oder am Außenkanal eine dynamische Drossel vorgesehen, mittels derer das derart verteilte Fluid in seinen Fluidstrompulsationen zusätzlich gedämmt und in ein weiteres Funktionsbauteil zum Verrichten von Arbeit geleitet werden kann. Die dynamische Drossel ist dazu besonders bevorzugt als verschleißarme Metallscheibe gestaltet, die entsprechend des Außenkanals geformt ist.
-
Überdies ist erfindungsgemäß vorteilhaft der Ventilsitzumfang kreisförmig gestaltet. Derart gestaltet weist der Ventilsitzumfang eine Mittelachse auf. An einem solchen kreisförmigen Ventilsitzumfang liegt der Ventilkörper immer richtig an, auch dann, wenn der Ventilkörper sich beim Abheben vom Ventilsitz und beim Vorbeiströmen des Fluides um die Mittelachse bewegt hat. Damit liegt der Ventilkörper auch bei einem Versatz des Ventilkörpers um die Mittelachse des Ventilsitzumfangs richtig am Ventilsitz an, zumal ein solcher Versatz gewünscht ist, um ein Einfurchen des Ventilkörpers am Ventilsitz zu vermeiden.
-
Insbesondere ist der Ventilkörper erfindungsgemäß ferner vorteilhaft als Kugel gestaltet. Derart gestaltet kann der Ventilkörper entlang unendlich vieler Rotationsachsen der Kugel rotieren, was unendlich viele Versetzungsmöglichkeiten der Kugel relativ zum Ventilsitz bietet. Damit ist das Einfurchen des Ventilkörpers sowohl am Ventilsitz als auch am Umfangskanal mit dessen Kanalwand verhindert. Es ist also ein besonders langlebiges Auslassventil mit langanhaltender Dichtwirkung geschaffen, das zudem auch noch besonders geräuscharm ist.
-
Ferner ist die Erfindung auch auf eine Verwendung eines derartigen Auslassventils in einem Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage gerichtet. Mit dem Verwenden des derartigen Auslassventils fördert eine zum Hydraulikaggregat gehörige Hydraulikpumpe besonders geräuscharm und besonders gleichmäßig Fluid. Damit wird auch die Fahrzeugbremsanlage geräuscharm betrieben.
-
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
1 einen Längsschnitt einer Hydraulikpumpe für eine Fahrzeugbremsanlage gemäß dem Stand der Technik mit einem zugehörigen Auslassventil,
-
2 einen vergrößerten Ausschnitt der Ansicht gemäß 1 mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Auslassventils in verschlossenem Zustand,
-
3 den Schnitt III gemäß 2 und
-
4 die Ansicht gemäß 2 in geöffnetem Zustand.
-
In 1 ist eine Hydraulikpumpe 10 für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage veranschaulicht. Die Hydraulikpumpe 10 ist zum Fördern von Fluid, vorliegend Bremsfluid, vorgesehen und arbeitet nach dem Prinzip einer Kolbenpumpe. Dazu umfasst die Hydraulikpumpe 10 einen becherförmigen Zylinder 12, dessen Zylinderwand 14 sich längs einer Zylinderachse 16 erstreckt. An der offenen Stirnseite der Zylinderwand 14 befindet sich eine Filterhülse 18 und an diese anschließend ein Niederdruckdichtring 20 sowie ein Stützring 22.
-
Im Niederdruckdichtring 20 ist eine Kolbenstange 24 eines Kolbens geführt, zu dem ferner ein sich an die Kolbenstange 24 in Axialrichtung anschließendes Ventilsitzteil 26 gehört. Im Ventilsitzteil 26 sind drei Einlassöffnungen 28 ausgebildet, zum Zuleiten von Bremsfluid aus einem Niederdruckbereich nach radial innen zu einem Ventilsitz 30 eines Einlassventils 32. Zum Einlassventil 32 gehören ferner ein Ventilkäfig 34 sowie eine darin gehalterte, schraubenförmige Rückstellfeder 36 und ein kugelförmiger Schließkörper 38 als Ventilkörper. Der Ventilkäfig 34 ist einstückig mit einem Hochdruckdichtring 40 ausgebildet, der an der Innenseite der Zylinderwand 14 abdichtet und damit in dem Zylinder 12 einen Druckraum 42 für das zu fördernde Fluid abgrenzt.
-
Im kreisförmigen Zylinderboden 44 des Zylinders 12 befindet sich mittig ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz 46 eines Auslassventils 48. Der Ventilsitz 46 weist einen kreisförmigen Ventilsitzumfang 49 auf und umgibt eine kreisrunde Ventilöffnung 50, die mit einem kugelförmigen Schließkörper bzw. Ventilkörper 52 verschließbar ist. Der Ventilkörper 52 wird mittels einer schraubenförmigen Rückstellfeder 54 gegen den Ventilsitz 46 gedrängt, die sich an einem Ventildeckel 56 abstützt, der zugleich als Pumpendeckel dient.
-
Im Ventildeckel 56 sind als Auslass mehrere Abströmkanäle 58 zum Abführen von Bremsfluid aus dem Zylinderraum 42 unter Druck ausgebildet. Ein dazu benötigter Druckaufbau erfolgt beim Hineinfahren eines Kolbens in den Zylinder 12. Der Kolben umfasst dabei die Kolbenstange 24, das Ventilsitzteil 26 sowie den Hochdruckdichtring 40 und ist an seiner Kolbenstange 24 an einem Exzenter 59 abgestützt. Der Exzenter 59 ist mittels einer nicht weiter dargestellten, rotierenden Antriebswelle eines Motors angetrieben und bewegt den Kolben axial im Zylinder 12 hin und her. Dabei wirkt eine sich im Druckraum 42 befindende Rückstellfeder 60 einer hineinfahrenden Kolbenbewegung zum Zurückstellen des Kolbens entgegen.
-
Ferner ist mit dem Ventildeckel 56 der Zylinder 12 und mit ihm die Filterhülse 18 sowie der Niederdruckdichtring 20 und der Stützring 22 in einer als gestuften Bohrung ausgebildeten Gehäuseöffnung 62 eines blockförmigen Pumpengehäuses 64 zurückgehalten. Das Pumpengehäuse 64 ist mit dem Ventildeckel 56 fluiddicht verschlossen, der damit einen die Abströmkanäle 58 des Auslasses umfassenden Auslassbereich 66 nach außen abdichtet. Dieser Auslassbereich 66 ist mit einer Dichtschulter 68 am Zylinder 12 zwischen dem Zylinder 12 und der Gehäuseöffnung 62 gegen einen an den Einlassöffnungen 28 befindlichen Einlassbereich 70 abgedichtet.
-
Die Abströmkanäle 58, von denen in 1 nur ein Abströmkanal 58 sichtbar ist, sind im Ventildeckel 56 stirnseitig gegenüber des Zylinderbodens 44 vorgesehen und radial an einem den Ventilsitz 46 umgebenden Umfangskanal 72 angeordnet. Der Umfangskanal 72 erstreckt sich stirnseitig gegenüber des Zylinderbodens 44 im Ventildeckel 56 entlang des gesamten Ventilsitzumfangs 49. Damit verhindert der Umfangskanal 72, dass sich der Ventilkörper 52 beim Durchströmen der Ventilöffnung 50 mit Fluid an die Abströmkanäle 58 anlegt. Zudem verteilt der Umfangskanal 72 den Volumenstrom des Fluides auf mehrere Abströmkanäle 58.
-
2 bis 4 zeigen detailliert ein Auslassventil 74 mit einem einen kreisförmigen Ventilsitzumfang 76 aufweisenden, kegelstumpfförmigen Ventilsitz 78, der die Ventilöffnung 50 umgibt. Die Ventilöffnung 50 ist mit einem als Kugel gestalteten Ventilkörper 80 zu verschließen, wozu der Ventilkörper 80 mit einer in einem Ventildeckel 82 eingespannten Rückstellfeder 84 gegen den Ventilsitz 78 gedrängt ist.
-
Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Auslassventil 48 umfasst das Auslassventil 74 in seinem Ventildeckel 82 stirnseitig gegenüber des Zylinderbodens 44 einen Umfangskanal 86, der den Ventilsitzumfang 76 nur teilweise umgibt. Der Umfangskanal 86 erstreckt sich dazu mit einem begrenzten Segment 88 entlang des Ventilsitzumfangs 76. Das Segment 88 ist als Kreisringsegment gestaltet und weist einen Umfangswinkel bzw. Winkel 90 von 148° auf. Der Winkel 90 hat eine Winkelhalbierende 92, mit der ein Zentrum 94 des Umfangskanals 86 festgelegt ist. Ferner erstreckt sich der Winkel 90 von einer ersten Kanalwand 96 zu einer gegenüberliegenden zweiten Kanalwand 98. Zwischen den beiden Kanalwänden 96 und 98 verläuft eine im Querschnitt kreisbogenförmige dritte Kanalwand 100, die radial von einem ersten Abströmkanal 102 unterbrochen ist. Der erste radiale Abströmkanal 102 verläuft mit seiner Längsachse 104 nicht auf der Winkelhalbierenden 92 und ist damit außermittig bzw. außerhalb des Zentrums 94 des Umfangskanals 86 angeordnet.
-
Ferner sind im Ventildeckel 82 stirnseitig gegenüber des Zylinderbodens 44 asymmetrisch zum ersten radialen Abströmkanal 102 zwei weitere, zweite radiale Abströmkanäle 106 vorgesehen, die direkt am Ventilsitzumfang 76 angeordnet sind.
-
Sowohl der erste radiale Abströmkanal 102 als auch die beiden zweiten radialen Abströmkanäle 106 münden in einen Außenkanal 108, der sich als Ringkanal umfänglich außerhalb des Umfangskanals 86 um den gesamten Ventilsitzumfang 76 erstreckt. Am Außenkanal 108 ist eine um den Ventilsitz 78 angeordnete metallische Ringscheibe 110 mit deren umfänglich äußerem Bereich 112 angeordnet. An deren umfänglich innerem Bereich 114 ist die Ringscheibe 110 zwischen dem Ventildeckel 82 und dem Zylinder 12 fixiert und übt während des Förderbetriebs die Funktion einer dynamischen Drossel aus.
-
Während des Förderbetriebs bzw. bei einem Pumpvorgang wird beim Hineinbewegen des Kolbens, insbesondere seines Ventilkäfigs 34, das Fluid durch die Ventilöffnung 50 gegen den Ventilkörper 80 und dessen Rückstellfeder 84 gedrückt. Dabei hebt sich der Ventilkörper 80 vom Ventilsitz 78 ab und gibt die Ventilöffnung 50 frei (4). Ein dabei auftretender maßgeblicher Fluidvolumenstrom 115 ist in 4 ansatzweise mit Pfeilen dargestellt. Das Fluid fließt am Ventilkörper 80 vorbei in den Umfangskanal 86 und von dort durch den ersten radialen Abströmkanal 102 in den Außenkanal 108. Ferner fließt das Fluid auch durch die beiden zweiten radialen Abströmkanäle 106 direkt vom Ventilsitzumfang 76 in den Außenkanal 108. Bei ausreichend hohem Druck im Außenkanal 108, in der Regel zwischen 5 bis 20 bar, verformt sich die Ringscheibe 110 an deren umfänglich äußerem Bereich 112 vom Ventildeckel 82 in Richtung des Zylinders 12. Derart verformt gibt die Ringscheibe 110 einen Weg zu einer axialen Nut 116 im Ventildeckel 82 frei, durch die das Fluid in den Auslassbereich 66 des Pumpengehäuses 64 strömt.
-
Mittels des auf das Segment 88 begrenzten Umfangskanals 86 ist erreicht, dass beim Förderbetrieb ein Fluidvolumenstrom um den Ventilkörper 80 unterschiedlich groß ist. Dadurch, dass der Umfangskanal 86 auf das Segment 88 begrenzt ist, tritt dort lokalisiert ein höheres Druckgefälle zwischen einem Fluiddruck in Strömungsrichtung vor dem Ventilkörper 80 im Vergleich zu einem Fluiddruck in Strömungsrichtung nach dem Ventilkörper 80 auf, als an den beiden zweiten radialen Abströmkanälen 106. Ein solch höheres Druckgefälle verursacht auch einen höheren Fluidvolumenstrom durch den Umfangskanal 86 in den Abströmkanal 102, verglichen mit dem Fluidvolumenstrom durch die beiden zweiten Abströmkanäle 106. Damit erfolgt der maßgebliche Fluidvolumenstrom 115 durch den auf das Segment 88 begrenzten Umfangskanal 86. Der Ventilkörper 80 folgt dem größeren, maßgeblichen Fluidvolumenstrom 115 und wird somit bei abströmendem Fluid lokalisiert am Umfangskanal 86 gehalten, sozusagen dort angesaugt. Derart gehalten werden andernfalls auftretende Schwingungen des Ventilkörpers 80 eingedämmt und insbesondere wird besonders geräuschreduzierend ein Aufschwingen des Ventilköpers 80 vermieden.
-
Mit dem Halten bzw. Anlegen des Ventilkörpers 80 am Umfangskanal 86 bei abströmendem Fluid weist der Ventilkörper 80 immer einen bestimmten Abstand zum Abströmkanal 102 auf. Der derartige Abstand ist dadurch definiert, dass der Ventilkörper 80 mittels der beiden Kanalwände 96 und 98 beabstandet zum Abströmkanal 102 gehalten wird. Damit wird vermieden, dass der Ventilkörper 80 den Fluidvolumenstrom 115 durch den Abströmkanal 102 drosselt. Ferner wird der Ventilkörper 80 zwischen den beiden zweiten Abströmkanälen 106 lokalisiert und davon sozusagen „weggesaugt“, was auch eine Bedrosselung des Fluidvolumenstroms durch die beiden zweiten Abströmkanäle 106 verhindert.
-
Zudem weisen der erste radiale Abströmkanal 102 eine Querschnittsfläche 117 und die beiden zweiten radialen Abströmkanäle 106 jeweils eine Querschnittsfläche 118 auf. Die Querschnittsfläche 117 und die beiden Querschnittsflächen 118 sind in Summe größer als eine Querschnittsfläche 120 der Ventilöffnung 50. Alle Querschnittsflächen 117, 118 und 120 sind in den 2 bis 4 schematisch nur anhand deren Durchmesser dargestellt. Mit einer solchen Gestaltung der Querschnittsflächen 117, 118 und 120 ist gewährleistet, dass beim Durchströmen des Fluides durch die Ventilöffnung 50 zwischen der Ventilöffnung 50 und allen Abströmkanälen 102 und 106 kein Fluidstau entsteht. Ein solcher Fluidstau verursacht andernfalls eine Druckerhöhung, die den Ventilkörper 80 an und/oder in die Abströmkanäle 102 und 106 drücken würde.
-
Mit dem Umfangskanal 86, dem ersten radialen Abströmkanal 102 und den beiden zweiten radialen Abströmkanälen 106 sind um den Ventilsitzumfang 76 angeordnete drei Ventildeckelabschnitte 122, 124 und 126 gebildet. Mittels der Ventildeckelabschnitte 122, 124 und 126 liegt der Ventildeckel 82 an deren Flächen abstützend stirnseitig am Zylinderboden 44 an. Damit ist im Vergleich zu herkömmlichen Auslassventilen, wie dem Auslassventil 48, eine erhöhte Auflagefläche zwischen dem Ventildeckel 56 und dem Zylinder 12 geschaffen. Gerade in Kombination mit dem Außenkanal 108 ist eine solche im Vergleich zum Stand der Technik erhöhte Auflagefläche von Vorteil, da der Ventildeckel 82 bei Belastung, zum Beispiel beim Verstemmen oder beim Verschrauben mit dem Pumpengehäuse 64 im Bereich der Auflagefläche stabilisiert ist.
-
Vorliegend ist der Umfangskanal 86 mit den radialen Abströmkanälen 102 und 106 im Ventildeckel 82 stirnseitig gegenüber des Zylinderbodens 44 ausgebildet. Alternativ kann der Umfangskanal 86 mit den radialen Abströmkanälen 102 und 106 auch im Zylinderboden 44 des Zylinders 12 stirnseitig gegenüber des Ventildeckels 82 vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, ein eigens zur Aufnahme der genannten Kanäle vorgesehenes Funktionsbauteil zwischen dem Zylinder 12 und dem Ventildeckel 82 anzuordnen.
-
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
-
