DE102016220586A1

DE102016220586A1 - Proportionalregelventil

Info

Publication number: DE102016220586A1
Application number: DE102016220586.2A
Authority: DE
Inventors: Christoph Voss
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-04-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Proportionalregelventil, dessen dem Ventilsitz (1) zugewandte Magnetankerstirnfläche, zur Vermeidung einer unmittelbaren Druckbeaufschlagung, von einer im Ventilgehäuse (3) fixierten Abschirmung (4) verdeckt ist, die vom Ventilstößel (5) durchdrungen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Proportionalregelventil, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Radschlupfregelsystem, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 10 2013 209 923 A1 ist bereits ein Proportionalregelventil der gattungsbildenden Art bekannt geworden, das mit einem Ventilgehäuse versehen ist, in dem ein Ventilstößel axial beweglich geführt ist, mit einem Magnetkern, der im Ventilgehäuse gegenüber einem mit dem Ventilstößel verbundenen Magnetanker angeordnet ist, sowie mit einer Feder, die in der elektromagnetisch nicht erregten Stellung des Magnetankers den Ventilstößel druckmitteldicht an einem im Ventilgehäuse angeordneten Ventilsitz hält, wodurch über einen im Ventilsitzkörper vorgesehenen Durchlass die hydraulische Verbindung zwischen einem Einlass- und einem Auslasskanal im Ventilgehäuse getrennt ist.
Das Proportionalregelventil hat jedoch den Nachteil, dass bei entsprechenden Druckschwankungen eine unerwünschte Beeinflussung des Regelverhaltens auftreten kann, wenn die dem Ventilsitz zugewandte Stirnseite des Magnetankers in der geöffneten Ventilstellung mit großer Strömungsgeschwindigkeit vom Druckmittel des Einlasskanals beaufschlagt wird.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Proportionalregelventil der gattungsbildenden Art unter Beibehaltung eines möglichst einfachen Aufbaus derart zu verbessern, dass vorgenannte Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Proportionalregelventil der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Nachfolgenden anhand der Beschreibung mehrerer Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:

1 einen Längsschnitt durch ein in der Grundstellung stromlos geschlossenes Proportionalregelventil mit einer mechanischen Abschirmung des Magnetankers vor etwaigen Druckschwankungen, wozu die Abschirmung als Dreh-,Fräs-, oder Kunststoffteil ausgeführt ist,
2 abweichend von 1 die als Tiefziehteil aus einem Dünnblech hergestellte Abschirmung.

Die 1 als auch die 2 zeigt ein in Grundstellung stromlos geschlossenes Proportionalregelventil, dessen dargestelltes Ventilgehäuse 3 aus einem dickwandigen Rohrkörper und einem im Rohrkörper verstemmten Hülsentopf besteht. Der oberhalb des Rohrkörpers abgebildete Hülsenbereich des Ventilgehäuses 3 umfasst einen Magnetkern 15, der nach Art eines Verschlussstopfens das Oberteil des Ventilgehäuses 3 verschließt. Zwischen dem Magnetkern 15 und einem im Ventilgehäuse 3 angeordneten Magnetanker 2 befindet sich eine Druckfeder 14, die in der elektromagnetisch nicht erregten Stellung des Magnetankers 2 einen mit dem Magnetanker 2 verbundenen Ventilstößel 5 in der Schließstellung am Ventilsitz 1 druckmitteldicht positioniert.
Durch eine auf dem Ventilgehäuse 3 anzubringende Ventilspule und einen die Ventilspule umschließenden Jochring lässt sich mittels einer Proportionalregelung des Erregerstroms der Magnetanker 2 stetig in Richtung auf den Magnetkern 15 bewegen, um einen definierten Volumenstrom durch den unterhalb des Ventilsitzes 1 in den Hülsentopf des Ventilgehäuses 3 einmündenden Einlasskanal 6 in das Ventilgehäuse 3 gelangen zu lassen, der hydraulisch mit einem oberhalb des Ventilsitzes 1 in den Hülsentopf einmündenden Auslasskanal 7 in Verbindung steht.
Die Erfindung sieht vor, dass die dem Ventilsitz 1 zugewandte Stirnfläche des Magnetankers 2 von einer im Ventilgehäuse 3 fixierten Abschirmung 4 verdeckt ist, die vom Ventilstößel 5 in Richtung des Ventilsitzes 1 durchdrungen ist. Hierdurch wird erreicht, dass in der vom Ventilsitz 1 abgehobenen Stellung des Ventilstößel 5 das in das Ventilgehäuse 3 einlassseitig einströmende Druckmittel vom Magnetanker 2 ferngehalten wird, sodass keine störende direkte Beaufschlagung des Magnetankers 2 durch das Druckmittel während einer elektromagnetisch initiierten Proportionalregelung erfolgt.
Wie aus den 1 und 2 hervor geht, ist die Abschirmung 4 jeweils in einem strömungstechnisch günstigen Abstand zum Ein- und Auslasskanal 6, 7 im Ventilgehäuse 3 kraftschlüssig fixiert, sodass in der vom Ventilsitz 1 abgehobenen Stellung des Ventilstößels 5 eine ungehinderte, widerstandsarme Strömungsverbindung zwischen dem Einlass- und Auslasskanal 6, 7 im Ventilgehäuse 3 gewährleistet ist.
Vorteilhaft weist die zylindrische Abschirmung 4 einen konzentrisch zum Ventilsitz 1 ausgerichteten Führungsabschnitt 8 für den Ventilstößel 5 auf, durch den sich der Ventilstößel 5 mit seinem vom Magnetanker 2 abgewandten Bereich mit minimalem Laufspiel in Richtung des Ventilsitzes 1 hindurch erstreckt, sodass eine präzise Zentrierung des Ventilstößels 5 gegenüber dem Ventilsitz 1 gewährleistet ist.
Wie weiterhin aus beiden 1, 2 hervor geht, ist die Abschirmung 4 vorteilhaft mit einem Druckausgleichskanal 9 versehen, der im Ventilgehäuse 3 einen zwischen der Abschirmung 4 und dem Magnetanker 2 angeordneten Ankerraum 10 mit einer zwischen der Abschirmung 4 und dem Einlass- und Auslasskanal 6, 7 gelegenen Ventilkammer 11 verbindet. Hierdurch ist auf einfache Weise sowohl ein Volumen- als auch Druckausgleich beiderseits der Abschirmung 4 im Ventilgehäuse 3 gewährleistet.
Anhand den 1 und 2 werden bevorzugte konstruktive Ausführungsformen zur Abschirmung 4 aufgezeigt, wonach die Abschirmung 4 als starrer Ringkörper ausgebildet ist, der zum optimalen Führen und Richten der Druckmittelströmung zwischen dem Einlass- und Auslasskanal 6, 7 mit einem schlanken, axialen Fortsatz 12 versehen ist, der sich entlang dem Ventilstößel 5 in Richtung des Einlasskanals 6 erstreckt. Durch die großzügig bemessene axiale Erstreckung des Fortsatzes 12 bis kurz vor den Ventilsitz 1 ergibt sich außerdem eine besonders präzise Führung des Ventilstößels 5 in Richtung des Ventilsitzes 1, wobei das Ende des axialen Fortsatzes 12 am Außenumfang mit einem Konus 13 versehen ist, um den Strömungsverlauf vom Einlass- zum Auslasskanal 6, 7 innerhalb des Ventilgehäuses 3 zu optimieren.
Der Führungsabschnitt 8 für den Ventilstößel 5 befindet sich somit in den bevorzugten Ausführungsbeispielen im Konus 13, durch den sich der Ventilstößel 5 mit seinem vom Magnetanker 2 abgewandten Bereich mit minimalem Laufspiel in Richtung des Ventilsitzes 1 hindurch erstreckt.
In den 1 und 2 ist der Fortsatz 12 von einem Druckausgleichskanal 9 radial durchdrungen, sodass der Druckausgleichskanal 9 quer zum Strömunsgverlauf zwischen dem Einlass- und Auslasskanal 6, 7 angeordnet ist, wodurch in Richtung der Stirnfläche des Magnetankers 2 vorteilhaft ein direktes, umlenkungsfreies Einströmen in den Ankerraum 10 sicher vermieden wird.
In der 1 ist die Abschirmung 4 als Dreh-,Fräs-, oder Kunststoffteil ausgeführt ist. Alternativ dazu zeigt die 2 die Abschirmung 4 als Tiefziehteil aus einem Dünnblech hergestellt, wobei alle übrigen, in der 2 abgebildeten Einzelheiten dem Gegenstand nach 1 entsprechen.
Bezugszeichenliste

1: Ventilsitz
2: Magnetanker
3: Ventilgehäuse
4: Abschirmung
5: Ventilstößel
6: Einlasskanal
7: Auslasskanal
8: Führungsabschnitt
9: Druckausgleichskanal
10: Ankerraum
11: Ventilkammer
12: Fortsatz
13: Konus
14: Druckfeder
15: Magnetkern

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 102013209923 A1 [0002]

Claims

Proportionalregelventil, mit einem Ventilgehäuse, in dem ein Ventilstößel axial beweglich geführt ist, mit einem Magnetkern, der im Ventilgehäuse gegenüber einem mit dem Ventilstößel verbundenen Magnetanker angeordnet ist, sowie mit einer Feder, die in der elektromagnetisch nicht erregten Stellung des Magnetankers den Ventilstößel druckmitteldicht an einem im Ventilgehäuse angeordneten Ventilsitz hält, wodurch über einen im Ventilsitz vorgesehenen Durchlass die hydraulische Verbindung zwischen einem Einlass- und einem Auslasskanal im Ventilgehäuse getrennt ist, sowie mit einer am Ventilgehäuse fixierten Ventilspule zum elektromagnetisch initiierten Abheben des Ventilstößels vom Ventilsitz, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Ventilsitz (1) zugewandte Stirnfläche des Magnetankers (2) von einer im Ventilgehäuse (3) fixierten Abschirmung (4) verdeckt ist, die vom Ventilstößel (5) durchdrungen ist.
Proportionalregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (4) in einem Abstand zum Ein- und Auslasskanal (6, 7) im Ventilgehäuse (3) kraftschlüssig fixiert ist.
Proportionalregelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (4) einen konzentrisch zum Ventilsitz (1) ausgerichteten Führungsabschnitt (8) für den Ventilstößel (5) aufweist, durch den sich der Ventilstößel (5) mit seinem vom Magnetanker (2) abgewandten Bereich mit minimalem Laufspiel in Richtung des Ventilsitzes (1) hindurch erstreckt.
Proportionalregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (4) mit einem Druckausgleichskanal (9) versehen ist, der im Ventilgehäuse (3) einen zwischen der Abschirmung (4) und dem Magnetanker (2) angeordneten Ankerraum (10) mit einer zwischen der Abschirmung (4) und dem Einlass- und Auslasskanal (6, 7) gelegenen Ventilkammer (11) verbindet.
Proportionalregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (4) als starrer Ringkörper ausgebildet ist, der zum Führen und Richten der Druckmittelströmung zwischen dem Einlass- und Auslasskanal (6, 7) mit einem axialen Fortsatz (12) versehen ist, der sich in Richtung des Einlasskanals (6) erstreckt.
Proportionalregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des axialen Fortsatzes (12) mit einem Konus (13) versehen ist.
Proportionalregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (12) von einem Druckausgleichskanal (9) radial durchdrungen ist.
Proportionalregelventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Konus (13) ein Führungsabschnitt (8) für den Ventilstößel (5) ausgebildet ist, durch den sich der Ventilstößel (5) mit seinem vom Magnetanker (2) abgewandten Bereich mit minimalem Laufspiel in Richtung des Ventilsitzes (1) hindurch erstreckt.
Proportionalregelventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (4) als Tiefziehteil aus einem Dünnblech hergestellt ist.
Proportionalregelventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (4) als Dreh-,Fräs-, oder Kunststoffteil ausgeführt ist.