DE102019128960A1 - Steuerventil - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerventil (1), insbesondere für einen hydraulischen Nockenwellenversteller, umfassend ein hohlzylindrisches Ventilgehäuse (2) mit einem Druckmitteleinsatz (8), in dem ein verschiebbar geführter Steuerkolben (9) angeordnet ist, wobei das Ventilgehäuse (2) an einem axialen Ende (3) eine Druckmitteleinlassöffnung (4), die mittels eines Rückschlagventils (10) umfassend ein Schließelement (11) öffen- und verschließbar ist, und wenigstens eine radiale Druckmittelauslassöffnung (7) aufweist, wobei der Druckmitteleinsatz (8) an seinem ventilseitigen Ende eine Anschlagsfläche (13) für das Schließelement (11) aufweist und zwischen dem Ende des Druckmitteleinsatzes (8) und dem Steuerkolben (9) ein Druckelement (15) angeordnet ist, wobei der Druckmitteleinsatz (8) an seinem ventilseitigen Ende eine Kolbenspeichervorrichtung (18) umfasst.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerventil, insbesondere für einen hydraulischen Nockenwellenversteller.
- Steuerventile sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So offenbart beispielsweise die
DE 10 2010 032 255 A1 ein gattungsgemäßes Steuerventil umfassend ein Rückschlagventil mit einem Dichtsitz an einem Durchbruch sowie einem federnden Schließelement, das den Durchbruch in einer geschlossenen Position überdeckt. - In der Praxis zeigt sich jedoch, dass aus dem Stand der Technik bekannte Rückschlagventile nicht die gewünschten Ansprechzeiten in den jeweiligen Betriebszuständen aufweisen. So konnte in Simulationen gezeigt werden, dass die Ansprechzeiten dadurch beeinflusst werden, wie schnell ein direkt hinter dem Schließelement vorhandenes Volumen mit dem Druckmittel gefüllt oder geleert werden kann.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Steuerventil bereitzustellen.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Steuerventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Die Unteransprüche betreffen jeweils bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung, deren jeweilige Merkmale im Rahmen des technisch Sinnvollen frei miteinander kombinierbar sind.
- Das erfindungsgemäße Steuerventil, welches insbesondere für einen hydraulischen Nockenwellenversteller vorgesehen ist, umfasst ein hohlzylindrisches Ventilgehäuse mit einem Druckmitteleinsatz, in dem ein verschiebbar geführter Steuerkolben angeordnet ist, wobei das Ventilgehäuse an einem axialen Ende eine Druckmitteleinlassöffnung, die mittels eines Rückschlagventils umfassend ein Schließelement offen- und verschließbar ist, und wenigstens eine radiale Druckmittelauslassöffnung aufweist, wobei der Druckmitteleinsatz an seinem ventilseitigen Ende eine Anschlagsfläche für das Schließelement aufweist und zwischen dem Ende des Druckmitteleinsatzes und dem Steuerkolben ein Druckelement angeordnet ist, und wobei der Druckmitteleinsatz an seinem ventilseitigen Ende eine Kolbenspeichervorrichtung umfasst.
- Die Kolbenspeichervorrichtung ist somit direkt hinter dem Schließelement des Rückschlagsventils im Zentrum des Steuerventils angeordnet. Mittels dieser können die Ansprechzeiten des Rückschlagsventils in den jeweiligen Betriebszuständen signifikant reduziert werden.
- Wenn das Rückschlagventil öffnet, wird ein Kolben der Kolbenspeichervorrichtung zusammengedrückt, so dass das Volumen direkt hinter dem Schließelement vergrößert wird. Dieser Vorgang verläuft schneller, als das Druckmittel zum herausfließen aus dem Spalt zwischen der Anschlagsfläche und dem Schließelement benötigt. Sobald das Rückschlagventil schließt, drückt das Druckelement, vorzugsweise in Form einer Druckfeder, den Kolben der Kolbenspeichervorrichtung in Richtung des Rückschlagventils, so dass das Druckmittel in den gebildeten Spalt zwischen Anschlagsfläche und Schließelement gedrückt wird.
- In einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Kolbenspeichervorrichtung an ihrem steuerkolbenseitigen Ende eine Ausnehmung für eine Entlüftungsöffnung auf. Die Anordnung der Entlüftungsöffnung innerhalb der Ausnehmung wirkt sich vorteilhaft aus, da Entlüftungsöffnung nicht mehr dem Druckmittelstrom ausgesetzt ist.
- In einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante weist die Kolbenspeichervorrichtung an ihrem steuerkolbenseitigen Ende eine Umleitungstruktur auf, mit der ein Fluidstrom um eine in der Kolbenspeichervorrichtung angeordnete Entlüftungsöffnung umleitbar ist.
- Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung zudem einen hydraulischen Nockenwellenversteller umfassend das erfindungsgemäße Steuerventil.
- Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Steuerventils ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen, die anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. In dieser zeigen:
-
1 eine Ausführungsvariante eines Steuerventils gemäß Stand der Technik, -
2 eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Steuerventils mit geschlossenem Rückschlagventil, -
3 die in2 gezeigte Ausführungsvariante mit geöffnetem Rückschlagventil, und -
4 eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Steuerventils. - Es wird darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich schematischer Natur sind und ausschließlich dem Verständnis der Erfindung dienen. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch sind die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele prinzipiell frei miteinander kombinierbar.
- In
1 ist eine Ausführungsvariante eines Steuerventils1 gemäß Stand der Technik gezeigt, das für einen Nockenwellenversteller eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. - Das Steuerventil
1 umfasst ein hohlzylindrisches Ventilgehäuse2 mit einer an einem axialen Ende3 des Ventilgehäuses2 angeordneten Druckmitteleinlassöffnung4 , zwei Arbeitsanschlüssen5 ,6 für die gegenläufigen Druckmittelkammern in einem Rotor des Nockenwellenverstellers (nicht dargestellt) sowie eine Druckmittelauslassöffnung7 . Innerhalb des Ventilgehäuses2 wird in einem Druckmitteleinsatz8 ein Steuerkolben9 axial geführt, wobei in Abhängigkeit von seiner Position die Druckmitteleinlassöffnung4 mit einem der Arbeitsanschlüsse5 ,6 strömungstechnisch verbunden wird, während der andere Arbeitsanschluss5 ,6 mit der Druckmittelauslassöffnung7 verbunden ist. Im Bereich der Druckmitteleinlassöffnung4 ist ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil10 angeordnet, das ein Schließelement11 und einen Dichtsitz12 umfasst. Wie anhand von1 erkennbar, ist das Rückschlagventil10 in einer geöffneten Position dargestellt, so dass das Schließelement11 an einer Anschlagsfläche13 des Druckmitteleinsatzes8 anliegt. In einer geschlossenen Position hingegen überdeckt das Schließelement11 einen im Dichtsitz12 exzentrisch, d. h. seitlich von einer Mittelachse des Steuerventils1 bzw. des Dichtsitzes12 ausgebildeten kreisrunden Durchbruch14 . Weiterhin umfasst das Steuerventil1 ein Druckelement15 in Form einer Druckfeder, das an einem Ende in einer Ausnehmung16 des Druckmitteleinsatzes8 und an seinem anderen Ende in einer Ausnehmung17 des Steuerkolbens9 angeordnet ist. - In
2 ist eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Steuerventils1 mit geschlossenem Rückschlagventil10 dargestellt. Im Unterschied zum aus dem Stand der Technik bekannten Steuerventil1 umfasst der Druckmitteleinsatz8 an seinem ventilseitigen Ende eine Kolbenspeichervorrichtung18 mit einem Kolben19 . - Wie anhand von
2 und3 erkennbar, ist die Kolbenspeichervorrichtung18 somit direkt hinter dem Schließelement11 des Rückschlagsventils10 im Zentrum des Steuerventils1 angeordnet. Mittels dieser können die Ansprechzeiten des Rückschlagsventils10 in den jeweiligen Betriebszuständen signifikant reduziert werden. - Weiterhin weist die Kolbenspeichervorrichutng
18 in der vorliegend dargestellten Ausführungsvariante an seinem steuerkolbenseitigen Ende eine Ausnehmung20 für eine Entlüftungsöffnung21 auf. - In
4 ist eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Steuerventils1 dargestellt. Im Unterschied zu der vorhergehenden Ausführungsvariante weist die Kolbenspeichervorrichtung18 an ihrem steuerkolbenseitigen Ende eine Umleitungsstruktur22 auf, mit der ein Fluidstrom um eine in der Kolbenspeichervorrichtung18 angeordnete Entlüftungsöffnung23 umleitbar ist. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Steuerventil
- 2
- Ventilgehäuse
- 3
- axiales Ende
- 4
- Druckmitteleinlassöffnung
- 5
- Arbeitsanschluss
- 6
- Arbeitsanschluss
- 7
- Druckmittelauslassöffnung
- 8
- Druckmitteleinsatz
- 9
- Steuerkolben
- 10
- Rückschlagventil
- 11
- Schließelement
- 12
- Dichtsitz
- 13
- Anschlagsfläche
- 14
- Durchbruch
- 15
- Druckelement
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Kolbenspeichervorrichtung
- 19
- Kolben
- 20
- Ausnehmung
- 21
- Entlüftungsöffnung
- 22
- Umleitungsstruktur
- 23
- Entlüftungsöffnung
- 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 102010032255 A1 [0002]
Claims (4)
- Steuerventil (1), insbesondere für einen hydraulischen Nockenwellenversteller, umfassend ein hohlzylindrisches Ventilgehäuse (2) mit einem Druckmitteleinsatz (8), in dem ein verschiebbar geführter Steuerkolben (9) angeordnet ist, wobei das Ventilgehäuse (2) an einem axialen Ende (3) eine Druckmitteleinlassöffnung (4), die mittels eines Rückschlagventils (10) umfassend ein Schließelement (11) öffen- und verschließbar ist, und wenigstens eine radiale Druckmittelauslassöffnung (7) aufweist, wobei der Druckmitteleinsatz (8) an seinem ventilseitigen Ende eine Anschlagsfläche (13) für das Schließelement (11) aufweist und zwischen dem Ende des Druckmitteleinsatzes (8) und dem Steuerkolben (9) ein Druckelement (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmitteleinsatz (8) an seinem ventilseitigen Ende eine Kolbenspeichervorrichtung (18) umfasst.
- Steuerventil (1) nach
Anspruch 1 , wobei die Kolbenspeichervorrichtung (18) an ihrem steuerkolbenseitigen Ende eine Ausnehmung (20) für eine Entlüftungsöffnung (21) aufweist. - Steuerventil (1) nach
Anspruch 1 , wobei die Kolbenspeichervorrichtung (18) an ihrem steuerkolbenseitigen Ende eine Umleitungstruktur (22) aufweist, mit der ein Fluidstrom um eine in der Kolbenspeichervorrichtung (18) angeordnete Entlüftungsöffnung (23) umleitbar ist. - Hydraulischer Nockenwellenversteller umfassend ein Steuerventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019128960.2A DE102019128960A1 (de) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | Steuerventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019128960.2A DE102019128960A1 (de) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | Steuerventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019128960A1 true DE102019128960A1 (de) | 2021-04-29 |
Family
ID=75378746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019128960.2A Withdrawn DE102019128960A1 (de) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | Steuerventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019128960A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023024120A1 (zh) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 凸轮轴相位调节器 |
-
2019
- 2019-10-28 DE DE102019128960.2A patent/DE102019128960A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023024120A1 (zh) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 凸轮轴相位调节器 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |