DE19834140A1

DE19834140A1 - Ventil

Info

Publication number: DE19834140A1
Application number: DE19834140A
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Reinartz; Stephan Risch; Georg Sonnenschein; Helmut Steffes; Dieter Dinkel
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1998-02-14
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 1999-08-19

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ventile dieser Art werden in Pneumatik- und Hydrauliksystemen in vielfältiger Weise eingesetzt und eignen sich insbesondere für den Einsatz in Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen. Aus der DE 195 10 745 A1 und der WO 97/104 34 sind beispielsweise Ventile bekannt, die als Auslaß- bzw. als Einlaßventil in einer Kolbenpumpe eingesetzt werden. Als Ventilkörper weisen diese Ventile eine Kugel auf, die von einer Schraubenfeder gegen eine Ventilsitzfläche eines Ventilsitzes gedrückt wird. Die Vielzahl und die Miniaturisierung der Bauteile, aus denen das Druckventil aufgebaut ist, wirkt sich nachteilig auf die Montage zeit und die Komplexität der Montagemittel und des Montageablaufes aus.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Ventil aufzubauen, das aus wenigen einfach ausgestalteten Teilen besteht, welche aufgrund ihres Aufbaus kostengünstig herzustellen und zu montieren sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weiteren Ansprüche enthalten vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Ventil aus wenigen, einfach aufgebauten und kostengünstig herzustellenden Einzelteilen zusammengesetzt ist. Die Einzelteile werden als Blechteile ausgestanzt und geprägt oder als Normteile zugekauft. Ein weiterer Vorteil der Ventile besteht darin, daß sie aufgrund ihres Aufbaus je nach Bedarf, mehrteilig oder einteilig ausgeführt werden können. Alle Ventilvarianten sind bei Bedarf als Baugruppen vormontierbar und können dadurch vor der Endmontage geprüft werden. Falls dies nicht notwendig ist, können die Einzelteile Ventilsitz und Ventilkörper auch direkt in ein Gehäuse eingefügt und dort befestigt werden, wodurch die Kosten für die Vormontage entfallen. Die Ventilbaugruppen oder die Einzelteile werden durch Verstemmen oder Verclinchen in ihrem Aufnahmegehäuse unverlierbar montiert. Durch die vorhandene Variabilität der möglichen Ausführungsformen können die Ventile genau auf ihren Bedarf zugeschnitten werden. So können sie einteilig oder mehrteilig ausgeführt werden, als Baugruppe vormontiert und geprüft oder als Einzelteile direkt in ein vorhandenes Gehäuse integriert werden, wodurch sich vielseitige Einsatzmöglichkeiten ergeben. Weiterhin können sie sowohl als Saug- als auch als Druckventile Verwendung finden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Figuren der Zeichnung und in der Beschreibung im einzelnen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1-13 vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ventils.

Die Fig. 1 bis 6 und 10 zeigen eine einteilige Ausführungsform des Ventils.

Fig. 1 zeigt ein einteilig ausgeführtes Ventil 1 im Querschnitt (Fig. 1a) und in der Draufsicht (Fig. 1b), das aus einer runden, gelochten Blechplatte, dem Ventilsitz 2, und einer darüberliegenden Verschlußlasche, dem Ventilkörpers 3, besteht. Das Ventil 1 ist einstückig aus einem Blech ausgestanzt und dessen Rand und die Verschlußlasche sind um 180 Grad nach oben umgebördelt. Der Öffnungsdruck zum Öffnen des Ventils 1, d. h. zum Abheben des Ventilkörpers 3 vom Ventilsitz 2 wird über die Vorspannung des Ventilkörpers 3 vorgegeben. Die Vorspannung ist durch die geometrische Gestaltung des Ventilkörpers 3 und die Verwendung von entsprechenden Federblechen einstellbar. Je nach Vorspannung ist somit ein gewünschter definierter Öffnungsdruck zu erzielen. Ein weiterer Vorteil dieses Ventilaufbaus ist, daß das Ventil 1 vor der Endmontage geprüft werden kann und somit der vorgegebene Öffnungsdruck sichergestellt wird.

Fig. 2 zeigt das mittels einer Verstemmung 11 in einem Gehäuse 4 druckdicht montierte Ventil 1 aus Fig. 1a im Querschnitt. Der Ventilsitz 2 des Ventils 1 liegt hierbei über einer Durchgangsbohrung 10 im Gehäuses 4.

Eine weitere Ausführungsform des Ventils 1 wird in Fig. 3 dargestellt. Das Ventil 1 setzt sich aus einem Gehäuse 4, in dem eine zylindrische Bohrung 12 angeordnet ist, welche mit einer radial zur Bohrungsachse angeordneten Durchgangsbohrung 10 in Verbindung steht, und einem federnden geschlitzten Ring 13 zusammen. Das Gehäuse 4 in der ausgeführten Form stellt den Ventilsitz und der geschlitzte Ring 13 den Ventilkörper dar. Die Schlitz 14 des Rings 13 ist gegenüber der Durchgangsbohrung 10 im Gehäuse 4 am Umfang der Bohrung versetzt. Der Aufbau des Ventils 1 charakterisiert dieses als Einlaßventil. Ist der Druck in der Durchgangsbohrung 10 größer als der Druck im Inneren des Rings 13, hebt das Ende 7 des geschlitzten Rings, welche die Durchgangsbohrung 10 verschließt, von der Innenwand der Bohrung 12 ab und gibt somit die Durchgangsbohrung 10 zur Durchströmung frei.

Fig. 4 zeigt eine als Auslaßventil ausgeführte Ventilanordnung. Als Gehäuse dient ein zylindrisches Rohr 4, in dem eine Durchlaßbohrung 10 angeordnet ist. Als Ventilkörper ist ein elastischer geschlitzter Ring 13 außen um das Rohr 4 gelegt. Der Schlitz 14 des Ringes 13 ist am Umfang so versetzt, daß ein dem Schlitz zugewandtes Ende 7 des Ringes 13 die Durchgangsbohrung 10 des Rohres 4 verschließt. Ist der Druck im Inneren des Rohres 4 größer als außerhalb, so hebt sich das Ende 7 des Ringes 13 von der Durchgangsbohrung 10 des Rohres 4 ab und gibt die Strömung von innen nach außen frei.

Der Vorteil der Konstruktion der Ausführungsvarianten für das Ventil 1 in Fig. 3 und 4 liegt in der einfachen und kostengünstigen Bauart. Der Ring 13 wirkt sowohl als federndes Element in Schließrichtung als auch als Ventilkörper 3. Die Befestigung des Ringes 13 erfolgt ohne Zusatzelemente durch partiellen oder vollständigen radialen Preßsitz. Zur Sicherung des Rings 13 in tangentialer Richtung ist, falls notwendig, ein einfacher partieller Formschluß oder eine partielle Verstemmung anzubringen.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ebenfalls jeweils ein Einlaß- bzw. ein Auslaßventil.

Das in Fig. 5 aufgezeigte Einlaßventil 1 besteht aus einem zylindrisch ausgeführten Ventilkörper 3 und einem als Ventilsitz 2 ausgeführten Gehäuse 4. Das Gehäuse 4 ist mit einer zylindrischen Bohrung 12 ausgestattet, in die der Ventilkörper 3 eingelegt ist. Eine in radialer Richtung an die zylindrische Bohrung 12 des Gehäuses 4 angeordnete Durchgangsbohrung 10 wird durch den sich im Inneren der Gehäusebohrung 12 befindlichen Ventilkörper 3 verschlossen, welcher durch die Strömung mitgerissen und auf die Durchgangsbohrung 10 gedrückt wird. Ist der Druck außerhalb der Durchgangsbohrung 10 größer als der Druck im Innenraum der Zylinderbohrung 12, wird der Ventilkörper 3 abgehoben und der Durchfluß von außen nach innen freigegeben.

Das in Fig. 6 dargestellte Auslaßventil wird durch ein Gehäuse, welches als Rohr 4 ausgeführt ist, und einen das Rohr 4 umschließenden Ventilkörper 3 gebildet. Der Ventilkörper 3 besteht hier aus einem geschlossenen Ring, dessen innerer Durchmesser größer ist als der äußere Durchmesser des Rohres 4. Im Rohr 4 ist eine Durchgangsbohrung 10 angeordnet. Ist der Umgebungsdruck zwischen Rohr 4 und Ventilkörper 3 größer als der Innendruck im Rohr 4, legt sich der Ventilkörper 3 tangential an das Rohr 4 an und verschließt die Durchgangbohrung 10. In diesem Zustand ist das Ventil geschlossen. Ist der Innendruck im Rohr 4 größer als der Druck zwischen Rohr 4 und Ventilkörper 3, so wird dieser von der Durchgangsbohrung 10 abgehoben und gibt den Durchlaß frei.

Fig. 10 zeigt ein Ventil 1 bei dem in ein Gehäuse 4 gleichzeitig ein Ventilsitz 2 eingearbeitet ist. Die Funktion des Durchgangslochs im Ventilsitz 2 wird von einer Durchgangsbohrung 10 im Gehäuse 4 übernommen. Der Ventilkörper wird von einem geprägten Federblech 3 gebildet, das mit einer Dichtplatte 8 in seinem Zentrum ausgestattet ist. Das Federblech 3 wird mittels einer Verstemmung 11 im Gehäuse 4 verliersicher montiert.

Die Fig. 7 bis 9, 11 und 12 beschreiben zweiteilig aufgebaute Ventilvarianten. Die Fig. 7 und 8 zeigen jeweils zweiteilige Saugventile.

In Fig. 7 ist ein Druckventil dargestellt, welches aus einem Ventilsitz 2 und einem Ventilkörper 3 aufgebaut ist. Der Ventilsitz 2 ist als gestanztes Blechteil kreisrund mit einem Durchgangsloch 5 in seinem Zentrum ausgeführt. Der Ventilkörper 3 besteht aus einem gestanzten und geprägten Federstahlblech, welches durch eine Umbördelung 18 unverlierbar mit dem Ventilsitz 2 verbunden ist. Der Ventilkörper 3 ist im Querschnitt M-förmig geprägt, wobei die beiden äußeren Schenkel 6 durch die Umbördelung 18 am Ventilsitz 2 gehalten werden und das mittlere bogenförmig geprägte Segment 9 das Durchgangsloch 5 des Ventilsitzes 2 schließt. Das Ventil 1 ist vor der Montage komplett vorzumontieren und kann dadurch extern geprüft werden. Das Ventil 1 selbst wird in einem Gehäuse 4 eingesetzt und mittels Verstemmung 11 unlösbar mit ihm verbunden.

Das Ventil 1, welches durch Fig. 8 dargestellt wird, besteht ebenfalls aus einem Ventilsitz 2 und einem Ventilkörper 3. Der Aufbau des Ventilsitzes 2 entspricht dem Aufbaus des in Fig. 7 beschrieben Bauteils. Der Ventilkörper 3 ist kreisrund ausgestanzt und wellenförmig geprägt, wobei das mittlere Segment als Dichtplatte 8 ausgeführt ist und das Durchgangsloch 5 im Ventilsitz 2 verschließt. Im Gegensatz zum Ventil 1 aus Fig. 7, bei dem der Ventilkörper 3 mit dem Ventilsitz 2 eine linienförmige Dichtfläche bildet, liegt hier eine flächige Dichtkontur vor. Der Ventilkörper 3 ist auch hier durch eine Umbördelung 18 des Randes des Ventilsitzes 2 mit diesem unverlierbar verbunden. Das komplette Ventil kann ebenfalls extern geprüft werden. Die Befestigung im Gehäuse 4 findet ebenfalls durch eine Verstemmung 11 statt.

In Fig. 9 ist ebenfalls ein Saugventil dargestellt, welches aus dem Ventilsitz 2 und einem Ventilkörper 3 besteht. Der Ventilsitz 2 und der Ventilkörper 3 sind entsprechend dem Ventilsitz 2 und dem Ventilsitz 3 aus Fig. 8 aufgebaut. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Ventilkörper 3 nicht mit dem Ventilsitz 2 verbunden ist, sondern durch die Montage der Einzelteile im Gehäuse 4 durch eine Verstemmung 11 unverlierbar miteinander verbunden werden.

Die Fig. 11 und 12 zeigen zweiteilig aufgebaute Ventile, bei denen als Ventilkörper eine Kugel 15 eingesetzt wird und der Ventilsitz 2 einteilig mit federnden Laschen 16, die die Kugel auf das Durchgangsloch 5 des Ventilsitzes 2 drücken, ausgeführt ist.

Fig. 11 zeigt ein Druckventil. Die federnden Laschen 16 entstehen, indem der Ventilsitz 4 symmetrisch an seinem Rande umgebördelt wird. Das Druckventil kann so vor der Montage in das Gehäuse 4 komplett montiert und geprüft werden. Das Ventil 1 wird in dem Gehäuse 4 durch eine Verstemmung 11 verliersicher gehalten.

Das in Fig. 12 gezeigte Ventil 1, ist ebenfalls als Druckventil ausgelegt. Die federnde rasche 16, die hier die Kugel 15 auf den Ventilsitz drückt, entsteht ebenfalls durch Umbördelung des Randes des Ventilsitzes 2, ist allerdings hier asymmetrisch, d. h. nur von einer Seite her ausgeführt. Die gesamte Ventilbaugruppe wird auch hier durch Verstemmen 11 in dem Gehäuse 4 montiert.

Fig. 13 zeigt ein dreiteilig auf gebautes Druckventil mit einem Ventilkörper und Ventilsitz 2, bei dem der Ventilkörper als Kugel 15 ausgeführt ist. Die Kugel 15 wird mittels eines Federelementes 17 auf den Ventilsitz 2 gedrückt. Das Federelement 17 wird durch eine Umbördelung 18 des Ventilsitzrandes unverlierbar mit dem Ventilsitz 2 verbunden. Auch diese Ausführungsform des Ventils 1 kann, bevor es an seinen Bestimmungsort in einem System montiert wird, vormontiert und extern geprüft werden. Befestigt wird dieses Druckventil in einem Gehäuse 4 ebenfalls durch eine Verstemmung 11.

Claims

1. Ventil, mit einem Ventilkörper und einem Ventilsitz, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Ventilkörper (3) als auch der Ventilsitz (2) form- bzw. kraftschlüssig direkt oder indirekt mit einem Gehäuse (4) verbunden sind.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) und/oder der Ventilsitz (2) mittels Clinchen bzw. Verstemmen (1)1 mit dem Gehäuse (4) verbunden ist.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) und der Ventilsitz (2) form- bzw. kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) und der Ventilsitz (2) mittels einer Umbördelung (18) des Randes des Ventilsitzes (2) mitein ander verbunden sind.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) federnd ausgebildet ist.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (1) einstückig ausgeführt ist.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (2) als Blechteil mit einem doch im Zentrum ausgebildet und der Ventilkörper (3) als Verschlußlasche am Ventilsitz (2) angeordnet ist.

8. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) eine Kugel (15) ist.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (15) mit einer oder mehreren federnden raschen (16) auf den Ventilsitz (2) gedrückt werden.

10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (2) und die raschen (16) einstückig ausge führt und die raschen (16) symmetrisch oder asymmetrisch am Ventilsitz angeordnet sind.

11. Ventil nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) ein geschlitzter Ring (13) ist, der eine in einem Rohr (4) angeordnete Durchgangsbohrung (10) von außen verschließt.

12. Ventil nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) ein geschlitzter Ring (13) ist, der in einer zylindrischen Gehäusebohrung mit einem dem Schlitz (14) zugewandten Ende (7) eine Durchgangsbohrung (10) von innen verschließt.

13. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) ein in einer zylindrischen Bohrung (12) angeordneter zylindrischer Körper ist.

14. Ventil nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) ein geschlossener Ring ist, welcher am Außendurchmesser eines Rohres (4) angeordnet ist, das mit einer Durchgangsbohrung (10) versehen und als Ventilsitz gestaltet ist.

15. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkontur zwischen Ventilsitz (2) und Ventilkörper (2) eine Linien- oder Flächenform aufweist.

16. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (1) ein Druckventil ist.

17. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (1) ein Saugventil ist.