DE19857029C2

DE19857029C2 - Rückschlagventil, insbesondere für einen Bremskraftverstärker in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19857029C2
Application number: DE1998157029
Authority: DE
Inventors: Klaus Engelhardt
Original assignee: Alfmeier Praezision AG Baugruppen und Systemlosungen
Current assignee: Alfmeier Praezision SE
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2018-12-11
Also published as: DE19857029A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, insbesondere für einen Bremskraftver stärker in einem Kraftfahrzeug, für ein gasförmiges Arbeitsmittel mit einer Mem bran auf seiner Saugseite und einem Ventilsitz aus starrem Werkstoff. Ein solches Ventil ist beispielsweise aus DE 84 22 552.1 U1 bekannt.

Im Zuge der Fortentwicklung der Technik kommt der Geräuschentwicklung in vie lerlei Aggregaten wachsende Bedeutung zu. Dies gilt auch für Rückschlagventile, beispielsweise in Kraftfahrzeugen. So wurden lange Zeit vom Rückschlagventil in Bremskraftverstärkern von Kraftfahrzeugen verursachte Geräusche hingenom men, weil sie vor dem Hintergrund anderer Geräusche nicht störend wahrgenom men worden sind. Jüngere Kraftfahrzeuge, insbesondere ihre Motoren, sind je doch so leise geworden, dass in Bremskraftverstärkern, ihren Anschlussleitungen und zugehörigen Rückschlagventilen auftretende Geräusche stören, beispielswei se weil sie infolge ihrer hohen Frequenz als unangenehm empfunden werden. Bei einem aus DE-OS 26 28 314 bekannten Rückschlagventil wird zur Geräuschmin derung vorgeschlagen, die Membran als Rollmembran auszugestalten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für eine Bremskraftanlage in Kraftfahrzeugen ein Rückschlagventil zu schaffen, das praktisch geräuschlos ar beitet, ohne in seiner Funktionssicherheit beeinträchtigt zu sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Druckleitung eines Rückschlagventils unmittelbar vor seinem Ventilsitz eine arbeitsmittel gefüllte Kammer als Schalldämpfer vorgesehen ist. Diese Kammer dämpft durch ihr relativ großes Volumen im Druck- und Arbeitsmittel der Bremskraftanlage auf tretende abrupte Druckänderungen so weit, dass Druckausgleichsströmungen durch das Rückschlagventil praktisch geräuschlos, insbesondere ohne Pfeiftöne, erfolgen.

Nach zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind der Ventilsitz und die Kammer in einem gemeinsamen, vorzugsweise rotationssymmetrischen, Gehäuse zusammengefasst, wobei der Querschnitt der Kammer gleich dem 5- bis 15fachen, vorzugsweise gleich dem 10fachen, Querschnitt der Druckleitung ist, wobei die Länge der Kammer ein bis zweimal so groß ist wie ihr Durchmesser und wobei die lichte Weite der Druckleitung zwischen 3 mm und 8 mm liegt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, dass die Membran aus einem Elastomer besteht, dass die Druckleitung, die Kammer und der Ventil sitz aus bei den auftretenden Drücken praktisch verformungsfreien Wänden auf gebaut sind und dass eine Gehäusewand der Kammer durch achsparallele radiale Stege zusätzlich versteift ist.

Gemäß weiteren Ausgestaltungen der Erfindung strömt das Arbeitsmittel inner halb der Kammer im Wesentlichen laminar.

Erfindungsgemäß ausgeführte Rückschlagventile sind insbesondere auch bei ih rer Verwendung in Bremskraftverstärkern von Kraftfahrzeugen sehr vorteilhaft, weil sie auf überraschend einfache Art und Weise die Entstehung von Geräu schen, beispielsweise von Pfeiftönen, vermeiden, ohne hierfür einen nennenswer ten Zusatzaufwand zu erfordern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläu tert.

Ein Rückschlagventil weist eine von einer Gehäusewand 8 umschlossene rotati onssymmetrische Kammer 1 auf, die an ihrer Einlassseite (Druckseite) mit einer Kappe 2 verschlossen ist. Die Kappe 2 trägt in Achsrichtung der Kammer 1 einen nach außen vorstehenden Schlauchnippel 3, dessen kappenseitiges Bohrungsen de über mehrere in Umfangsrichtung leicht geschwungene Kanäle 4 mit dem In nenraum der Kammer 1 verbunden ist.

Die Auslassseite (Saugseite) der Kammer 1 ist durch eine Kappe 5 verschlossen, die ebenfalls einen nach außen vorstehenden Schlauchnippel 6 trägt. Die Kap pe 5 ist kegelig ausgebildet und von innen mit mindestens einer Rippe 7 versteift.

Im Inneren der Kammer 1 erstreckt sich praktisch über deren gesamte Länge ein zentraler Führungsbolzen 10, der über Stege 9 starr mit der Gehäusewand 8 ver bunden ist. Der Führungsbolzen 10 fasst mit einer bohrungsähnlichen Ausspa rung 11 über einen Zapfen 12 auf der Innenseite der Kappe 2. Die Aussparung 11 erstreckt sich nahezu über die gesamte Länge des Führungsbolzens 10, so dass dieser etwa die gleiche Wanddicke aufweist wie die Gehäusewand 8.

Im saugseitigen Ende der Kammer 1 ist ein radial nach innen gerichteter flanschähnlicher Vorsprung 13 vorgesehen, der einen in Richtung auf die Saug seite (Auslassseite) vorstehenden achsparallelen Ring 14 trägt. Die freie Schulter des Ringes 14 bildet einen Ventilsitz 15. Der Führungsbolzen 10 ragt mit seinem verschlossenen Ende 16 in den Ring 14 hinein und bildet mit diesem zusammen einen im Querschnitt etwa kreisringförmigen Kanal 17, wobei dieser von sich im Wesentlichen radial erstreckenden Stegen 17a unterteilt ist. Über die Stege 17a ist der Führungsbolzen 10 an die Innenwandung 14a des Rings 14 angeformt bzw. daran fixiert. Außerdem trägt der Führungsbolzen 10 abgestützt auf einem Absatz 18 an seinem Ende 16 eine Membran 19 aus einem Elastomer. Die Mem bran 19 umfasst dichtend das Ende 16 und liegt mit ihrem Umfangsbereich auf dem Ventilsitz 15 auf.

Beim Auftreten eines Unterdruckes in einer Vorkammer 20 in der Kappe 5 wird der Rand der Membran 19 von dem Ventilsitz 15 abgehoben und Arbeitsmittel, vorzugsweise Luft, strömt aus der Kammer 1 und aus einem nicht dargestellten Schlauch durch den Kanal 17, so dass der Druck in der Kammer 1 und dem Schlauch entsprechend absinkt. Dabei ist die Strömungsgeschwindigkeit des Ar beitsmittels in der Kammer 1 deutlich, beispielsweise um eine Zehnerpotenz, niedriger als in den Schlauchnippeln 3 und 6 sowie in den hieran angeschlosse nen, nicht dargestellten Schläuchen. Da das gasförmige Arbeitsmittel volumene lastisch ist, werden bei Stellungsänderungen der Membran 19 auftretende Druck stöße gedämpft. Diese Dämpfung wird durch die Kammer 1 überraschend deutlich verstärkt, so dass eine den Druckausgleich bewirkende Strömung des Arbeitsmit tels geräuschlos erfolgt.

Das erfindungsgemäße Rückschlagventil ist aufgrund seines Aufbaus und seiner Beschaffenheit besonders geeignet zum Einsatz in Bremskraftverstärkern von Kraftfahrzeugen, ist aber auch immer dort einsetzbar, wo vergleichbare Druckän derungen und Arbeitsmittelmengen beherrscht werden müssen.

Bezugszeichenliste

1

Kammer

2

Kappe auf d. Einlassseite

3

Schlauchnippel

4

Kanal

5

Kappe auf d. Auslassseite

6

Schlauchnippel

7

Rippe

8

Gehäusewand

9

Steg

10

Führungsbolzen

11

Aussparung

12

Zapfen

13

Vorsprung

14

Ring

14

a Innenwandung

15

Ventilsitz

16

verschlossenes Ende

17

Kanal

17

a Steg

18

Absatz

19

Membran

20

Vorkammer

Claims

1. Rückschlagventil, insbesondere für einen Bremskraftverstärker in einem Kraftfahrzeug, für ein gasförmiges Arbeitsmittel mit einer Membran (19) auf seiner Saugseite und einem Ventilsitz (15) aus starrem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass in seiner Druckleitung in Stömungsrichtung gesehen unmittelbar vor dem Ventilsitz (15) eine arbeitsmittelgefüllte Kammer (1) als Schalldämpfer vorge sehen ist.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ventilsitz (15) und Kammer (1) in einem gemeinsamen, vorzugsweise rotationssymmetrischen Gehäuse (8) zusammengefasst sind.

3. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Kammer (1) gleich dem 5- bis 15fachen, vorzugswei se gleich dem 10fachen Querschnitt der Druckleitung (3) ist.

4. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Kammer (1) ein bis zweimal so groß ist wie ihr Durchmes ser.

5. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der Druckleitung (3) zwischen 3 mm und 8 mm liegt.

6. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (19) aus einem Elastomer besteht.

7. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckleitung (3) die Kammer (1) und der Ventilsitz (15) aus bei den auftretenden Drücken praktisch verformungsfreien Wänden aufgebaut sind.

8. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gehäusewand (8) der Kammer (1) durch achsparallele radiale Ste ge (9) zusätzlich versteift ist.

9. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmittel innerhalb der Kammer (1) im Wesentlichen laminar strömt.