DE19917182A1 - Pressure control and holding valve arrangement - Google Patents

Pressure control and holding valve arrangement

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Abstract

Eine bekannte Druckregel- und halteventilanordnung benötigt ein Ventil, das noch nicht beschrieben ist. Hiergegen weist die neue Druckregel- und halteventilanordnung die Merkmale auf, dass der Ventilschließkörper (7) mit einer Membrane (13) verbunden ist, die einerseits eine Membrankammer (14) begrenzt, die über eine Verbindungsleitung (15) direkt mit einem Druckanschluss (16) der Pumpe (2) verbunden ist, und andererseits eine Steuerdruckkammer (17) begrenzt, die über ein Steuerventil (18) entweder mit der Membrankammer (14) oder über die Verbindungsleitung (15) mit dem Druckanschluss (16) der Pumpe (2) verbindbar ist und darüber hinaus über eine Verbindungsleitung (19) mit dem Rücklaufanschluss (11) verbunden ist. Die erfindungsgemäße Anordnung lässt sich kostengünstig herstellen.A known pressure control and holding valve arrangement requires a valve which has not yet been described. In contrast, the new pressure control and holding valve arrangement has the features that the valve closing body (7) is connected to a membrane (13) which on the one hand delimits a membrane chamber (14) which is connected directly to a pressure connection (16) via a connecting line (15) the pump (2) is connected, and on the other hand delimits a control pressure chamber (17) which can be connected via a control valve (18) either to the diaphragm chamber (14) or via the connecting line (15) to the pressure connection (16) of the pump (2) and is also connected to the return connection (11) via a connecting line (19). The arrangement according to the invention can be produced inexpensively.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckregel- und -halteventilanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a pressure control and holding valve arrangement according to the Preamble of claim 1.

Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der DE 30 24 209 A1 bei einer Flüssigkeitskühlung für Verbrennungsmotoren bekannt, wobei zur Regelung des Kühlflüssigkeitsumlaufs ein vorzugsweise elektronisches Steuergerät vorge­ sehen ist, das die Verstellung des Absperrorgans oder dergleichen in Abhängig­ keit vom Vergleich eines durch die Motortemperatur bestimmten Istwertes mit einem einstellbaren Sollwert steuert. Als Absperrorgan dient ein mit dem Steuergerät zusammenwirkendes motorisch oder elektromagnetisch betriebe­ nes Ventil oder dergleichen.Such an arrangement is, for example, from DE 30 24 209 A1 Liquid cooling for internal combustion engines is known, being used for regulation the coolant circulation is preferably a preferably electronic control unit see is that the adjustment of the shut-off device or the like in dependence comparison of an actual value determined by the engine temperature with controls an adjustable setpoint. A shut-off device is used with the Control unit interacting motor or electromagnetic operation valve or the like.

Aus der Druckschrift ist kein Hinweis über die Ausbildung eines solchen Ab­ sperrorgans entnehmbar.From the publication there is no indication of the formation of such an Ab lock organ removable.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Druckregel- und -halteventilanord­ nung der angegebenen Art zu gestalten, bei der insbesondere eine funktions­ sichere Arbeitsweise vorliegt und die kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is therefore to arrange a pressure control and holding valve to design the specified type, in particular with a functional there is a safe working method and it is inexpensive to manufacture.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.This object is by those mentioned in the characterizing part of claim 1 Features solved, advantageous developments are with the dependent claims specified.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below.

Die Zeichnung zeigt:The drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kühleinrichtung für Kraftmaschinen, Fig. 1 is a schematic representation of a cooling device for combustion engines,

Fig. 2 eine Ausführung eines Druckregel- und -halteventils nach Fig. 1. Fig. 2 shows an embodiment of a pressure control and -halteventils of FIG. 1.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemässe Druckregel- und -halteven­ tilanordnung 1 in Verbindung mit einer Kühlflüssigkeitspumpe 2 und einem Kühlflüssigkeitskreislauf 3, insbesondere für eine Kraftmaschine 4, deren Be­ triebstemperatur von einem Temperatursensor 5 erfasst und ggf. in Abhängig­ keit von weiteren Betriebssignalen zu Ansteuersignalen für ein in Fig. 2 darge­ stelltes Druckregel- und halteventil 6 verarbeitet wird, das einen Ventilschliess­ körper 7 aufweist, der mit einem zwischen einem Leitungsabschnitt 8, in dem der zu regelnde Kühlflüssigkeitsdruck herrscht, und einem Leitungsabschnitt 9 eines in einen Sauganschluss 10 der Pumpe 2 führenden Rücklaufanschlusses 11 angeordneten Ventilsitz 12 zusammenwirkt. Fig. 1 shows schematically an inventive pressure control and holding valve arrangement 1 in conjunction with a coolant pump 2 and a coolant circuit 3 , in particular for an engine 4 , the operating temperature of which is detected by a temperature sensor 5 and, if necessary, depending on further operating signals to control signals For a Darge shown in Fig. 2 pressure control and holding valve 6 is processed, which has a valve closing body 7 , which with a between a line section 8 , in which the coolant pressure to be controlled prevails, and a line section 9 one in a suction port 10 of the pump 2 leading return port 11 arranged valve seat 12 cooperates.

Es ist ersichtlich (Fig. 2), dass der Ventilschliesskörper 7 mit einer Membrane 13 verbunden ist, die einerseits eine Membrankammer 14 begrenzt, die über eine Verbindungsleitung 15 direkt mit einem Druckanschluss 16 der Pumpe 2 ver­ bunden ist, und andererseits eine Steuerdruckkammer 17 begrenzt, die über ein Steuerventil 18 mit der Membrankammer 14 und über die Verbindungslei­ tung 15 mit dem Druckanschluss 16 der Pumpe 2 verbindbar ist und darüber hinaus über eine Verbindungsleitung 19 mit dem Rücklaufanschluss 11 verbun­ den ist.It can be seen ( Fig. 2) that the valve closing body 7 is connected to a diaphragm 13 which on the one hand delimits a diaphragm chamber 14 which is connected via a connecting line 15 directly to a pressure connection 16 of the pump 2 , and on the other hand delimits a control pressure chamber 17 Which can be connected via a control valve 18 to the diaphragm chamber 14 and via the connecting line 15 to the pressure connection 16 of the pump 2 and, moreover, is connected to the return connection 11 via a connecting line 19 .

Die Verbindungsleitung 19 kann direkt im Ventilschliesskörper 7 angeordnet (Volllinie) oder als separate Leitung 19 (Strichpunktlinie) ausgeführt sein. Mit dieser Anordnung lässt sich die Betriebstemperatur der Kraftmaschine feinfühlig steuern.The connecting line 19 can be arranged directly in the valve closing body 7 (solid line) or as a separate line 19 (dash-dot line). With this arrangement, the operating temperature of the engine can be controlled sensitively.

Da der bei Betrieb der Kraftmaschine 4 im Druckanschluss 16 der Pumpe 2 herr­ schende Druck unbeeinflusst auch in der Membrankammer 14 herrscht, ergibt sich eine Druckdifferenz an der Membrane 13 immer dann, wenn das Steuer­ ventil 18 den Durchlass der Verbindungsleitung 15 in die Steuerdruckkammer 17 gedrosselt oder verschlossen hat und Kühlflüssigkeit aus der Steuer­ druckkammer 17 über die Verbindungsleitung 19 in den zum Sauganschluss 10 der Pumpe 2 führenden Rücklaufanschluss 11 geströmt ist, d. h. die Membrane 13 wirkt dann mit einer Schliesskraft auf den Ventilschliesskörper 7 ein, wobei dieser dann von der am Ventilschliesskörper 7 selbst wirkenden Druckdifferenz zwischen den Leitungsabschnitten 8 und 9 in Öffnungsrichtung belastet ist, so dass sich ein Gleichgewicht zwischen den beiden Kräften einstellt, bei dem eine bestimmte Öffnungsstellung des Ventilschliesskörpers 7 gegeben ist. Dieses Kräftegleichgewicht ist durch vorgegebene Wirkflächengrössen der Membrane 13 und des Ventilschliesskörpers 7 bestimmt.Since the operation of the engine 4 in the pressure port 16 of the pump 2 prevailing pressure is also unaffected in the diaphragm chamber 14 , there is a pressure difference on the diaphragm 13 whenever the control valve 18 throttles the passage of the connecting line 15 into the control pressure chamber 17 or has closed and coolant from the control pressure chamber 17 has flowed via the connecting line 19 into the return port 11 leading to the suction port 10 of the pump 2 , ie the diaphragm 13 then acts with a closing force on the valve closing body 7 , which then acts on the valve closing body 7 self-acting pressure difference between the line sections 8 and 9 is loaded in the opening direction, so that there is a balance between the two forces, in which a certain opening position of the valve closing body 7 is given. This balance of forces is determined by predetermined effective area sizes of the membrane 13 and the valve closing body 7 .

Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Membrane 13 durch eine in Schliessrichtung des Ventilschliesskörpers 7 wirkende Feder 20 belastet ist. Durch diese Mass­ nahme wird erreicht, dass der Ventilschliesskörper 7 bei abgestellter Kraftma­ schine eine Schliessstellung einnimmt, so dass keine Wasserzirkulation durch Thermosyphonwirkung auftreten kann.However, it is advantageous if the diaphragm 13 is loaded by a spring 20 acting in the closing direction of the valve closing body 7 . This measure ensures that the valve closing body 7 assumes a closed position when the engine is switched off, so that no water circulation can occur due to the thermosiphon effect.

Sollte jedoch in bestimmten Temperaturbereichen eine Druckerhöhung in dem Leitungsabschnitt 8, in dem der zu regelnde Kühlflüssigkeitsdruck herrscht, auftreten (Wärmenester), dann öffnet der Ventilschliesskörper 7 gegen die Fe­ derkraft und ermöglicht einen Druckausgleich.However, should a pressure increase occur in certain temperature ranges in the line section 8 , in which the coolant pressure to be regulated prevails (heat nests), then the valve closing body 7 opens against the spring force and enables pressure equalization.

Bei abgestellter Kraftmaschine kann es vorteilhaft sein, wenn dabei die Schliess­ kraft der Membrane 13 konstant auf einen Wert gehalten wird, und zwar da­ durch, dass gleichzeitig mit dem Druckabfall in der Steuerdruckkammer 17 ein Druckabfall in der Membrankammer 14 erfolgt, hierfür ist die Massnahme vor­ gesehen, dass die Membrankammer 14 über eine Verbindungsleitung 21 mit dem Rücklaufanschluss 11 verbunden ist.When the engine is switched off, it can be advantageous if the closing force of the diaphragm 13 is kept constant at a value, specifically because there is a pressure drop in the diaphragm chamber 14 at the same time as the pressure drop in the control pressure chamber 17 seen that the membrane chamber 14 is connected to the return port 11 via a connecting line 21 .

Es versteht sich von selbst, dass die beiden Verbindungsleitungen 19, 21 jeweils einen Drosselabschnitt 22, 23 aufweisen, um zu erreichen, dass der Zu- und Ab­ fluss in einem bestimmbaren Verhältnis erfolgt.It goes without saying that the two connecting lines 19 , 21 each have a throttle section 22 , 23 in order to ensure that the inflow and outflow take place in a determinable ratio.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann vorgesehen sein, dass das Steuerventil 18 als Elektromagnetventil 24 ausgeführt ist und auf elektrische Ansteuersignale rea­ giert. Diese Können von einem elektronischen Steuergerät bereitgestellt wer­ den, in dem die angegebenen Sensorsignale verarbeitet werden. As can be seen from FIG. 2, it can be provided that the control valve 18 is designed as a solenoid valve 24 and reacts to electrical control signals. These can be provided by an electronic control unit in which the specified sensor signals are processed.

Dadurch, dass stromab der Einmündung der Verbindungsleitung 19 in den Druckanschluss 16 der Pumpe 2 eine Leitungsdrosselung 25 angeordnet ist, lässt sich eine deutliche Erhöhung des in der Membrankammer 14 und der Steuer­ druckkammer 17 herrschenden Druckes erreichen.Characterized in that a line throttling 25 is arranged downstream of the confluence of the connecting line 19 in the pressure port 16 of the pump 2 , a significant increase in the pressure prevailing in the diaphragm chamber 14 and the control pressure chamber 17 can be achieved.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist in dem Leitungsabschnitt 8, in dem der geregelte Kühlflüssigkeitsdruck herrscht, ein Kühler 26 eingesetzt, der die Wärme in die freie Umgebung abgibt. Zwischen dem Leitungsabschnitt 8 mit geregeltem Kühlflüssigkeitsdruck und dem in den Sauganschluss 10 führenden Rücklaufan­ schluss 11 ist eine Verbindungsleitung 27 angeordnet, in der ein Kühler 28 ein­ gesetzt ist, der die Wärme in den Fahrgastraum abgibt, wenn die Kraftma­ schine läuft.As can be seen from FIG. 1, in the line section 8 , in which the regulated coolant pressure prevails, a cooler 26 is used, which emits the heat into the free environment. Between the line section 8 with regulated coolant pressure and the leading in the suction port 10 Rücklaufan circuit 11 is a connecting line 27 is arranged in which a cooler 28 is set, which emits the heat in the passenger compartment when the engine is running.

Es ist besonders kostengünstig, wenn das Druckregel- und -halteventil 6 mit dem Steuerventil 18 bzw. dem Elektromagnetventil 24 direkt in die Kühlflüssig­ keitspumpe 2 integriert ist.It is particularly cost-effective if the pressure regulating and holding valve 6 is integrated with the control valve 18 or the solenoid valve 24 directly into the cooling liquid speed pump 2 .

Die erfindungsgemässe Anordnung lässt sich damit kostengünstig herstellen.The arrangement according to the invention can thus be produced inexpensively.

Claims (8)

1. Druckregel- und -halteventilanordnung in Verbindung mit einer Kühlflüssigkeit­ spumpe und einem Kühlflüssigkeitskreislauf, insbesondere für eine Kraftma­ schine, deren Betriebstemperatur von einem Temperatursensor erfasst und ggf. in Abhängigkeit von weiteren Betriebssignalen zu Ansteuersignalen für ein Druckregel- und halteventil verarbeitet wird, wobei das Druckregel- und - halteventil einen Ventilschliesskörper aufweist, der mit einem zwischen einem Leitungsabschnitt, in dem der zu regelnde Kühlflüssigkeitsdruck herrscht, und einem Leitungsabschnitt eines in einen Sauganschluss der Pumpe (2) führenden Rücklaufanschluss angeordneten Ventilsitz zusammenwirkt, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Ventilschliesskörper (7) mit einer Membrane (13) verbunden ist, die einerseits eine Membrankammer (14) begrenzt, die über eine Verbin­ dungsleitung (15) direkt mit einem Druckanschluss (16) der Pumpe (2) verbun­ den ist, und andererseits eine Steuerdruckkammer (17) begrenzt, die über ein Steuerventil (18) mit der Membrankammer (14) und über die Verbindungslei­ tung (15) mit dem Druckanschluss (16) der Pumpe (2) verbindbar ist und da­ rüber hinaus über eine Verbindungsleitung (19) mit dem Rücklaufanschluss (11) verbunden ist.1.Pressure control and holding valve arrangement in connection with a coolant pump and a coolant circuit, in particular for an engine, the operating temperature of which is detected by a temperature sensor and possibly processed as a function of further operating signals to trigger signals for a pressure regulating and holding valve, the Pressure control and holding valve has a valve closing body which interacts with a valve seat arranged between a line section in which the coolant pressure to be regulated prevails and a line section of a return connection leading into a suction connection of the pump ( 2 ), characterized in that the valve closing body ( 7 ) is connected to a membrane ( 13 ) which on the one hand delimits a membrane chamber ( 14 ) which is connected via a connec tion line ( 15 ) directly to a pressure connection ( 16 ) of the pump ( 2 ), and on the other hand a control pressure chamber ( 17 ) b limits, which can be connected to the diaphragm chamber ( 14 ) via a control valve ( 18 ) and to the pressure connection ( 16 ) of the pump ( 2 ) via the connecting line ( 15 ), and also has a connecting line ( 19 ) to the return connection ( 11 ) is connected. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (13) durch eine in Schliessrichtung des Ventilschliesskörpers (7) wirkende Feder (20) belastet ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the membrane ( 13 ) is loaded by a spring ( 20 ) acting in the closing direction of the valve closing body ( 7 ). 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran­ kammer (14) über eine Verbindungsleitung (21) mit dem Rücklaufanschluss (11) verbunden ist. 3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the membrane chamber ( 14 ) via a connecting line ( 21 ) with the return port ( 11 ) is connected. 4. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass das Steuerventil (18) als Elektromagnetventil (24) ausgeführt ist und auf elektrische Ansteuersignale reagiert.4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve ( 18 ) is designed as an electromagnetic valve ( 24 ) and reacts to electrical control signals. 5. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass stromab der Einmündung der Verbindungsleitung (15) in den Druck­ anschluss (16) der Pumpe (2) eine Leitungsdrosselung (25) angeordnet ist.5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a line throttling ( 25 ) is arranged downstream of the confluence of the connecting line ( 15 ) in the pressure connection ( 16 ) of the pump ( 2 ). 6. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass in dem Leitungsabschnitt (8) in dem der geregelte Kühlflüssigkeits­ druck herrscht, ein Kühler (26) eingesetzt ist.6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the line section ( 8 ) in which the regulated coolant pressure prevails, a cooler ( 26 ) is used. 7. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass zwischen dem Leitungsabschnitt (8) mit geregeltem Kühlflüssigkeits­ druck und dem in den Sauganschluss (10) führenden Rücklaufanschluss (11) eine Verbindungsleitung (27) angeordnet ist, in der ein Kühler (28) eingesetzt ist.7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that between the line section ( 8 ) with regulated coolant pressure and in the suction port ( 10 ) leading return port ( 11 ) a connecting line ( 27 ) is arranged in which a cooler ( 28 ) is used. 8. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass das Druckregel- und -halteventil (6) komplett mit dem Ventilschliess­ körper (7) und dem Steuerventil (18) bzw. dem Elektromagnetventil (24) direkt in die Kühlflüssigkeitspumpe (2) integriert ist.8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure control and holding valve ( 6 ) complete with the valve closing body ( 7 ) and the control valve ( 18 ) or the solenoid valve ( 24 ) directly into the coolant pump ( 2 ) is integrated.
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