DE19955888B4 - Magnetventil mit einem Rückschlagventil - Google Patents

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Abstract

Magnetventil (1) für schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit einem zwischen einem Druckmitteleinlaß (17) und einem Druckmittelauslaß (18) angeordneten Sitzventil (26) und mit einem Ventilbauteil (31), das aus einem Kunststoff spritzgegossen ist und eine ungleichförmige Massenverteilung aufweist und das in einer Aufnahmebohrung (15) eines Ventilblocks (16), den Bohrungsquerschnitt ausfüllend aufgenommen ist, wobei im Bypass zum Sitzventil (26) im Ventilbauteil (31) ein Rückschlagventil (30) mit einem formsteifen Schließkörper (40) und einem hohlkegelförmigen Ventilsitz (37) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (40) einen komplementär zum hohlkegelförmigen Ventilsitz (37) ausgebildeten Abschnitt (41) hat, in den umfangsseitig ein konzentrisch zur Achse des Abschnitts (41) angeordneter gummielastischer Dichtring (42) mit dem überwiegenden Teil seines Querschnitts eingelassen ist, wobei bei geschlossenem Rückschlagventil (30) der Schließkörper (40) mit zunehmender Druckdifferenz tiefer in den Ventilsitz (37) gepresst wird, bis der Schließkörperabschnitt (41) zur Anlage am Ventilsitz (37) kommt und zusätzlich zum Dichtring (42) eine Abdichtfunktion übernimmt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Magnetventil nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
  • Es ist schon ein derartiges Magnetventil bekannt ( DE 196 35 693 A1 ), bei dem das Rückschlagventil einen kugelförmigen Schließkörper aus Stahl aufweist, dem ein hohlkegelförmiger Ventilsitz in einem Ventilbauteil zugeordnet ist. Da das Ventilbauteil aus thermoplastischem Kunststoff spritzgegossen ist und eine ungleichförmige Massenverteilung aufweist, treten bei der Herstellung und beim Fügen mit dem Magnetventil in ein Gehäuse eines Hydroaggregats einer schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs Formabweichungen des Ventilsitzes auf, welche im Zusammenwirken mit dem formsteifen Schließkörper bei niedrigen Drücken zu Dichtheitsproblemen am Rückschlagventil führen.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 38 33 475 A1 ist ein Magentventil für eine schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage bekannt. Das Magnetventil umfasst ein zwischen einem Druckmitteleinlaß und einem Druckmittelauslaß angeordnetes Rückschlagventil mit einem formsteifen Schließkörper, welcher einen gummielastischen Dichtring aufweist, und einem hohlkegelförmigen Ventilsitz, der in einem metallischen rotationssysmetrischem Ringkörper eingebracht ist.
  • Aus der Patentschrift US 3,617,098 A ist ein Magnetventil für schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen bekannt. Das Magnetventil umfasst ein zwischen einem Druckmitteleinlaß und einem Druckmittelauslaß angeordneten Sitzventil und ein metallisches Ventilbauteil, das eine ungleichförmige Massenverteilung aufweist und im Bypass zum Sitzventil ein Rückschlagventil mit einem hohlkegelförmigen Ventilsitz und einem formsteifen Schließkörper aufweist. Der Schließkörper hat einen komplementär zum hohlkegelförmigen Ventilsitz ausgebildeten Abschnitt, in den umfangsseitig ein konzentrisch zur Achse des Abschnitts angeordneter gummielastischer Dichtring mit dem überwiegenden Teil seines Querschnitts eingelassen ist, und einen Führungsschaft, welcher den Schließkörper bei einer Bewegung zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung führt.
  • Aus der Patentschrift US 4,128,105 A ist ein automatisches Absperrventil für ein Gasversorgungssystem mit einem hohlkegelförmigen Ventilsitz und einem formsteifen Schließkörper bekannt, welches den Gasfluss unterbricht, wenn ein Gasvolumenfluss einen vorgegebenen Wert übersteigt. Der hohlkegelförmige Ventilsitz des Absperrventils ist in einer Trennwand zwischen einem Druckmitteleinlaß und einem Druckmittelauslaß angeordnet. Der Schließkörper des Absperrventils hat einen komplementär zum hohlkegelförmigen Ventilsitz ausgebildeten Abschnitt, in den umfangsseitig ein konzentrisch zur Achse des Abschnitts angeordneter gummielastischer Dichtring mit dem überwiegenden Teil seines Querschnitts eingelassen ist. Bei geschlossenem Sperrventil übernimmt der gummielastische Dichtring des Schließkörpers die Dichtfunktion.
  • Aus der Patentschrift US 3,862,641 A ist ein automatisches Absperrventil für ein Gasversorgungssystem mit einem hohlkegelförmigen Ventilsitz und einem formsteifen Schließkörper bekannt, welches den Gasfluss unterbricht, wenn ein Gasvolumenfluss oder eine aktuelle Temperatur einen vorgegebenen Wert übersteigt. Der hohlkegelförmige Ventilsitz des Absperrventils ist in einer Trennwand zwischen einem Druckmitteleinlaß und einem Druckmittelauslaß angeordnet. Der Schließkörper des Absperrventils hat einen komplementär zum hohlkegelförmigen Ventilsitz ausgebildeten Abschnitt, in den umfangsseitig ein konzentrisch zur Achse des Abschnitts angeordneter gummielastischer Dichtring mit dem überwiegenden Teil seines Querschnitts eingelassen ist. Bei geschlossenem Sperrventil übernimmt der gummielastische Dichtring des Schließkörpers die Dichtfunktion.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht also darin, bei einem Magnetventil mit einem aus Kunststoff spritzgegossenen Ventilbauteil mit einer ungleichförmigen Massenverteilung eine zuverlässige Dichtfunktion auch bei kleinen Drücken zu erzielen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß am Rückschlagventil bereits bei niedrigen Drücken die Dichtfunktion des gummielastischen Dichtrings wirksam wird, bei höheren Drücken der formsteife Schließkörper dagegen den Dichtring vor Überlastung und Beschädigung dadurch schützt, daß der Schließkörper den Spalt zum Ventilsitz vermindert und damit ein Extrudieren des gummielastischen Dichtrings in den Spalt weitgehend verhindert. Es werden also zum einen die Nachteile der bekannten Magnetventile überwunden, zum anderen werden Schwierigkeiten bei der Abdichtung unter hohem Druck aufgrund des relativ weichen Dichtrings auf einfache Weise sicher vermieden.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruch beschriebenen Magnetventils gegeben.
  • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Längsschnitts durch ein Magnetventil vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Ein in der Zeichnung wiedergegebenes Magnetventil 1 ist in einer nur ausschnittsweise dargestellten schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlage von Kraftfahrzeugen in einer Leitungsverbindung 2 zwischen einem Hauptbremszylinder 3 und einem Radbremszylinder 4 angeordnet. In einer das Magnetventil 1 umgehenden Leitungsverbindung 5 der Bremsanlage sind ein zweites Magnetventil 6 und eine Pumpe 7 angeordnet. Das stromlos offene Magnetventil 1 und das stromlos geschlossene Magnetventil 6 sind Teile einer Einrichtung zur schlupfabhängigen Modulation des im Radbremszylinder 4 wirkenden Bremsdrucks.
  • Das Magnetventil 1 ist aus zwei Baugruppen gebildet: Einem hydraulischen Teil 10 und einem elektrischen Teil 11, der auf den hydraulischen Teil aufgesteckt ist. Der elektrische Teil 11 besteht im wesentlichen aus einer Magnetspule 12 und einem Joch 13. Der hydraulische Teil 10 weist ein Ventilgehäuse 14 auf, das mittels einer Verstemmverbindung in einer Aufnahmebohrung 15 eines Ventilblocks 16 befestigt ist. In die Aufnahmebohrung 15 mündet bodenseitig ein mit dem Hauptbremszylinder 3 in Verbindung stehender Druckmitteleinlaß 17 ein; umfangsseitig geht von der Aufnahmebohrung ein Druckmittelauslaß 18 aus, der mit dem Radbremszylinder 4 in Verbindung steht. Außerhalb des Ventilblocks 16 ist an dem Ventilgehäuse 14 ein vom elektrischen Teil 11 umfaßter Ventildom 19 befestigt. In diesem ist ein längsbewegbar geführter Magnetanker 20 aufgenommen, der mit einem Stößel 21 zusammenwirkt. Der Stößel 21 erstreckt sich in einer Durchgangsbohrung 22 des Ventilgehäuses 14, in der ventildomabgewandt ein hülsenförmiger Ventilkörper 23 sitzt. Dieser weist einen mit dem Druckmitteleinlaß 17 in Verbindung stehenden Ventilsitz 24 auf. Dem Ventilsitz 24 ist ein am Stößel 21 ausgebildetes Schließglied 25 zugeordnet. Der Ventilsitz 24 und das Schließglied 25 bilden ein Sitzventil 26, welches aus der gezeichneten Offenstellung durch Erregung der Magnetspule 12 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 27 in seine Schließstellung überführbar ist.
  • Für einen schnellen Bremsdruckabbau im Radbremszylinder 4 und insbesondere für den Fall, daß das Magnetventil 11 fehlerhafterweise in seiner Schließstellung verharrt, ist ein im Bypass zum Sitzventil 26 angeordnetes Rückschlagventil 30 vorgesehen. Hierzu ist in der Aufnahmebohrung 15 des Ventilblocks 16 in dem zwischen dem Druckmitteleinlaß 17 und dem Druckmittelauslaß 18 liegenden Raum ein den Bohrungsquerschnitt ausfüllendes Ventilbauteil 31 aufgenommen, welches mit einem zentralen Ansatz 32 passend in den Ventilkörper 23 eingreift. Das aus einem thermoplastischen Kunststoff spritzgegossene Ventilbauteil 31 hat einen in seiner Längsachse verlaufenden Durchlaß 33, der ansatzabgewandt in eine Ausnehmung 34 übergeht. Gegen den Druckmitteleinlaß 17 der Aufnahmebohrung 15 hin ist die Ausnehmung 34 durch eine Filterscheibe 35 in einem ansatzabgewandt auf das Ventilbauteil 31 aufgesteckten Abschlußteil 36 abgeschlossen. Im Ventilbauteil 31 ist außerdem ein in druckmittelleitender Verbindung mit der Ausnehmung 34 und dem Druckmittelauslaß 18 stehender hohlkegelförmiger Ventilsitz 37 des Rückschlagventils 30 ausgebildet.
  • Das Rückschlagventil 30 besitzt einen formsteifen Schließkörper 40 aus Metall oder Kunststoff, der einen komplementär zum hohlkegelförmigen Ventilsitz 37 ausgebildeten Abschnitt 41 hat. Am Abschnitt 41 ist ein konzentrisch zu dessen Längsachse verlaufender gummielastischer Dichtring 42 vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um einen O-Ring, der in einer Umlaufnut 43 des Schließkörpers 40 aufgenommen ist. Wie die Zeichnung zeigt, ist der Dichtring 42 mit dem überwiegenden Teil seines Querschnitts in die Umlaufnut 43 eingelassen; mit dem verbleibenden Querschnittsteil ragt der Dichtring 42 über die Mantelfläche des kegelförmigen Schließkörperabschnitt 41 hervor. Abweichend vom Ausführungsbeispiel kann der Dichtring 42 stoffschlüssig mit dem Schließkörper 40 verbunden sein, beispielsweise in einem gemeinsamen Spritzgießvorgang.
  • In der gezeichneten Ruhestellung des Rückschlagventils 30 ist der Schließkörper 40 auf dem Abschlußteil 36 abgestützt und der Durchgang zwischen dem Druckmitteleinlaß 17 und dem Druckmittelauslaß 18 durch einen Spalt zwischen dem Schließkörperabschnitt 41 mit Dichtring 42 und dem Ventilsitz 37 frei. Bei geschlossenem Rückschlagventil 30 sperrt der gummielastische Dichtring 42 durch Angriff am Ventilsitz 37 den erwähnten Durchgang ab. Dabei werden bereits bei niedrigen Drücken Formabweichungen des Ventilsitzes 37 durch die Elastizität des Dichtringes 42 ausgeglichen. Mit zunehmender Druckdifferenz zwischen dem Druckmitteleinlaß 17 und dem Druckmittelauslaß 18 wird der Schließkörper 40 tiefer in den Ventilsitz 37 gepreßt und der Dichtring 42 wird stärker verformt. Zugleich verringert sich der Spalt zwischen dem Abschnitt 41 des Schließkörpers 40 und dem Ventilsitz 37 bis bei sehr hohen Drücken der Schließkörperabschnitt zur Anlage am Ventilsitz kommt und zusätzlich zum Dichtring 42 Abdichtfunktion übernimmt. Die Verringerung des Spaltes verhindert, daß der hochbelastete Dichtring 42 in den Spalt gepreßt und zerstört wird.

Claims (4)

  1. Magnetventil (1) für schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit einem zwischen einem Druckmitteleinlaß (17) und einem Druckmittelauslaß (18) angeordneten Sitzventil (26) und mit einem Ventilbauteil (31), das aus einem Kunststoff spritzgegossen ist und eine ungleichförmige Massenverteilung aufweist und das in einer Aufnahmebohrung (15) eines Ventilblocks (16), den Bohrungsquerschnitt ausfüllend aufgenommen ist, wobei im Bypass zum Sitzventil (26) im Ventilbauteil (31) ein Rückschlagventil (30) mit einem formsteifen Schließkörper (40) und einem hohlkegelförmigen Ventilsitz (37) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (40) einen komplementär zum hohlkegelförmigen Ventilsitz (37) ausgebildeten Abschnitt (41) hat, in den umfangsseitig ein konzentrisch zur Achse des Abschnitts (41) angeordneter gummielastischer Dichtring (42) mit dem überwiegenden Teil seines Querschnitts eingelassen ist, wobei bei geschlossenem Rückschlagventil (30) der Schließkörper (40) mit zunehmender Druckdifferenz tiefer in den Ventilsitz (37) gepresst wird, bis der Schließkörperabschnitt (41) zur Anlage am Ventilsitz (37) kommt und zusätzlich zum Dichtring (42) eine Abdichtfunktion übernimmt.
  2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (42) ein O-Ring ist.
  3. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (42) stoffschlüssig mit dem Schließkörper (40) verbunden ist.
  4. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (40) aus Metall besteht.
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