DE3435397A1

DE3435397A1 - Steuerventil

Info

Publication number: DE3435397A1
Application number: DE19843435397
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing.(grad.) 7251 Hemmingen Zirps
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-09-27
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1986-04-03

Description

20.9.198U"Wd/Kc

R. μ *tj i; it ..

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart ]

Steuerventil
Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil nach der Gattung des Hauptanspruchs, Bei derartigen bekannten Ventilen ist zwischen dem Hauptsteuerventil und dem Vorsteuerventil eine feste Drossel angeordnet, die den Zweck hat, die aus dem Zusammenwirken zwischen Vor^ und Hauptsteuerventil resultierenden Stabilitätsprobleme zu verhindern. Diese Stabilitätsprobleme können sowohl das Vorsteuerventil wie auch das Hauptsteuerventil zum Schwingen anregen. Diese Drossel hat jedoch den Nachteil, daß der Durchflußwiderstand bei voller Entlastungsstellung des Steuerventils sehr groß ist,

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Steuerventil mit· den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die genannten Stabilitätsprobleme durch konstruktiv sehr einfache Maßnahmen weitestgehend verhindert werden, wobei die Drossel so angelegt und so ausgebildet ist, daß deren Dämpfungswirkung dem jeweiligen Betriebszustand angepaßt ist .

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungslbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Steuerventil und Figur 2 eine Abwandlung einer Einzelheit..

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

In Figur 1 -ist mit 10 ein Ventilgehäuse bezeichnet, das eine länglich ausgebildete Ausnehmung 11 hat, in der ein Ventileinsatz 12 angeordnet ist. Dieser wird in seiner Position gehalten durch eine ins Ventilgehäuse 10 eingeschraubte Schraubbuchse .13. Diese hält gleichzeitig auch noch einen Einsatzkörper lh im Gehäuse fest, der am Ventileinsatz 12 anliegt.

Der Ventileinsatz 12 hat eine mittige durchgehende Bohrung 15₅ in der ein etwa becherförmig ausgebildeter Steuerschieber 16 geführt ist, der das Hauptsteuerventil bildet. Dieser wird durch die Kraft einer Druckfeder 17 gegen einen Sprengring 18 gedrückt, der sich am Einlaßkanal 19 des Ventilgehäuses 10 befindet. Im Boden 16' des Steuerschiebers 16 befindet sich, eine dem Einlaßkanal 19 zugewandte Drosselbohrung 21, die in einen hinter dem Steuerschieber gelegenen Druckraum 22 mündet. Nahe dem dem Einlaßkanal zugewandten stirnseitigen Ende des Ventileinsatzes 12 dringen in dessen Bohrung 15 mehrere Querbohrungen 23 ein, Der Steuerschieber 1o hat an seinem dem Einlaßkanal 19 zugewandten Ende eine verjüngte Zone 2k, durch die ein Steuerbund 25 gebildet ist,

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Das dem Steuerschieber ΐβ abgewandte Ende der Druckfeder -17 stützt sich an einer Federscheibe 27 ab, die am Einsatzkörper 1U anliegt. In diesem ist eine mittige, durchgehende Bohrung 28 ausgebildet, die auch zwei konische Abschnitte 29, 30 aufweist, die unterschiedliche Konizität haben und dem Steuerschieber J6 abgewandt sind. In den Abschnitt 29 mit geringerer Konizität dringen mehrere Querbohrung 31 ein, die Verbindung zum Druckraum 22 haben. Der Übergang zwischen den beiden konischen Zonen 29, 30 bildet einen Ventilsitz 32 für einen konischen Ventilkörper 33 eines Vorsteuerventils, dessen Konizität größer ist als die des Bereichs 29, aber kleiner als die des Bereichs 30 der Bohrung 28. Auf den Ventilkörper 3-3 wirkt über ein erstes Federwiderlager das eine Ende einer Druckfeder 3^ ein, deren anderes Ende sich an einem zweiten Federwiderlager 35 abstützt.

Das Federwiderlager 35 befindet sich an einer in der Schraubbuchse 13 gleitend angeordneten Buchse 37, die an ihrem dem Einsatzkörper 114- zugewandten Ende nach innen gerichtete Nasen 38 hat, an die sich das Federwiderlager 39 anlegt. Die Buchse 37 ihrerseits liegt an einem Blechtopf kO an, in dessen geschlossene Höhlung hl der Stößel h2 eines Elektromagneten h2 eintaucht, Der Elektromagnet 1+3 ist über eine Zwischenscheibe UU und die Schraubenbuchse 13 an das Ventilgehäuse 10 angeflanscht,

Der Einlaßkanal 19 mündet in eine im Ventilgehäuse 10 ausgebildete Längsbohrung h6, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Ventileinsatzes 12, Dadurch ergibt sich ein Ringraum U7, der bis zur Schraubbuchse 13 reicht. In dieser ist nahe ihrem dem Einsatzkörper 1U zugewandten Ende eine Querbohrung U8 ausgebildet, die einerseits mit dem Ringraum U7 in Verbindung steht, andererseits mit einem Druckraum U9, der zwischen dem Elektromagneten U3 und dem

Einsatzkörper 11t- liegt. In die im Ventilgehäuse 10 ausgebildete Längsbohrung k6 dringt eine von der Außenseite des Ventilgehäuses 10 ausgehende Auslaßbohrung 51 ein. Im Druckraum ^9 befindet sich noch eine Druckfeder 52, die auf den Ventilkörper 33 im öffnenden Sinne einwirkt.

Das Steuerventil arbeitet wie folgt:

In der in der Zeichnung dargestellten Schaltstellung, in welcher der Ventilkörper 33 von seinem Ventilsitz 32 abgehoben ist, ist der Elektromagnet nicht erregt; der Steuerschieber 16 ist durch die Kraft der Druckfeder 17 gegen den Sprengring 18 gedruckt. Fördert eine nicht dargestellte Pumpe Druckmittel in den Einlaßkanal 19, so fließt zunächst nur ein geringer Druckmittelstrom durch die Drosselbohrung 21 im Steuerschieber 16 in den Druckraum 22 und gelangt über die Querbohrungen 31 sowie die konischen Abschnitte 29, 30 der Bohrung 28 in den Druckraum k-9, Von dort fließt es über die Querbohrung U8 in den Ringraum hf und von diesem über die Auslaßbohrung 51 zu einem nicht dargestellten Verbraucher.

Durch den Druckabfall an der Drossel 21 wird der Steuerschieber 16 gegen die Kraft der Druckfeder 17 verschoben, bis der Steuerbund 25 Verbindung zu den Querbohrungen 23 herstellt. Der größere Teil des von der Pumpe geförderten Druckmittels kann nun unmittelbar in den Ringraum ^7 und zur Auslaßbohrung 51 fließen,

Wird der Elektromagnet erregt, dann spannt der Stößel U2 über den Blechtopf ho und die Buchse 37 die Druckfeder 3U vor, so daß der Ventilkörper 33 auf den Ventilsitz 32 gedruckt wird. Damit steigt der Druck im Druckraum 22, so daß die Stirnseite des Steuerschiebers wieder an den Sprengring 18 gedrückt wird, Das Steuerventil wirkt

nun als Druckhegrenzungsventil, d.h, erst dann, wenn Im Druckraum 22 ein entsprechend hoher Druck aufgetreten ist, hebt sich der Ventilkörper 33 von seinem Sitz ab, Dadurch bricht der Druck im Druckraum 22 zusammen, und der Steuerschieber J6 stellt wieder Verbindung vom Einlaßkanal 19 zur Auslaßbohrung 51 her.

Wesentlich bei diesem Vorgang ist, daß Vor- und Hauptsteuerventil (Ventilkörper 33 und Steuerschieber 16) sich bei diesen Vorgängen nicht gegenseitig beeinflussen und zu Schwingungen anregen. Dies wird erfindungsgemäß durch die besondere Ausbildung und Anordnung der Bohrungen 28, 31 und des Ventilkörpers 33 verhindert, Ist der Ventilkörper 33 weit von seinem Ventilsitz 32 abgehoben, so sind die Austrittsöffnungen der Querbohrungen 31 frei, so daß die Drosselwirkung des Ventilkörpers 33 nur sehr schwach ist und der Durchflußwiderstand praktisch nur durch die Drosselbohrung 21 im Ventilschieber 16 auf niedrigem Niveau gehalten wird,

Taucht der Ventilkörper 33 in die Bohrungsabschnitte 29,

30 ein, so werden die Austrittsöffnungen der Querbohrungen

31 nach und nach verdeckt, so daß die Drosselung des durchfließenden Druckmittelstroms wesentlich verstärkt wird. Dadurch wird die gegenseitige Beeinflussung von Vor- und Hauptsteuerventil stark unterdrückt, Damit wird die Drossel- und damit die Dämpfungswirkung durch den sich ändernden Drosselq.uerschnitt dem jeweiligen Betriebszustand optimal angepaßt,

Die Figur 2 zeigt eine Abwandlung des Ventilkörpers 33, der hier mit 133 bezeichnet ist, Er unterscheidet sich vom Zuvorgenannten dadurch, daß an seiner Spitze ein zylindrischer Zapfen 13^ ausgebildet ist, der dann,

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- r 3Λ35397

venn der Ventilkörper 133 auf seinem Ventilsitz 32 anliegt, gegenüber der Mündung der Querbohrung 31 ein geringes Spiel aufweist, Die Funktion des Vorsteuerventils ändert sich hierdurch nicht,

Claims

20.9.3984 Wd/Ke ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart J. Ansprüche

1. Steuerventil mit einem Hauptventilkörper C-I &) und einem diesen steuernden Vorsteuerventil (.33J, dessen kegeliges Ventilglied von einer an einem einstellbaren Federwider— lager (35) anliegenden Druckfeder (34) belastet und gegen einen ebenfalls konischen ausgebildeten Ventilsitz (29) gedrückt wird, an den sich eine zu einem Druckraum (22) führenden Bohrung (28) anschließt, über den der Hauptventilkörper belastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß nahe des Ventilsitzes (29) auf der dem Hauptventilkörper (i6) zugewandten Seite eine Querbohrung (31) in die vom Ventilsitz zum Druckraum führende Bohrung (28) mündet, und daß die Mündungsstelle der Querbohrung vom verjüngten Ende des kegeligen Ventilglieds fast verschließbar ist,

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federwiderlager (35) und damit die Vorspannung der Feder (.34) des Vorsteuerventils (33) durch einen Elektromagneten (43) einstellbar ist,

3. Steuerventil nach Anspruch 1 und/oder 2_S dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper des Vorsteuerventils einen sehr schlanken Schließkegel aufweist, der mit zwei konischen Abschnitten (29-, 30) einer Bohrung (.28) zusammenwirkt, daß die -Abschnitte verschiedene Kegelwinkel auf-

weisen, und daß in den" dem Ventilkörper entfernteren Abschnitt mit dem spitzeren Kegel die Querbohrung (31) eindringt, die Verbindung zu dem am Hauptventilkörper (16) gelegenen Druckraum C22J hat.