DE3443520A1

DE3443520A1 - Valve

Info

Publication number: DE3443520A1
Application number: DE19843443520
Authority: DE
Inventors: Reinhold 6551 Roxheim Mähringer; Hans-Dieter 6000 Frankfurt Reinartz
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1984-11-29
Filing date: 1984-11-29
Publication date: 1986-06-05

Abstract

A valve is proposed in which the closing member (23), which is movable along an axis relative to a valve seat (20) in order to control the flow of medium through the valve-seat opening, consists of two parts, namely a closure section (22) and a stem section (24) which are inseparably connected to one another. The valve designed according to the invention is simple to manufacture and assemble. <IMAGE>

Description

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VentilValve

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil mit einem aus zwei Teilen, einem Verschlußabschnitt und einem Schaftabschnitt aufgebauten Schließglied, das längs einer Achse relativ zu einem Ventilsitz bewegbar ist, um den Durchfluß eines Mediums durch eine den Ventilsitz aufweisende Öffnung zu steuern.The invention relates to a valve with one of two parts, a closure section and a shaft section constructed closing member which is movable along an axis relative to a valve seat to the flow of a medium through an opening having the valve seat.

Ein derartiges Ventil findet in der aus der US-PS 4,198,099 bekannten Bremsdrucksteuereinheit Verwendung. Der Schaftabschnitt des Schließgliedes weist einen Endabschnitt kleineren Durchmessers auf, auf den der im wesentlichen halbkugelförmige, eine Bohrung aufweisende Verschlußabschnitt und ein Stützring bis zur Anlage an die Schulter des Absatzes aufgeschoben sind und durch einen in eine Nut des Endabschnitts eingesetzten Sicherungsring gehalten sind.Such a valve is used in the brake pressure control unit known from US Pat. No. 4,198,099. The shaft section of the closing member has an end portion of smaller diameter on which the substantially hemispherical closure section with a bore and a support ring up to the point of contact with the shoulder of the paragraph are pushed on and held by a locking ring inserted into a groove in the end section.

Dieses aus einer Vielzahl von Bauteilen bestehende Schließglied ist aufwendig sowohl in Hinsicht auf die Herstellung als auch in Hinblick auf die Montage.This closing element, which consists of a large number of components, is expensive both in terms of manufacture as well as in terms of assembly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach herzustellen und das leicht zu montieren ist.The invention is based on the object of creating a valve of the type mentioned at the outset that is easy to manufacture and that is easy to assemble.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Verschlußabschnitt und der Schaftabschnitt nicht lösbar miteinander verbunden sind.According to the invention, this object is achieved in that the closure section and the shaft section are not detachable are connected to each other.

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Eine Ausfuhrungsform mit einem Verschlußabschnitt in Form einer Kugel/ vorzugsweise einer Stahlkugel, die handelsüblich mit hoher Präzision und Oberflächengüte erhältlich ist, hat Vorteile hinsichtlich der Dichtigkeit des Ventils, die entscheidend von der Form und der Oberfläche des Verschlußabschnitts abhängig ist. An embodiment with a closure section in the form of a ball / preferably a steel ball, which is commercially available with high precision and surface quality, has advantages in terms of the tightness of the valve, which is critically dependent on the shape and the surface of the closure section.

Besonders einfach und sicher ist eine Ausführungsform, bei der die Teile des Schließgliedes durch Löten miteinander verbunden sind.One embodiment is particularly simple and safe which the parts of the locking member are connected to one another by soldering.

Vorteilhaft ist eine Weiterbildung der Erfindung, bei der das den Ventilsitz aufweisende Ventilsitzelement aus Polyphenylensulfid oder einem Polyphenylensulfid-Verbundwerkstoff gefertigt ist, da so die Beibehaltung der Dichtigkeit des Ventils im Vergleich zu einem Ventil, bei dem sowohl der Ventilsitz als auch der Verschlußabschnitt aus Metall bestehen, mit geringeren Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit auch bei hohen Temperaturen und agressiven Medien, wie beispielsweise Bremsflüssigkeit, erreicht wird.A further development of the invention is advantageous in which the valve seat element having the valve seat consists of Polyphenylene sulfide or a polyphenylene sulfide composite is made, since so the retention of the tightness of the valve compared to a valve at which both the valve seat and the closure section are made of metal, with lower demands on the Manufacturing accuracy even at high temperatures and aggressive media such as brake fluid, is achieved.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the drawing and is described in more detail below.

Die dargestellte Drucksteuereinheit, die beispielsweise als Bremsdrucksteuereinheit in einer Kraftfahrzeugbremsanlage Verwendung finden kann, weist ein Gehäuse 1 mit einer Stufenbohrung 2 auf, die durch einen Verschlußstopfen 3 an ihrem Ende größten Durchmessers druckmitteldicht verschlossen ist. Das Gehäuse 1 hat einen mit Gewinde versehenen Fortsatz mit dem Druckmitteleingang 4. Mit demThe pressure control unit shown, for example, as a brake pressure control unit in a motor vehicle brake system Can be used, has a housing 1 with a stepped bore 2 through a plug 3 at the end of its largest diameter is closed in a pressure-tight manner. The housing 1 has a threaded one Extension with the pressure medium input 4. With the

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Fortsatz ist die Drucksteuereinheit beispielsweise in eine entsprechende Öffnung eines Druckerzeugers, beispielsweise eines Hauptzylinders einer Bremsanlage oder in einen Abschnitt einer mit dem Hauptzylinder verbunden Leitung einschraubbar. Der zu mindestens einem Radbremszylinder führende Druckmittelausgang 5 ist im Verschlußstopfen 3 vorgesehen.The pressure control unit is an extension, for example, into a corresponding opening of a pressure generator, for example a master cylinder of a brake system or in a section of a line connected to the master cylinder screwable. The pressure medium outlet 5 leading to at least one wheel brake cylinder is in the sealing plug 3 intended.

Ausgehend vom Verschlußstopfen 3 sind im Gehäuse 1 aneinander anliegend ein Abstandshalter 6, ein Ventilsitzelement 8, ein Distanzstück 7 und eine Kappe 9 angeordnet. Im Inneren der Kappe 9 sind eine das erstmalige Schließen des Ventils bestimmende Steuerfeder 25, ein Lagerring 11 und eine Dichteinrichtung 10 vorgesehen, die weiter unten näher beschrieben ist.Starting from the plug 3 are in the housing 1 against each other adjacent a spacer 6, a valve seat element 8, a spacer 7 and a cap 9 are arranged. in the Inside the cap 9 are a control spring 25, a bearing ring 11 and which determines the first closing of the valve a sealing device 10 is provided, which is described in more detail below.

Der Abstandshalter 6 in Form einer Scheibe weist eine Ausbuchtung, an der sich das Schließglied 23 mit Abstand zum Druckmittelausgang 5 abstützt, sowie Öffnungen 28 für den Durchtritt von Druckmittel auf.The spacer 6 in the form of a disk has a bulge, on which the closing member 23 is supported at a distance from the pressure medium outlet 5, as well as openings 28 for the Passage of pressure medium.

Das Ventilsitzelement 8 ist im wesentlichen topfförmig ausgebildet und mit einer kreisförmigen Öffnung 13 in der Bodenfläche versehen. Zur Abdichtung zwischen dem Ventilsitzelement 8 und dem Gehäuse 1 dient eine in eine Außenumfangsnut 14 des Ventilsitzelements 8 eingesetzte ringförmige Dichtung 15, die längs des Umfangs eine Dichtlippe 16 aufweist, die dem Druckmitteleingang 4 zugewandt ist und die an der Innenwandung der Stufenbohrung 2 anliegt.The valve seat element 8 is essentially pot-shaped and provided with a circular opening 13 in the bottom surface. For sealing between the valve seat element 8 and the housing 1 is an annular inserted into an outer circumferential groove 14 of the valve seat element 8 Seal 15, which has a sealing lip 16 along the circumference which faces the pressure medium inlet 4 and which rests against the inner wall of the stepped bore 2.

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Die Kappe 9 weist einen radialen Abstand zur Innenwandung . der Stufenbohrung 2 im Gehäuse 1 und an dem Ende, mit dem sie an dem Distanzstück 7 anliegt, einen Druckmitteldurchgang in Form von Öffnungen 29 auf, der Druckmittel vom Druckmitteleingang 4 zum Ventilsitz 20 gelangen läßt.The cap 9 is at a radial distance from the inner wall. the stepped bore 2 in the housing 1 and at the end with which it rests against the spacer 7, a pressure medium passage in the form of openings 29, the pressure medium from Can reach pressure medium inlet 4 to valve seat 20.

Die in der Bodenfläche des Ventilsitzelements 8 vorgesehene Öffnung 13 bildet den Ventilsitz 20 für einen im Innenraum des Ventilsitzelements 8 angeordneten Verschlußabschnitt eines Schließglieds 23 in Form eines Steuerkolbens.The opening 13 provided in the bottom surface of the valve seat element 8 forms the valve seat 20 for an interior of the valve seat element 8 arranged closure portion of a closure member 23 in the form of a control piston.

Der Steuerkolben ist aus zwei Teilen, dem Verschlußabschnitt 22 und dem Schaftabschnitt 24 zusammengesetzt und ist mit dem Schaftabschnitt 24 im Lagerring 11 geführt. Als Verschlußabschnitt 22 dient eine handelsüblich mit hoher Oberflächengüte erhältliche Stahlkugel, die mit dem Schaftabschnitt 24 durch Löten verbunden ist. Der Schaftabschnitt 24 weist eine kugelkalottenförmige Vertiefung auf, in der die Kugel angeordnet ist. Der kugelförmige Verschlußabschnitt 22 ist im Ventilsitzelement 8 durch Führungsrippen 31 vorzentriert und führt deshalb nur geringe radiale Bewegungen während des Schließvorganges aus.The control piston is composed of two parts, the closure section 22 and the shaft section 24 and is guided with the shaft section 24 in the bearing ring 11. The closure section 22 is a commercially available one with a high Surface quality steel ball which is connected to the shank portion 24 by soldering. The shaft section 24 has a spherical cap-shaped recess in which the ball is arranged. The spherical locking portion 22 is precentered in the valve seat element 8 by guide ribs 31 and therefore only leads to slight radial movements during the closing process.

Das Ventilsitzelement 8 ist als Spritzgußteil aus Polyphenylensulfid oder aus einem Polyphenylensulfid-Verbundwerkstoff hergestellt. Die so ausgebildete Ventileinrichtung weist eine hohe Dichtigkeit, eine Unempfindlichkeit gegen Bremsflüssigkeit als Druckmittel und eine hohe Temperaturbeständigkeit auf. Der Schaftabschnitt 24 des Steuerkolbens erstreckt sich durch die Ventilsitzöffnung, durch die amThe valve seat element 8 is an injection molded part made of polyphenylene sulfide or from a polyphenylene sulfide composite manufactured. The valve device designed in this way has a high level of tightness and is insensitive to Brake fluid as a pressure medium and a high temperature resistance. The stem portion 24 of the control piston extends through the valve seat opening through which am

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Kappenende angeordnete Dichteinrichtung 10 sowie den Lagerring 11 ins Innere der Kappe 9 und ist an seinem Ende von der Kraft einer Steuerfeder 25 beaufschlagt. Die Steuerfeder 25 stützt sich einerseits an der inneren Stirnseite der Kappe 9, andererseits über ein Verstellelement in Form einer in einem Federteller angeordneten Schraube 30 am Schaftabschnitt 24 ab. Mit der Verstelleinrichtung läßt sich die Vorspannung der Steuerfeder stufenlos einstellen. Durch die Schraube 30 wird die Kraft der Steuerfeder 25 nahezu punktförmig auf den Steuerkolben aufgebracht, so daß keine störenden Querkräfte entstehen können. Weiter ist eine Außeneinstellung der Kraft der Steuerfeder ermöglicht; das Ventil wird dabei außerhalb des Gehäuses 1 durch Verdrehen der Schraube 30 und Messen der Kraft am in der Schließstellung befindlichen Steuerkolben eingestellt, ohne daß eine hydraulische Druckbeaufschlagung erforderlich ist.Cap end arranged sealing device 10 and the bearing ring 11 into the interior of the cap 9 and is at its end of the force of a control spring 25 is applied. The control spring 25 is supported on the one hand on the inner end face the cap 9, on the other hand via an adjusting element in the form of a screw 30 arranged in a spring plate Shank portion 24 from. The preload of the control spring can be continuously adjusted with the adjustment device. By means of the screw 30, the force of the control spring 25 is applied to the control piston in an almost punctiform manner, so that no disruptive transverse forces can arise. Furthermore, an external adjustment of the force of the control spring is made possible; the valve is outside the housing 1 by turning the screw 30 and measuring the force on in the The control piston is set in the closed position without the need for hydraulic pressure.

In einer Einbuchtung an der äußeren Stirnseite der Kappe 9 ist eine Dichtung 26 angeordnet, durch die die mit Druckmittel angefüllte Stufenbohrung 2 gegen den Innenraum der Kappe 9, welcher über eine Bohrung 27 mit der Atmosphäre verbunden ist, abgedichtet ist.In an indentation on the outer end face of the cap 9, a seal 26 is arranged through which the pressure medium filled stepped bore 2 against the interior of the cap 9, which via a bore 27 with the atmosphere is connected, is sealed.

Die den Schaftabschnitt 24 des Schließgliedes 23 umgebende Dichteinrichtung 10 weist zwei vom Kappeninnenraum wegweisende Dichtlippen auf, die am Schaftabschnitt 24 und am Kappeninnenumfang anliegen.The sealing device 10 surrounding the shaft section 24 of the closing element 23 has two sealing devices pointing away from the interior of the cap Sealing lips that rest on the shaft portion 24 and on the inner circumference of the cap.

In der Zeichnung dargestellt ist die Bremsdrucksteuereinheit im drucklosen Zustand, d.h. bei unbetätigter Bremsanlage, Das Schließglied 23, der Steuerkolben, liegt unterIn the drawing, the brake pressure control unit is depressurized, i.e. when the brake system is not activated, The closing member 23, the control piston, is below

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der Wirkung der Steuerfeder 25 mit seinem kugeligen Verschlußabschnitt 22 an dem gegen das Gehäuse 1 abgestützten Abstandshalter 6, der mittels Öffnungen 28 den Durchfluß zum Druckmittelausgang 5 herstellt, an.the effect of the control spring 25 with its spherical locking portion 22 on the spacer 6 supported against the housing 1, which by means of openings 28 the throughflow to the pressure medium outlet 5 produces on.

Druckmittel gelangt vom Druckraum des Hauptzylinders über den Druckmitteleingang 4, den Kanal zwischen Kappe 9 und Innenwandung der Stufenbohrung 2 zu den Öffnungen 29 am Ende der Kappe 9. Das Druckmittel gelangt weiter über den Raum zwischen der Dichteinrichtung 10 und dem Ventilsitzelement 8, den Kanal zwischen Schaftabschnitt 24 und Öffnung 13, die offene Ventileinrichtung und die Öffnungen 28 im Abstandshalter 6 zum Druckmittelausgang 5 der Drucksteuereinheit und damit zu einem oder mehreren Radbremszylindern. Wenn der Druckerzeuger betätigt wird und sich demzufolge der Druck am Druckmitteleingang erhöht, steigt auch der Druck im Druckmittelausgang 5 der Bremsdrucksteuereinheit 4. Die Pfeile 39 und 40 kennzeichnen hierbei die Strömungsrichtung des Druckmittels. Bei Erreichen des vorbestimmten Drucks, bei dem die Druckminderung beginnt, überschreitet die bezüglich der Zeichnung nach links auf den Steuerkolben (Schließglied 23) wirkende Druckkraft die Gegenkraft der Steuerfeder 25. Daraufhin bewegt sich der Steuerkolben in Schließrichtung und schließt den Ventildurchgang am Ventilsitz 20, bis sich bei weiterer Steigerung des Drucks am Druckmitteleingang 4 eine so hohe Gegenkraft in Öffnungsrichtung aufgebaut hat, daß der Steuerkolben wieder öffnet. Aufgrund der gewählten Flächenverhältnisse am -Steuerkolben wird durch wiederholtes ÖffnenPressure medium arrives from the pressure chamber of the main cylinder via pressure medium inlet 4, the channel between cap 9 and Inner wall of the stepped bore 2 to the openings 29 at the end of the cap 9. The pressure medium passes on via the Space between the sealing device 10 and the valve seat element 8, the channel between the shaft portion 24 and Port 13, the open valve device and the ports 28 in the spacer 6 to the pressure medium outlet 5 of the pressure control unit and thus to one or more wheel brake cylinders. When the pressure generator is actuated and consequently the pressure at the pressure medium inlet increases, it also rises the pressure in the pressure medium outlet 5 of the brake pressure control unit 4. The arrows 39 and 40 indicate the Direction of flow of the pressure medium. When the predetermined pressure is reached at which the pressure reduction begins, If the pressure force acting on the control piston (closing member 23) to the left in relation to the drawing exceeds the Counterforce of the control spring 25. Thereupon the control piston moves in the closing direction and closes the valve passage at the valve seat 20, until a further increase in the pressure at the pressure medium inlet 4 becomes so high Counterforce has built up in the opening direction that the control piston opens again. Due to the selected area ratios on the control piston is opened by repeated opening

und Schließen eine Untersetzung des Ausgangsdrucks im Verhältnis zum Druck am Druckmitteleingang 4 bewirkt. Die Radbremszylinder der Hinterräder werden so mit geringerem Druck als der vom Hauptzylinder erzeugte Druck betätigt.and closing causes the output pressure to be reduced in relation to the pressure at the pressure medium input 4. The wheel brake cylinder the rear wheels are operated with less pressure than the pressure generated by the master cylinder.

Wird der Bremsdruck eingangsseitig zurückgenommen, so hebt nach Erreichen der Druckgleichheit zwischen Eingangs- und Ausgangsseite die Dichtlippe 16 der als Rückstromventil ausgebildeten Dichtung 15 ab und der Ausgangsdruck wird abgebaut.If the brake pressure is reduced on the input side, then after the pressure equality between the input and the brake pressure is reached On the output side, the sealing lip 16 of the seal 15 designed as a backflow valve and the output pressure is reduced.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Ventil läßt sich besonders vorteilhaft bei ähnlich ausgebildeten Bremsdrucksteuereinheiten einsetzen, beispielsweise sowohl als Ventil für die Druckmindereinrichtung als auch als Ventil für die Angleicheinrichtung bei der in der Patentanmeldung P 33 21 806 vorgeschlagenen Bremsdrucksteuereinheit. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung können die Durchmesser des Steuerkolbens so groß gewählt werden, daß die aufgrund der Reibung der Manschettendichtungen entstehenden Kräfte die Regelgenauigkeit nicht wesentlich beeinflussen.The valve designed according to the invention can be particularly use advantageously in similarly designed brake pressure control units, for example, both as a valve for the Pressure reducing device as well as a valve for the adjustment device in the patent application P 33 21 806 proposed brake pressure control unit. The inventive design, the diameter of the Control piston can be chosen so large that the forces arising due to the friction of the cuff seals the Do not significantly affect control accuracy.

Claims

ALFRED TEVES GMBH November 06, 1984 Frankfurt am Main ZL / Br / be P 5688 / 1423P H.-D. Reinartz - 83 R. Mähringer - 5 claims

1.Valve with a closing member made up of two parts, a closure section and a shaft section, which is movable along an axis relative to a valve seat to the. Flow of a medium to be controlled by an opening having the valve seat, characterized in that the Closure section (22) and the shaft section (24) are not detachably connected to one another.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the closure portion (22) through a sphere is formed.

3. Valve according to one or both of the preceding claims, characterized in that the Parts of the closing member (23) are connected to one another by soldering.

4. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that i chnet the valve seat (20) having the valve seat element (8) made of polyphenylene sulfide or a Polyphenylene sulfide composite is made.