DE3712040C1

DE3712040C1 - Valve for a vehicle brake system

Info

Publication number: DE3712040C1
Application number: DE19873712040
Authority: DE
Inventors: Ernst-Dieter Schaefer; Georg Spalding
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1987-04-09
Publication date: 1988-09-29
Also published as: FR2613677A1; SE8801292D0; SE464916B; FR2613677B1; JPS63258249A; SE8801292L

Abstract

The proposed valve (2) has a valve seat (3) of plane design with a valve hole (4) and a rubber-like elastic valve body (5), which has a sealing flange (9) directed against the valve seat (3) and is arranged inside a holder (7). A special feature of the valve (2) is a spigot (6), elastically supported inside the valve body (5), which spigot on the end towards the valve seat (3) has a stop surface (12) of plane design. The stop surface (12) is aligned in such a way that, in closing the valve (2) the sealing flange (9) comes to bear first on the valve seat (3), and the stop surface (12) only once the sealing flange (9) has been applied with sufficient pressure. Due to the elastic bearing of the spigot (6), the whole of the stop surface (12) is applied to the valve seat (3). The valve seat (3) and the spigot (6) prevent the occurrence of any radial deformation from outside, which might lead to damaging of the sealing flange (9) in hydraulic pressurising of the sealing flange (9). <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Ventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a valve according to the preamble of patent claim 1.

Durch die US-PS 44 92 082 ist ein Ventil bekannt, das ei nen gegen einen ebenen Ventilsitz andrückbaren elastischen Ventil körper mit einem ringartig verlaufenden Dichtwulst und eine den Ven tilkörper aufnehmende Fassung aufweist mit einem Zapfen, der sich durch den Ventilkörper hindurch erstreckt und weit über diesen her ausragt und zum Eintauchen in das Ventilloch bestimmt ist. Der Zap fen soll möglichst wenig Radialspiel in dem Ventilloch haben, damit bei hydraulischer Beaufschlagung des Dichtwulstes dessen Werkstoff gehindert wird, in einen Ringspalt zwischen dem Ventilloch und dem Zapfen hineinzuwandern. Ein vorteilhaft enges Radialspiel im ge schlossenen Zustand des Ventils hat aber wegen unvermeidlicher Fluchtungsfehler des Zapfens relativ zum Ventilloch den Nachteil, daß beim Schließen des Ventils der Zapfen gegebenenfalls nicht stoß frei in das Ventilloch eintauchbar ist. Dadurch können sich beim Ventil sitz und Ventilloch im Bereich des Lochrandes Formänderungen ergeben, so daß weitere Spalte entstehen. Eine Zerstörung des Dicht wulstes durch zunehmend größer werdende Verformungen kann die Folge sein.From US-PS 44 92 082 a valve is known, the egg elastic valve that can be pressed against a flat valve seat body with a ring-like sealing bead and a Ven Tile body receiving version with a pin that is extends through the valve body and far beyond it protrudes and is intended for immersion in the valve hole. The Zap fen should have as little radial play in the valve hole as possible when the sealing bead is acted upon hydraulically, its material is prevented in an annular gap between the valve hole and the To migrate cones. An advantageous tight radial play in the ge closed state of the valve because of inevitable Misalignment of the pin relative to the valve hole has the disadvantage that the pin may not bump when the valve is closed is freely immersed in the valve hole. This can cause the valve Seat and valve hole in the area of the hole edge shape changes result, so that further gaps arise. A destruction of the seal bulges caused by increasingly larger deformations can result be.

Object and advantages of the invention

Es stellte sich deshalb die Aufgabe, ein mit einem Dichtwulst versehenes Ventil so zu verbessern, daß eine Zerstörung des Dicht wulstes vermieden oder zumindest erheblich verzögert wird. It was therefore the task of one with a sealing bead provided valve so that the seal is destroyed bead is avoided or at least significantly delayed.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Ventil gelöst mittels der kennzeichnenden Merkmale des An spruchs 1. Das erfindungsgemäße Ventil hat den Vorteil, daß es un empfindlich ist gegen Fluchtungsfehler beim Annähern oder Andrücken des Ventilkörpers an den Ventilsitz. Unvermeidliche exzentrische Ausrichtungen des Ventilkörpers relativ zum Ventilloch verursachen keine Undichtheit. Der Ventilkörper und insbesondere dessen Dicht wulst werden vor Zerstörung geschützt, weil sich infolge der ela stischen Lagerung des Zapfens dessen Anschlagfläche parallel zur Ventilsitzfläche ausrichtet und anlegt und dadurch den Werkstoff des Dichtwulstes davor schützt, bei Druckbeaufschlagung in das Ventil loch gedrückt zu werden.The object is achieved in a generic valve by means of the characterizing features of the An Proverb 1. The valve of the invention has the advantage that it is un is sensitive to misalignment when approaching or pressing of the valve body to the valve seat. Inevitable eccentric Align the valve body relative to the valve hole no leakage. The valve body and especially its seal beads are protected from destruction because the ela tical storage of the pin parallel to its stop surface Aligns the valve seat surface and creates the material of the Sealing bead protects against this when pressure is applied to the valve hole to be pushed.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 ange gebenen Ventils möglich. Das erfindungsgemäße Ventil hat den Vorteil, daß es in wirtschaft licher und ausschußvermeidender Weise herstellbar ist. Entsprechende Maßnahmen sind in den Ansprüchen 3, 4 und 5 angegeben.The measures listed in the subclaims provide for partial further developments and improvements of claim 1 given valve possible. The valve according to the invention has the advantage that it is economical Licher and reject-avoiding way can be produced. Appropriate Measures are given in claims 3, 4 and 5.

drawing

Zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Ventils einer Fahr zeugbremsanlage sind in der Zeichnung dargestellt.Two embodiments of the valve of a driving invention witness brake system are shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils im Längsschnitt und Fig. 1 shows a first embodiment of the valve according to the invention in longitudinal section and

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem zweiten Ausfüh rungsbeispiel im Längsschnitt. Fig. 2 shows a section of a second example Ausfüh approximately in longitudinal section.

Description of the embodiments

Das erfindungsgemäße Ventil 2 gemäß der Fig. 1 hat einen eben flächigen Ventilsitz 3 mit einem Ventilloch 4, einen Ventilkörper 5 aus einem gummiartig elastischen Werkstoff, einen Zapfen 6 und eine Fassung 7 für den Ventilkörper 5.The valve 2 according to the invention according to FIG. 1 has a flat valve seat 3 with a valve hole 4 , a valve body 5 made of a rubber-like elastic material, a pin 6 and a socket 7 for the valve body 5 .

Der Ventilkörper 5 weist an seinem dem Ventilsitz 3 zugekehrten Ende 8 einen ringförmig verlaufenden Dichtwulst 9 auf. Der Ventilkörper 5 befindet sich innerhalb eines in der Fassung angeordneten Sackloches 18, das einen Lochboden 10 aufweist. Die Fassung 7 und das Sackloch 18 sind konzentrisch zum Ventilloch 4 ausgerichtet.At its end 8 facing the valve seat 3 , the valve body 5 has an annular sealing bead 9 . The valve body 5 is located within a blind hole 18 arranged in the socket, which has a perforated base 10 . The socket 7 and the blind hole 18 are aligned concentrically with the valve hole 4 .

Der Zapfen 6 hat an seinem gegen den Ventilsitz 3 zeigenden Ende 11 einen Durchmesser, der größer ist als der des Ventillochs 4, und hat dort eine Anschlagfläche 12, die eine Stirnseite bildet und quer zur Längsachse des Zapfens 6 ausgerichtet ist. Von dieser An schlagfläche 12 geht eine Hilfsbohrung 13 aus. Diese Hilfsbohrung 13 ist im vorliegenden Beispiel als zylindrische Sacklochbohrung ausge bildet. Die Hilfsbohrung 13 ist jedoch auch in Form eines Gewinde loches möglich, dessen Verwendung später erläutert wird. Im Bereich des Lochbodens 10 ist an den Zapfen 6 ein Bund 14 angeformt. Angren zend an den Bund 14 hat der Zapfen 6 an seinem zum Lochboden 10 ge kehrten Ende einen Zentrieransatz 15. Der Zentrieransatz 15 hat in axialer Richtung einen Abstand von dem Lochboden 10. Zwischen den Lochboden 10 und den Bund 14 ist konzentrisch zum Zentrieransatz 15 ein elastisches Polster 16 eingefügt, das im Beispiel gemäß der Fig. 1 im ursprünglichen Zustand die Form eines sogenannten O-Ringes hat. In der Fig. 1 ist das Polster 16 in der Form dargestellt, die es im fertigen Zustand des Ventils 2 hat. Im fertigen Zustand des Ventil 2 steht das Polster 16 unter axialer Druckvorspannung, was in der Fig. 1 durch den oval dargestellten Querschnitt erkennbar ist.The pin 6 has at its end 11 pointing towards the valve seat 3 a diameter which is larger than that of the valve hole 4 , and there has a stop surface 12 which forms an end face and is oriented transversely to the longitudinal axis of the pin 6 . An auxiliary bore 13 extends from this stop face 12 . This auxiliary bore 13 is formed out in the present example as a cylindrical blind hole. The auxiliary bore 13 is also possible in the form of a threaded hole, the use of which will be explained later. In the area of the perforated base 10 , a collar 14 is formed on the pin 6 . Angren zend to the collar 14 of the pin 6 at its end facing the perforated bottom 10 ge a centering approach 15th The centering projection 15 is at a distance from the perforated plate 10 in the axial direction. Between the perforated base 10 and the collar 14 , an elastic cushion 16 is inserted concentrically to the centering projection 15 , which in the example according to FIG. 1 has the shape of a so-called O-ring in the original state. In Fig. 1, the pad 16 is shown in the shape it has in the finished state of the valve 2 . In the finished state of the valve 2 , the cushion 16 is under axial compressive prestress, which can be seen in FIG. 1 by the oval cross section shown.

Bei der Herstellung des Ventils 2 werden der fertige Zapfen 6 und die Fassung 7 und der zwischen dem Bund 14 und dem Lochboden 10 ein zusetzende O-Ring 16 gemeinsam in ein nicht dargestelltes Formwerk zeug eingesetzt. Dabei dient die Hilfsbohrung 13 als Zentrierhilfe zum Ausrichten des Zapfens 6 relativ zum Sackloch 18. Zu diesem Zweck ist ein Zentrierzapfen in dem Formwerkzeug vorgesehen. Eine Form fläche des Formwerkzeugs, an die die Anschlagfläche 12 des Zapfens 6 zur Anlage kommt, befindet sich in einer Bezugsebene, die versetzt ist zu einer zweiten Bezugsebene, an der eine ringförmige Stirn fläche 17 der Fassung 7 zur Anlage kommt. Die beiden Bezugsebenen sind so gegeneinander versetzt, daß das Ende 11 des Zapfens 6 um ein vorgewähltes Maß aus der Fassung 7 herausragt. Dabei sorgt der O-Ring 16 infolge seines vorgespannten Zustands, daß diese gewollte Ausrichtung des Zapfens 6 erhalten bleibt. Der in dieser Art fixier te Zapfen 6 wird innerhalb des Formwerkzeugs mit einem beispielswei se thermoplastischen Werkstoff, der im abgekühlten Zustand gummi artig elastisch ist, umspritzt, wodurch sich der Ventilkörper 5 mit seinem Wulst 9 in der dargestellten Weise ausbildet.In the manufacture of the valve 2 , the finished pin 6 and the socket 7 and between the collar 14 and the perforated base 10 an additional O-ring 16 are used together in a mold, not shown. The auxiliary bore 13 serves as a centering aid for aligning the pin 6 relative to the blind hole 18 . For this purpose, a centering pin is provided in the mold. A mold surface of the mold, to which the stop surface 12 of the pin 6 comes to rest, is located in a reference plane, which is offset from a second reference plane on which an annular end face 17 of the socket 7 comes to rest. The two reference planes are offset from one another such that the end 11 of the pin 6 protrudes from the socket 7 by a preselected amount. Due to its pretensioned state, the O-ring 16 ensures that this desired alignment of the pin 6 is retained. The pin 6 fixed in this way is overmolded within the mold with a example thermoplastic material which is rubber-like elastic in the cooled state, whereby the valve body 5 with its bead 9 forms in the manner shown.

Anstelle eines thermoplastisch verarbeitbaren Werkstoffs kann natür lich auch Gummi verwendet werden. Hierzu müßte dann das nicht darge stellte Formwerkzeug in an sich bekannter Weise heizbar ausgebildet werden.Instead of a thermoplastically processable material, natural Lich rubber can also be used. This would not have to be the case here posed mold designed in a conventional manner heatable will.

Bei fertig hergestelltem Ventilkörper 5 bildet dieser Ventilkörper ein elastisches Element zwischen dem Zapfen 6 und der Fassung 7. In folge der Elastizität des Ventilkörpers 5 ist der Zapfen 6 innerhalb der Fassung 7 schwenkelastisch gelagert. Beim Betrieb des fertigen Ventils 2 hat dies den Vorteil, daß durch Bauteiltoleranzen bedingte Fluchtungsfehler zwischen der Längsachse des Zapfens 6 und der Längsachse des Ventilloches 4, das quer zur Ventilsitzfläche 3 aus gerichtet ist, keine nachteiligen Folgen für die Lebensdauer des Ventils 2 haben. Trifft nämlich beim Gegeneinanderbewegen der Fas sung 7 und des Ventilsitzes 3 die Anschlagfläche 12 nicht parallel gegen die Ventilsitzfläche 3, so kann sich infolge der elastischen Lagerung des Zapfens dieser so verschwenken, daß sich die Anschlag fläche 12 ganzflächig an den Ventilsitz 3 anlegt. Dadurch bilden bei einer nachfolgenden Beaufschlagung des Dichtwulstes 9 radial von au ßen die Ventilsitzfläche 3 und das Ende 11 des Zapfens 6 eine Bar riere, die ein unzulässiges Weiterwandern des Werkstoffs des Dicht wulstes 9 in Richtung zum Ventilloch 4 wirksam verhindert. Wegen der erwähnten ganzflächigen Anlage der Anschlagfläche 11 an der Ventil sitzfläche 3 ist praktisch zwischen diesen beiden Bauteilen keiner lei Spalt vorhanden, der den elastischen Werkstoff aufnehmen könnte. Infolgedessen wird also, wie bereits angesprochen, die Verformung des elastischen Werkstoffes auf ein Maß begrenzt, das mit Sicherheit eine ausreichende Lebensdauer des Ventils 2 sicherstellt.In the finished valve body 5 , this valve body forms an elastic element between the pin 6 and the socket 7 . As a result of the elasticity of the valve body 5 , the pin 6 is mounted within the socket 7 so as to be pivotable. During operation of the finished valve 2 , this has the advantage that misalignments caused by component tolerances between the longitudinal axis of the pin 6 and the longitudinal axis of the valve hole 4 , which is directed transversely to the valve seat surface 3 , have no disadvantageous consequences for the life of the valve 2 . Meets namely when moving against the Fas solution 7 and the valve seat 3, the stop surface 12 does not parallel against the valve seat surface 3 , it can pivot due to the elastic mounting of the pin so that the stop surface 12 is applied to the valve seat 3 over the entire surface. Thereby forming in a subsequent actuation of the sealing bead 9 radially from the outside SEN the valve seat surface 3 and the end 11 of the pin 6 centering a bar that of the sealing bead effectively prevents an inadmissible further migration of the material 9 in the direction of the valve hole. 4 Because of the mentioned full-surface contact of the abutment surface 11 on the valve seat surface 3 there is practically no lei gap between these two components which could accommodate the elastic material. As a result, as already mentioned, the deformation of the elastic material is limited to a level that will surely ensure a sufficient service life of the valve 2 .

Die zylindrische Hilfsbohrung 13 ist verwendbar in Verbindung mit dem bereits erwähnten Zentrierzapfen des Formwerkzeugs, gleichgül tig, ob das Polster 16 für eine Anlage der Anschlagfläche 12 an dem Formwerkzeug sorgt oder ob beispielsweise der Zapfen 6 aus einem ma gnetisierbaren Werkstoff besteht und mittels eines in das Formwerk zeug eingebauten Magnets gehalten wird. Es ist also erkennbar, daß bei der zweiten Art des Haltens des Zapfens 6 innerhalb des Form werkzeugs auf das Polster 16 verzichtet werden kann. Dies erleich tert den Zusammenbau insbesondere dann, wenn für den Ventilkörper 5 ein thermoplastischer Werkstoff verwendet wird, der im erwärmten Zustand sehr dünnflüssig ist und deshalb, ohne wesentliche Störkräf te auf den Zapfen 6 auszuüben, diesen umströmt und das Sackloch 18 ausfüllt.The cylindrical auxiliary bore 13 is used in conjunction with the already mentioned centering of the mold gleichgül kind, if the cushion 16 provides an installation of the stop surface 12 on the mold or whether, for example, the pin 6 is made of a ma gnetisierbaren material and the means of an in Molding tool built-in magnet is held. It can thus be seen that in the second type of holding the pin 6 within the mold tool on the pad 16 can be dispensed with. This facilitates the assembly, in particular when a thermoplastic material is used for the valve body 5 , which is very thin in the heated state and therefore, without exerting significant disturbing forces on the pin 6 , flows around it and fills the blind hole 18 .

Das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils 2 a ge mäß der Fig. 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 dadurch, daß der Zapfen 6 a einen in Richtung des Lochbo dens 10 versetzten Bund 14 a hat, innerhalb dessen sich eine Zen triersenke 15 a befindet. Ein Polster 16 a hat im Ursprungszustand beispielsweise die Form einer Kugel und gelangt beim Einsetzen der Fassung 7 und des Zapfens 6 a in das bereits erwähnte Formwerkzeug unter Druckvorspannung, was wiederum durch die dargestellte Form des Polsters 16 a erkennbar ist. The second embodiment of the valve 2 a ge according to FIG. 2 differs from the embodiment according to FIG. 1 in that the pin 6 a has an offset in the direction of Lochbo dens 10 collar 14 a , within which a Zen triersenke 15 a is located. A cushion 16 a has in the original state, for example, the shape of a ball and comes when inserting the socket 7 and the pin 6 a in the aforementioned mold under pressure, which in turn can be recognized by the shape of the cushion 16 a shown .

Das bereits erwähnte Gewindeloch, das die Hilfsbohrung 13 ersetzen kann, ist beipsielsweise verwendbar zur Fixierung des Zapfens 6 innerhalb des Formwerkzeugs ohne Zuhilfenahme von Polstern 16, 16 a oder eines Ma gnets, der nur Zapfen aus magnetisierbaren Werkstoffen anzieht. Das Fixieren des Zapfens 6 mittels des Gewindelochs kann beschleunigt werden, wenn beispielsweise eine Drehvorrichtung für den zentrie renden Gewindezapfen vorgesehen wird. Alternativ könnte auch ein spreizbarer und axial bewegbarer Zapfen verwendet werden, der wie derum die Verwendung der zylindrisch ausgebildeten Hilfsbohrung 13 möglich machen würde.The threaded hole already mentioned, which can replace the auxiliary bore 13 , is for example usable for fixing the pin 6 within the mold without the aid of cushions 16, 16 a or a magnet, which only attracts pins made of magnetizable materials. The fixing of the pin 6 by means of the threaded hole can be accelerated if, for example, a rotating device is provided for the centering threaded pin. Alternatively, an expandable and axially movable pin could also be used, which would in turn make it possible to use the cylindrically shaped auxiliary bore 13 .

Claims

1. Valve for a vehicle brake system with a valve seat in which there is a valve hole, and with a rubber-elastic valve body housed in a socket, which has a ring-like sealing bead running against the valve seat and surrounds a coaxially aligned pin, characterized in that that the pin ( 6 or 6 a) by means of the elastic valve body ( 5 ) is elastically mounted in the socket ( 7 ) and the end face to Ven tilsitzfläche ( 3 ) has an aligned with this stop surface ( 12 ) which has a larger diameter than that valve hole has (4) and seen from the valve seat (3) lies behind a on the sealing bead (9) adjacent to the reference plane and can be placed against the valve seat (3) during the closing of the valve (2) according to a deformation of the sealing bead (9) .

2. Valve according to claim 1, characterized in that from the sealing bead ( 9 ) located stop surface ( 12 ) of the pin ( 6 or 6 a) a blind hole-like auxiliary bore ( 13 ) which assists alignment for the pin ( 6 or 6 a) forms in the manufacture of the valve body ( 5 ) within a mold.

3. Valve according to claim 1, characterized in that between egg nem from the stop surface ( 12 ) remote end of the pin ( 6 or 6 a) and a perforated base ( 10 ) of a valve body ( 5 ) receiving blind hole ( 9 ) of the socket ( 7 ) in the longitudinal direction of the pin ( 6 or 6 a) under pressure pre-cushion ( 16 or 16 a) is inserted.

4. Valve according to claim 3, characterized in that the cushion ( 16 ) is designed in the form of a ring, preferably an O-ring.

5. Valve according to claim 4, characterized in that the pin ( 6 ) has a centering projection ( 15 ) for the ring ( 16 ).

6. Valve according to claim 3, characterized in that the cushion ( 16 a) has a substantially spherical shape.