DE4039600A1

DE4039600A1 - Druckbegrenzungsventil, insbesondere fuer hydraulische kraftfahrzeug-bremsanlagen

Info

Publication number: DE4039600A1
Application number: DE19904039600
Authority: DE
Inventors: Walter Steinhauser; Gerhard Dipl Ing Wetzel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-12-12
Filing date: 1990-12-12
Publication date: 1992-06-17
Also published as: JPH04266668A

Description

Stand der Technik

Es ist schon ein Druckbegrenzungsventil mit parallelgeschalteter Drosselstelle vorgeschlagen worden (DE-Patentanmeldung P 39 23 282.4), welches in einer hydraulischen Kraftfahrzeug-Brems anlage Verwendung finden soll. Das Druckbegrenzungsventil ist auf der Ausgangsseite einer Druckmittel pulsierend fördernden Pumpe nach einer Dämpferkammer angeordnet und soll verhindern, daß ein unzu lässig hoher Druckanstieg zu einer Zerstörung von Elementen der Bremsanlage führt. Ein solcher Druckanstieg kann z. B. durch eine verschmutzte oder verstopfte Drosselstelle erfolgen.

Das vorgeschlagene Druckbegrenzungsventil besitzt ein hülsenförmiges Gehäuse, dessen blendenförmige Bodenwand einen Ventilsitz aufweist. Im Gehäuse ist ein als Schließglied dienendes Drehteil mit Längs- und Querbohrungen aufgenommen. Im Schließglied sitzt eine Schraubendruckfeder, welche mit ihrem vom Ventilsitz abgewandten Ende an einer in das Gehäuse eingebördelten Ringscheibe abgestützt ist. Zwischen dem Ventilsitz des Gehäuses und der zugeordneten Stirnseite des Schließgliedes befindet sich ein Durchbruch als Drosselstelle. Bei Verschmutzung oder Verstopfung der Drosselstelle durch z. B. Metall- oder Dichtungsabrieb vermag das Schließglied entgegen der Schließkraft der Schraubendruckfeder vom Ventilsitz abzuheben, so daß der Querschnitt der Drosselstelle vergrößert wird und eine Selbstreinigung erfolgt. Dieses Druckbegrenzungsventil ist funktionssicher, jedoch relativ aufwendig gestaltet.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Druckbegrenzungsventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es aus einfach gestalteten und kostengünstig erzeugbaren Bauteilen aufgebaut ist. So kann der Ventilsitz in der Querwand beispielsweise durch Prägen der Öffnung im Blechstanzteil gefertigt werden. Das Schließglied kann in vorteilhafter Weise aus Rundmaterial erzeugt werden, bei dem der Ventilteller unter gleichzeitiger Herstellung der Kugelzone in einem Stauchvorgang geformt ist. Die auf einfache Weise zusammenfügbaren Elemente des Druckbegrenzungsventils stellen seine präzise Funktion sicher. So wird der Ventilteller beim Schließen des Druckbegrenzungsventils im konischen Ventilsitz zentriert. Durch die Teilkugelform des Ventiltellers können Winkel abweichungen des Schließgliedes relativ zur Achse des Ventilsitzes ausgeglichen werden, d. h. auch bei schrägverlaufendem Schaft des Schließgliedes dichtet das Druckbegrenzungsventil (abgesehen von der Drosselstelle) sicher ab.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Druckbegrenzungsventils möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einen Längsschnitt durch ein Druckbegrenzungsventil mit Drosselstelle wiedergebenden Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei bung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Beim in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Druckbegrenzungsventil 1 in einer abgestuften Bohrung 2 eines Ventilgehäuses 3 aufgenommen. Die Bohrung 2 dient als Strömungskanal 4 für ein hydraulisches Druckmittel, welches den Strömungskanal in Richtung des Pfeiles 5 durchfließt.

Das Druckbegrenzungsventil 1 hat eine rechtwinklig zur Längsachse 8 des Strömungskanals 4, welche zugleich die Längsachse der Bohrung 2 ist, angeordnete Querwand 9. Die als rotationssymmetrisches Blechstanzteil ausgebildete Querwand 9 ist umfangsseitig an einer Stufe 10 des Strömungskanals 4 abgestützt und durch einen Bördel wulst 11 am Ventilgehäuse 3 befestigt. Die Querwand 9 hat eine zentrale, kreisförmige Öffnung 12, die auf der stromabwärtigen Seite durch einen konisch ausgebildeten Ventilsitz 13 begrenzt ist.

Das Druckbegrenzungsventil 1 weist ein Schließglied 16 mit einem zylindrischen Schaft 17 und einem Ventilteller 18 auf. Der Schaft 17 des Schließgliedes 16 erstreckt sich über die stromaufwärtige Seite der blendenförmigen Querwand 9 hinaus im Strömungskanal 4. Der Ventilteller 18 ist am stromabwärtigen Ende des Schaftes 17 durch einen Stauchvorgang angeformt. Während der Schaft 17 des Schließ gliedes 16 einen erheblich kleineren Durchmesser als die Öffnung 12 der Querwand 9 hat, besitzt der Ventilteller 18 einen größeren Durchmesser als der Ventilsitz 13. Der Ventilteller 18 weist eine der Querwand 9 zugewandte Kugelzone 19 auf, mit der er, ein Sitz ventil bildend, mit dem Ventilsitz 13 zusammenwirkt.

Der in der Draufsicht kreisförmig begrenzte Ventilteller 18 hat umfangsseitig einen Durchbruch 20, welcher bei an dem Ventilsitz 13 der Querwand 9 angreifender Kugelzone 19 des Ventiltellers 18 eine Drosselstelle 21 für Druckmittel bildet. In Richtung der Achse 8 gesehen, kann der Durchbruch 20 am Ventilteller 18 z. B. einen halbkreis-, dreieck- oder rechteckförmigen Querschnitt aufweisen.

Abweichend von dieser Gestaltung kann ein entsprechender Durchbruch 20′ auch in der Querwand 9 verwirklicht sein.

Der Schaft 17 des Schließgliedes 16 ist von einer Schraubendruck feder 24 umhüllt. Diese greift unter Vorspannung einerseits an der stromaufwärtigen Seite der Querwand 9 und andererseits an einem Federteller 25 an, welcher am vom Ventilteller 18 abgewandten Endabschnitt 26 des Schaftes 17 aufgenommen ist. Der Ventilteller 25 ist durch Prägelappen 27, welche durch Materialaufwerfung am End abschnitt 26 des Schaftes 17 erzeugt sind, axial abgestützt. Eine solche Formschlußverbindung kann auch durch eine auf abweichende Weise erzeugte Materialaufwerfung gestaltet sein.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, verlaufen die Längsachsen des Schaftes 17 und der Schraubendruckfeder 24 sowie die Mittelachsen des Federtellers 25, des Ventiltellers 18 mit der Kugelzone 19 und der Querwand 9 mit der Öffnung 12 und dem Ventilsitz 13 gleichachsig zur eingangs erwähnten Achse 8 des Strömungskanals 4.

Die einfach gestalteten Bauteile des Druckbegrenzungsventils 1 werden wie folgt montiert: Der Schaft 17 des Schließgliedes 16 wird durch die Öffnung 12 der Querwand 9 in der Weise gesteckt, daß eine Zuordnung der Kugelzone 19 am Ventilteller 18 zum Ventilsitz 13 der Querwand 9 erfolgt. Anschließend wird die Schraubendruckfeder 24 über den Schaft 17 und der Federteller 25 auf den Schaft 17 geschoben. Bei am Ventilsitz 13 abgestütztem Ventilteller 18 wird die Vorspannung der Schraubendruckfeder 24 zur Erzeugung der Schließkraft eingestellt und die Formschlußverbindung zwischen dem Federteller 25 und dem Schaft 17 des Schließgliedes 16 hergestellt.

Das derart vormontierte Druckbegrenzungsventil 1 wird in die Bohrung 2 des Strömungskanals 4 von der stromabwärtigen Seite eingeführt und die Querwand 9 zur Anlage an der Stufe 10 gebracht. Anschließend wird die vom Bördelwulst 11 gebildete Formschlußverbindung zwischen der Querwand 9 und dem Ventilgehäuse 3 erzeugt.

Das Druckbegrenzungsventil 1 hat folgende Funktion: Das den Strömungskanal 4 in Richtung des Pfeiles 5 durchströmende Druck mittel überwindet unter Druckminderung die Drosselstelle 21. Dabei übt das Druckmittel eine auf das Schließglied 16 wirkende Kraft, welche von der Schraubendruckfeder 24 kompensiert wird, so daß das Druckbegrenzungsventil 1 in seiner dargestellten Schließstellung verharrt. Beim Auftreten von Volumenstrom- und Druckspitzen wird jedoch die Federvorspannung überwunden und das Druckbegrenzungs ventil 1 öffnet, indem der Ventilteller 18 in Richtung der Achse 8 vom Ventilsitz 13 abhebt und einen gegenüber dem Durchbruch 20 der Drosselstelle 21 vergrößerten Durchflußquerschnitt freigibt. Das Druckbegrenzungsventil 1 öffnet aber auch dann, wenn Fremdkörper, wie Metallspäne oder Dichtungsabrieb, den Querschnitt der Drossel stelle 21 verringern. Bei diesem Öffnungsvorgang werden die Fremd körper ausgespült und die Drosselstelle 21 zur Wiederherstellung ihrer Funktionsfähigkeit gereinigt.

Das Druckbegrenzungsventil 1 mit parallelgeschalteter Drosselstelle 21 kann bevorzugt Verwendung finden in hydraulischen Kraftfahr zeug-Bremsanlagen mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelein richtung, wie sie beispielsweise in der eingangs erwähnten Patent anmeldung beschrieben sind.

Claims

1. Druckbegrenzungsventil (1), insbesondere für hydraulische Kraft fahrzeug-Bremsanlagen mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregel einrichtung,

- mit einer in einem Strömungskanal (4) eines Ventilgehäuses (3) angeordneten blendenförmigen Querwand (9) mit einer kreisförmigen Öffnung (12), die auf der stromabwärtigen Seite durch einen Ventilsitz (13) begrenzt ist,
- mit einem an dem Ventilsitz (13) angreifenden Schließglied (16), welches in Richtung der Achse (8) des Ventilsitzes bewegbar ist,
- mit einem Durchbruch (20) zwischen dem Ventilsitz (13) und dem Schließglied (16) als Drosselstelle (21),
- mit einer Schraubendruckfeder (24), welche wenigstens mittelbar einerseits an der Querwand (9) und andererseits am Schließglied (16) zur Erzeugung einer Schließkraft wirksam ist,

gekennzeichnet durch die Merkmale:

- die Querwand (9) ist als Blechstanzteil mit einem konischen Ventilsitz (13) ausgebildet,
- das Schließglied (16) hat einen sich über die stromaufwärtige Seite der Querwand (9) hinaus erstreckenden zylindrischen Schaft (17) mit einem ventilsitzseitig angeformten Ventilteller (18),
- der Ventilteller (18) weist eine dem Ventilsitz (13) zugeordnete Kugelzone (19) auf, deren Mittelachse (8) gleichachsig zum Schaft (17) verläuft,
- am Schaft (17) des Schließgliedes (16) ist ein axial abgestützter Federteller (25) aufgenommen,
- die Schraubendruckfeder (24) umhüllt den Schaft (17) des Schließ gliedes (16) und greift einerseits an der stromaufwärtigen Seite der Querwand (9) und andererseits am Federteller (25) an.

2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (20, 20′) zwischen dem Ventilsitz (13) und dem Schließglied (16) in der Kugelzone (19) des Ventiltellers (18) oder im Ventilsitz (13) der Querwand (9) angeordnet ist.

3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (25) am Schaft (17) des Schließgliedes (16) durch eine von einer Materialaufwerfung (Prägelappen 27) am Schaftendabschnitt (26) erzeugte Formschlußverbindung gehalten ist.

4. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rotationssymmetrisch ausgebildete Querwand (9) an einer Stufe (10) des Strömungskanals (4) durch eine Formschlußverbindung gehalten ist.