DE4211911A1 - Magnetbetaetigtes druckregelventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Druckregelvorrichtungen zum Regeln des Druckes eines fließfähigen Mediums, beispielsweise bei einem Regelsystem eines automatischen Getriebes eines Motorfahrzeuges anwendbar.

Der Stand der Technik hat verschiedene Druckregelvorrich­ tungen zur Anwendung bei einem Regelsystem eines auto­ matischen Getriebes eines Motorfahrzeuges vorgeschlagen.

Derartige Druckregelventile umfassen ein durch Flüssig­ keitsdruck positionierbares Spulenventil (spool valve), wobei die Größe des Flüssigkeitsdruckes definiert wird durch einen Anker und eine damit zusammenarbeitende, servo-artige Öffnung oder Bohrung. Bei wenigstens einigen Fällen solcher Druckregelvorrichtungen wird die Größe des Flüssigkeitsdruckes, der auf das Spulenventil einwirkt, um dieses zu öffnen, um so größer, je mehr der Anker die servo-artige Öffnung schließt.

Bei solchen vorbekannten Anordnungen ist es ferner nicht ungewöhnlich, Federn vorzusehen, um den Anker gegen die Servo-Öffnung anzudrücken. Dies geschieht üblicherweise dadurch, daß ein sich axial erstreckender Federsitz ein Ende der Feder erfaßt und in die umgebende Konstruktion eingeschraubt ist, um sich hiermit in axialer Richtung relativ zu der Konstruktion zu bewegen, um eine Justie­ rung der Feder, beispielsweise durch deren Vorspannung herbeizuführen.

Derartige vorbekannte Druckregelvorrichtungen weisen insofern Probleme auf, als die verschiedenen Flächen unter Beachtung kritischer Toleranzen konzentrisch sein mußten; derartige Toleranzen ließen sich nicht immer ein­ halten oder waren derart beschaffen, wie dies die Her­ stellung zuließ. Das Problem der Konzentrizität trat auch auf bezüglich des Federsitzelementes gemäß dem Stande der Technik.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckre­ gelvorrichtung zu schaffen, die die genannten sowie weitere Probleme nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 ist ein Axialschnitt einer Druckregelvorrichtung.

Fig. 2 ist eine stirnseitige Ansicht eines der Elemente von Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht gemäß der Schnittebene 3-3 in Fig. 2, in Richtung der Pfeile gesehen.

Fig. 4 ist eine stirnseitige Ansicht eines weiteren Elementes von Fig. 1.

Fig. 5 ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile 5-5 in Fig. 4.

Fig. 6 ist eine axiale Schnittansicht eines weiteren Elementes von Fig. 1.

Die in Fig. 1 gezeigte Druckregelvorrichtung 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das das Gehäuseteil 14 und 16 umfaßt.

Gehäuseteil 16 umschließt einen elektromagnetischen An­ trieb 18. Dieser umfaßt eine Spule 20, eine Hülse 22 mit Flanschen 24 und 26, die in einem gegenseitigen axialen Abstand angeordnet sind und nach außen weisen, einer elektrischen Wicklung 28, die von der Hülse 22 getragen und axial zwischen den beiden Flanschen 24 und 26 einge­ schlossen ist, so wie hieran befindliche Anschlußklemmen 30 und 32.

Spule 20 besteht am besten aus dielektrischem, plasti­ schen Material. Ihr oberer Flansch 24 weist Vorsprünge auf, zum Beispiel der Vorsprung 34, die die Anschluß­ klemmen 30 und 32 aufnehmen und halten. Bei der darge­ stellten Ausführungsform sind die Vorsprünge dem Flansch 24 derart angeformt, daß sie denselben radialen Abstand aufweisen, jedoch unter einem gegenseitigen Winkelab­ stand.

Ein dielektrischer Kunststoffring 36 weist zwei becher­ förmige Teile auf, von denen ein Teil 38 gezeigt ist, die jeweils die Vorsprünge aufnehmen. Jeder becherförmige Teil ist mit einem Schlitz 40 zum Hindurchführen der Anschlußklemmen 30 und 32 versehen.

Ein Ringflansch 42 des Gehäuses 16 ist von der inneren Wandfläche des Gehäuseteiles 14 umschlossen. Ein Fluß- Rückführelement 44 ist in gleicher Weise von Gehäuseteil 14 umschlossen und befindet sich in axialem Anschlag an Flansch 42. Hierbei befindet sich der äußere Umfangsbe­ reich einer Membran 46 dichtend zwischen diesen beiden. Das Fluß-Rückführelement 44 kann einen zylindrischen Axialkanal 48 aufweisen, der eine zylindrische Hülse 50 eng umschließt. Die zylindrische Hülse 50 weist eine Ringschulter 52 auf, die mit einer nach oben gerichteten ringförmigen Anschlagfläche des Fluß-Rückführelementes 44 in Eingriff gelangt - in Fig. 1 gesehen.

Um das Fluß-Rückführelement 44 und die Spule 20 relativ zueinander in entgegengesetzter axialer Richtung ständig elastisch gegeneinander anzudrücken, ist ein Sprengring 54 vorgesehen.

Eine becherförmige zylindrische Armatur 56 ist axial innerhalb der zylindrischen inneren Wandfläche 58 der Hülse 50 gehalten. Das untere Ende von Anker 56 weist eine axial sich erstreckende zylindrische Hülse 60 ver­ ringerten Durchmessers auf. Wie dargestellt, ist der innere Umfangsbereich einer Membran 46 zwischen Hülse 60 und einem im Preßsitz aufgezogenen Haltering gehalten.

Ein im wesentlichen hülsenförmiges zylindrisches Polstück 62 hat ein Außengewinde 64 zum Einschrauben in das Innen­ gewinde eines oberen, ringförmigen Flußelementes 68. Das Flußelement 68 weist Öffnungen 70 zur Aufnahme der becherförmigen Teile 38 auf.

Wie man sieht, sind die einander gegenüberliegenden stirnseitigen Bereiche 72 und 74 des Gehäuseteiles 14 über die axial äußeren Flächen des oberen Flußringes 68 sowie des Flanschteiles 42 des Gehäuseteiles 16 herumge­ formt. Hierbei wird die innere Schulter oder Anlagefläche 76 des oberen Flußringes 68 gegen die Spule 20 gedrückt (und zwar in Richtung des Flanschteiles 42), während Flansch 42 durch den unteren Flußring 44, der an Schulter 52 von Hülse 50 anliegt, die Hülse 50 gegen den oberen Flußring 68 drückt. Hierdurch vermögen die Hülse 50 sowie Spulenteil 22 in Bezug zueinander eine solche Axialbewe­ gung auszuführen, bis es durch das Ende 59 von Hülse 50 und das Ende 69 von Flußring 68 durch gegenseitiges Anle­ gen zum Stillstand kommt. Der Sprengring 54 erlaubt während des Montierens eine Bewegung der Spule 20 in Richtung auf den Flußring 44 hin. Nach der Montage hält Sprengring 54 die Spule 20 in Wirkanschlag am oberen Flußring 68.

Im Hinblick auf das oben Gesagte ist es nunmehr verständlich, daß die miteinander zusammenwirkenden und aneinander anliegenden Enden 59 und 69 von Hülse 50 und hülsenförmigem Fortsatz 67 des Flußelementes 68 wie auch die Ringschulter 52 verhindern, daß die Spule 20 und die Wicklung 28 in axialer Richtung während des Zusammenbaus und des Umbördelns der Enden 72 und 74 übermäßig zusammengedrückt werden.

Bei einer bestimmten Ausführungsform haben die jeweils äußersten zylindrischen Durchmesser des Fortsatzes 67 bzw. der Abstandshülse 50 ein Maß von 15,82 bzw. 15,93 mm, während die lichte Weite der Hülse 22 bei 15,95/16,06 mm liegt. Hierdurch wird ein sehr dichtes und damit sicheres Führen der Spule 20 durch den hülsenförmigen Fortsatz 67 und auch die Abstandshülse 50 geschaffen. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht die Abstandshülse 50 aus nicht-magnetischem, rostfreien Stahl.

Fig. 1 zeigt auch ein Federsitzelement 80, womit der Feder 88 bestimmte Vorspannungen erteilt werden können.

Der Federsitz 80 umfaßt einen Federsitzkörper 81 und 83. Wie man auch aus den Fig. 2 und 3 erkennt, ist der Federsitzkörper 81 (auch Federsitz-Justierung) vorzugs­ weise aus Teilen 82 und 84 gebildet, deren jeder im wesentlichen zylindrisch ist. Teil 82 weist ein Außenge­ winde 85 auf, das in ein Innengewinde 86 des hülsenför­ migen Polstückes 62 einschraubbar ist. Bei der bevorzug­ ten Ausführungsform ist Teil 84 mit einem Querkanal 87 versehen, der zum Herstellen einer leitenden Verbindung mit dem umgebenden Ringraum 89 (Fig. 1) und einem sich axial erstreckenden Kanal 93 dient. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt Kanal 93 eine Drossel 95 (Fig. 1). Wie man erkennt, steht Kanal 87 über einen Ringraum 89 mit einem zweiten Ringraum zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen 98 und 100 von Polstück 62 bzw. Anker 56 in leitender Verbindung. Man erkennt ferner einen Abstandsring 104, der am besten aus nicht- magnetischem Material besteht, beispielsweise aus mittel­ hartem Messing.

Das obere Ende des Justierelementes 80 weist eine Aus­ sparung 92 zum Einführen eines Schlüssels auf, wobei Element 80 relativ zu Polstück 62 axial durch Verschrau­ ben justierbar ist, während die Aussparung für Polstück 62 die Gestalt einer Mehrzahl von Ausnehmungen 94-94 in ihrem oberen axialen Ende hat, um wiederum einen Schlüssel einführen zu können und um das Polstück 62 relativ zum Flußelement 68 und dem hiervon sich nach unten erstreckenden Teil 67 durch Verschrauben zu justieren.

Das untere axiale Ende 79 (gesehen in den Fig. 1 und 6) von Anker 56 weist eine Bohrung 106 auf, die eine leitende Verbindung mit der axial äußeren Umgebung von Hülse 60 und Bohrung 78 des Ankers 56 herstellt. Aus Fig. 1 erkennt man, daß Bohrung 106 einen Drosselkörper 108 mit einem Drosselkanal 110 aufweist. Wie man am besten aus Fig. 1 erkennt, tritt die Strömung in den Drosselkanal 110 ein, strömt durch diesen hindurch in die im wesentlichen zylindrische Kammer 78 hinter Justier­ element 83, in den Raum zwischen Polstück 62 und Anker 56, in den Ringraum 89, in Kanal 93, der einen Drossel­ körper 95 umfaßt, sowie durch den Raum der Aussparung 92 zum Sumpf bei P_s. Man beachte, daß das fließfähige Medium auch in den Innenräumen vorliegt und somit dazu dient, jegliche Luft zu verdrängen, die sich innerhalb des elektromagnetischen Antriebes befindet. Ferner gelangt die Strömung in Räume wie jene zwischen der äußeren zylindrischen Fläche des Ankers 56 und der gegenüberlie­ genden inneren zylindrischen Fläche 58 des Justierelemen­ tes 50 und sorgt damit für eine Schmierung zwischen den relativ zueinander bewegten Teilen.

Der Justierkörper 83, der auch in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, umfaßt ein zylindrisches Hauptgehäuse 101, das an seinem einen Ende einen Führungszapfen 103 ver­ ringerter Abmessungen trägt. Das eine Ende von Feder 88 liegt um den Führungszapfen 103 herum und steht mit einem Ringteil 105 des Gehäuses 101 in Wirkverbindung. Bei der bevorzugten Ausführungsform bildet das gegenüberliegende axiale Ende 107 des Gehäuses 101 eine im wesentlichen ebene Fläche. Wie man aus den Fig. 1, 2 und 3 erkennt, ist dem gegenüber das wirkungsmäßig gegenüberliegende Ende 109 des Justierkörpers 81 vorzugsweise gerundet und von kugeliger Gestalt. Werden die Teile 81 und 83 mit dem Justierelement 80 in Wirkungseingriff miteinander ge­ bracht, so wie in Fig. 1 dargestellt, so liegt die ge­ rundete Fläche 109 an der Fläche 107 an und führt dazu, daß das Kraftübertragungselement 83 die Feder 88 entweder zusammendrückt oder freigibt, je nach dem Maß des Ein­ schraubens von Teil 81 in das Polstück 62. Es wurde er­ kannt, daß das Kraftübertragungselement 83 durch Gestal­ tung der einander gegenüberliegenden Flächen 109 und 107 im dargestellten Sinne an der Fläche von Kammer 78 nicht blockiert oder frißt, und daß die kritischen konzentri­ schen Abmessungen nicht mehr erforderlich sind, so wie beispielsweise zwischen Kammer 78, der gegenüberliegenden Außenfläche des Hauptgehäuses 101 und Bauteil 81. Die Probleme würden dann auftreten, wenn Justierteil 80 ein einziges Element wäre, bestehend aus den Teilen 81 und 83. Weiterhin wurde erkannt, daß die Gestaltung der Flächen 107 und 109 gemäß der Fig. 3 und 5 nicht ver­ tauscht werden können und durch Teil 83 eine einwandfreie Wirkung erhalten. Wäre nämlich Fläche 109 eben, und Fläche 107 gekrümmt gestaltet, so würde sich Teil 83 in unzulässiger Weise innerhalb der Kammer 78 verkanten und verklemmen und damit ein einwandfreies Arbeiten des Ankers beeinträchtigen. Gestaltet man die Flächen 107 und 109 in der dargestellten Weise, so bildet die gekrümmte Fläche 109 einen punktförmigen Kontakt mit der Fläche 107. Die durch diesen punktförmigen Kontakt übertragene Kraft wird auf das Schubelement 83 in einem Bereich über­ tragen, der nicht radial außerhalb der schraubenförmigen Mittellinie von Feder 88 liegt.

Gehäuseteil 16 umfaßt ein Gehäuseelement 112, das am besten einteilig mit Flansch 42 ist. Es umfaßt ferner eine zylindrische Mantelfläche 114, die von der inneren zylindrischen Wandung 116 einer Tragkonstruktion 118 um­ schlossen ist, getragen von einem Getriebe 120. Wie gezeigt, hat Gehäuseelement 112 aus nicht-magnetischem Material einen Flansch 122, womit Gehäuseelement 112 an Tragkonstruktion 118 befestigt ist.

Ein Spulenventilelement 124, am besten aus einer Alumi­ niumlegierung, weist einen ersten und einen zweiten hülsenförmigen Ventilteil 125 und 127 mit Mantelflächen 126 bzw. 128 auf. Das Spulenventilelement 124 ist gleitend innerhalb einer Bohrung angeordnet, die wenig­ stens eine erste, sich axial erstreckende zylindrische Fläche 130 und eine zweite, relativ kleinere, axial sich erstreckende zylindrische Fläche 132 aufweist, die mit­ einander in Verbindung stehen. Wie man sieht, ist Ventil­ teil 125 gleitend innerhalb der Bohrung 130 angeordnet, während Ventilteil 127 gleitend innerhalb Bohrung 132 angeordnet ist.

Die Ventilteile 125 und 127 sind durch einen axial sich erstreckenden Zwischenteil 134 miteinander verbunden. Zwischenteil 134 hat zweckmäßigerweise eine zylindrische Außenfläche von verringertem Durchmesser bzw. Durch­ messern und bildet somit in Kombination mit den Kanälen 130 und 132 eine Ringkammer 136. Das Spulenventilelement 124 ist mit einem Axialkanal 138 versehen, der mit einer Ausnehmung 140, die dem Ventilteil 125 eingeformt ist, und einer kalibrierten Drossel 142 kommuniziert, die ihrerseits über einen Kanal 144 mit einer Ringnut 146 kommuniziert.

Ein zylindrischer Ventilsitz 148, am besten aus nicht- magnetischem rostfreien Stahl, ist dichtend in eine Aus­ sparung 150 im Gehäuseelement 112 eingepreßt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Kammer 152 vorge­ sehen, die sich axial oberhalb Ventilteil 125 befindet und einen größeren Durchmesser als die äußere zylindri­ sche Fläche 126 des Ventilteiles 125 hat. Ein Kanal 154, im wesentlichen zentral durch Ventilsitz 148, steht mit der Ausnehmung 152 und der Ausnehmung 140 in leitender Verbindung. Wird die Vorrichtung in einen Zustand ver­ bracht, in welchem sich Anker 56 - in Fig. 1 gesehen - in seiner unteren Position befindet, so liegt eine ring­ förmige Ventilfläche 156, im wesentlichen um den Kanal 106 herum geformt und von Anker 56 getragen, grenzt abdichtend an einer damit zusammenarbeitenden Ventilsitz­ fläche 158 des Ventilsitzes 148 an.

Eine Kammer 160 ist zwischen Membran 46 und dem Ende des Flansches 42 des Gehäuseteiles 16 eingeformt. Eine Mehr­ zahl von Bohrungen 162 in Gehäuseteil 16 dient zum Her­ stellen einer leitenden Verbindung zwischen Kammer 160 und einem Bereich relativ geringen Sumpfdruckes P_s. Für die Zwecke der Darstellung kann man annehmen, daß die Vorrichtung 10 sowie die zugehörende Tragkonstruktion 118 von einem unter relativ niedrigem Druck P_s stehenden Sumpf umgeben sind.

Eine erste Nut 164 ist der Außenfläche 114 von Gehäuse­ element 112 angeformt, während eine zweite Nut 166 der Innenbohrung 132 angeformt ist. Eine Mehrzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden Kanälen 168 dient zum Vervollständigen der leitenden Verbindung zwischen den Nuten 164 und 166. Eine Quelle 170 relativ hohen Druckes zum Heranführen eines fließfähigen Mediums relativ hohen Druckes befindet sich mit der Ringnut 146 über eine innere Ringnut 166, über Kanal 168, über die Ringnut 164 sowie über Kanal 172 in leitender Verbindung.

In gleicher Weise ist eine Ringnut 174 der äußeren Fläche 114 eingeformt und befindet sich mit der inneren Kammer 136 über eine Reihe von Kanälen 176 in leitender Verbin­ dung. Ein Regler 178, der vom Druck des fließfähigen Mediums beaufschlagt ist, eingestellt durch Ventil 124, steht mit Kammer 136, den Kanälen 176 und der Aussparung 174 über Kanal 180 in leitender Verbindung.

Eine weitere Ringnut 182 ist der Innenfläche 130 des Gehäuseelementes 112 eingeformt und befindet sich mit dem Bereich des Sumpfes über einem Kanal 184 in leitender Verbindung.

Eine Endkappe 186 von im wesentlichen scheibenförmiger Gestalt ist in einer Bohrung im unteren Ende des Gehäuse­ elementes 112 gehalten - siehe Fig. 1. Endkappe 186 weist eine Bohrung 188 auf zum Herstellen einer leitenden Verbindung zwischen dem Sumpfdruck und dem Kanalteil 132, der axial außerhalb des Außenendes von Ventilteil 127 liegt.

Arbeitsprinzip der Erfindung

Das Druckregelventil 10 regelt und/oder bestimmt ganz allgemein den Ausgangsdruck des fließfähigen Mediums in Abhängigkeit von einem elektrischen Strom durch Rückführen eines Teiles dieses fließfähigen Mediums, beispiels­ weise zu einem Sumpf. Ein elektrisches Signal, bei dem die Größe des Stromes ein Maß für den erfaßten Zustand oder ein Maß der gewünschten Operation des Reglers 178 sein kann, wird der Wicklung 28 über die Klemmen 30 und 32 eingegeben. Dies erzeugt wiederum ein Magnetfeld, wobei der Weg des resultierenden Flusses im wesentlichen axial durch das Polstück 62 verläuft, durch den Flußring 68 sowie seinen Fortsatz 67 durch Gehäuseteil 14, durch Flußelement 44, im wesentlichen axial entlang des Ankers 56 sowie zurück zum Polstück 62. Die geeichte Feder 88 wirkt der sich von Ventilsitzkörper 148 entfernenden Bewegung des Ankers 56 entgegen. Je größer der auf die Wicklung 28 aufgebrachte elektrische Strom ist, um so weiter bewegt sich Anker 56 jedoch von Ventilsitzelement 148 hinweg, entgegen der Kraft der Feder 88. Die Feder 88 kann über den Justierkörper 80 justiert werden, und zwar über die getrennten Teile 81 und 83, womit eine Ausgangs­ kraft aufgebracht wird, die dazu neigt, den Anker 56 an den Ventilsitzkörper 148 zu halten, wozu es notwendig ist, daß ein elektrischer Strom entsprechenden, vorgege­ benen Wertes zunächst auf die Wicklung 28 aufgebracht wird, bevor der Anker 56 jegliche Öffnungsbewegung in bezug auf den Ventilsitzkörper 148 ausführt.

Zum leichteren Verständnis kann man sich vorstellen, daß die Größe des Druckes des fließfähigen Mediums, erzeugt durch die Quelle 170, einen konstanten und relativ hohen Wert P₁ hat. Nimmt man ferner an, daß der Anker 56 gegen den Ventilsitzkörper 148 angedrückt gehalten wird, so erkennt man, daß fließfähiges Medium unter einem Förder­ druck P₁ in die Nut 146 strömt, durch Kanal 144 und die kalibrierte Drossel 142, in den Kanal 138, in die Kammer 140 sowie in die Kammer 152. Ein Teil des Mediums strömt in die Kanäle 154 und 106, wobei ein kleiner Teil durch die Drossel 108 strömt. Demzufolge befindet sich der Druck des fließfähigen Mediums in Kammer 152, in Kammer 140 und in den Kanälen 138 auf einem maximalen Wert, während das gegenüberliegende Ende, Ventilteil 127, dem geringen Sumpfdruck P_s über Kanal 188 ausgesetzt ist.

Dieses führt wiederum dazu, daß sich das Spulenventil 124 axial um eine maximale Strecke entgegen der Kraft der Feder 190 bewegt, wobei die leitende Verbindung zwischen der Regelkammer 136 und dem Kanal 184 zuverlässig unter­ brochen wird, während gleichzeitig eine Verbindung zwischen der Aussparung 166 und der Regelkammer 136 her­ gestellt wird. Die Größe des Mediumdruckes innerhalb der Regelkammer 136 steigt auf einen maximalen Wert an, was dazu führt, daß P_c den Wert von P₁ annimmt.

Die verschiedenen Räume innerhalb des elektromagnetischen Antriebes 18 sind mit Medium gefüllt. Um ständig sicher­ zustellen, daß alle Luft ausgetrieben wird, strömt Medium durch die kalibrierte Drossel 108 sowie in die Kammer innerhalb des Ankers 56. Wie zuvor erwähnt, strömt Medium schließlich vorzugsweise durch die Drossel 95 zum Sumpf. Bei der bevorzugten Ausführungsform wirkt die Drossel 95 derart, daß ein Durchsatz erzielt wird, der geringfügig kleiner als der Durchsatz durch die Drossel 108 ist.

Nimmt der elektrische Strom in Wicklung 28 einen Wert an, der ausreicht, damit die Magnetkraft des erzeugten magne­ tischen Flusses die Vorspannung der Feder 88 überwindet, so beginnt Anker 56 sich gegen das Polstück 62 hin zu be­ wegen. Nun bewegt sich die Stirnfläche 156 des Ventiles von der Ventilsitzfläche 158 des Ventilsitzkörpers 148 hinweg. Der Wert des elektrischen Stromes, der notwendig ist, um die Vorspannung der Feder 88 zu überwinden, kann als Schwellwert angesehen werden. Nunmehr ist klar, daß sich der Anker 56 mit zunehmender Größe des Stromes von Ventilsitzkörper 148 hinweg und auf Polstück 62 zu bewegt. Bei dieser Bewegung von Anker 56 strömt Medium aus Kanal 154 zwischen den Flächen 156 und 158 sowie in Kammer 160, die unter Sumpfdruck P_s oder sehr nahe hier­ bei steht. Das Medium vermag sodann durch den Kanal 162-162 zu strömen. Demzufolge nimmt der Druck des Mediums in Kammer 152, Kammer 140 und Kanal 138 ab, und zwar im Hinblick auf die Drossel 142 und auf die relativ ver­ ringerte Drosselung der Strömung aus Kanal 154. Hierdurch vermag wiederum die Feder 190 das Spulenventil 124 - in Fig. 1 gesehen - nach oben zu bewegen, um die leitende Verbindung zwischen der Regelkammer 136 und dem Bypass- Kanal 182, 184 zum Sumpf herzustellen oder zu vergrößern, während die Leitung zwischen dem Ringraum 166 und der Regelkammer 136 durch die zylindrische Fläche 128 ver­ ringert wird.

Die Ventileinheit weist vorzugsweise eine Telleröffnung 154 auf, in Reihe geschaltet mit einer Drossel 142, um den Druck zu verändern, der direkt auf das Spulenventil 124 wirkt. Ein Tellerventil 156 wird verwendet, um die Größe des Mediumdruckes an der Ventilöffnung 154 zu ver­ ändern.

Das Teller-Regelventil 156 kann einen geringfügigen Abstand vom Ventilsitz 158 aufweisen, zum Beispiel 0,127 mm. Je nach dem Abstand wird die Strömung des Mediums durch den Sitz 158 hindurch gedrosselt, was wiederum an der Öffnung 154 zu einem Rückstau führt, der auf die Kammer 152, den Kanal 140 und den Kanal 138 des Spulenventils 124 über­ tragen wird.

Unter Förderdruck P₁ stehendes Medium wird durch Kanal 172, durch Ringraum 164, durch Kanal 168, durch Ringraum 146 sowie durch die kalibrierte Drossel 142 dem Spulen­ ventil 124 und/oder der Kammer 138 und 140 zugeführt. Da die Größe des Mediumdruckes innerhalb 138, 140 und 152 somit ansteigt, erfährt das Spulenventil 124 eine zuneh­ mende, in axialer Richtung wirkende Kraft, der die Kraft der Feder 190 entgegenwirkt.

Wird eine solche hydraulische Kraft axial entgegen dem Spulenventil 124 genügend groß, um die Kraft der Feder 190 zu überwinden, so beginnt Spulenventil 124 wiederum, sich in axialer Richtung hinweg von Ventilsitz 148 und gegen die Endkappe 186 sowie gegen den Auslaßkanal 188 hin zu bewegen. Eine solche Bewegung des Spulenventils 124 gegen die Auslaßöffnung 188 hin führt dazu, daß die Regelfläche 113, die einen Teil der äußeren zylindrischen Fläche 128 umfaßt, wirksam verringert wird, so daß mehr Medium unter P₁ aus dem Ringraum 166 und in die Regel­ kammer 136 strömt. Gleichzeitig mit dem Verringern der Regelfläche 113 wird die Auslaßregelfläche 115, die einen Teil der äußeren zylindrischen Fläche 126 umfaßt, ver­ größert und drosselt zunehmend Mediumströmung aus der Regelkammer 136 und in den Ringraum 182 sowie in den Aus­ laßkanal 184 zum Sumpf. Die Kombination der zusätzlichen Strömung von Medium in die Regelkammer 136 und die Ver­ ringerung von Strömung aus der Regelkammer 136 und in den Auslaßkanal 184 erzeugt eine solche Größe des Regeldrucks innerhalb der Regelkammer 136, daß auf das Spulenventil 126 entsprechend eingewirkt und dieses in einen Ruhezu­ stand verbracht wird, wobei die verschiedenen hydrau­ lischen Kräfte und die Federkraft im Gleichgewicht stehen.

Der Unterschied der Durchmesser der Ventilteile 126 und 128 führt dazu, daß das Spulenventil 124 einen Gleichge­ wichtszustand annimmt, wobei der Mediumdruck in der Regelkammer 136 größer als der dann in den Kammern 152, 140 und 138 herrschende Mediumdruck ist. Spulenventil 124 ist zwar mit zwei Ventilteilen gezeigt, die wesentlich voneinander verschiedene Durchmesser haben. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist.

Claims (19)

1. Druckregelventil zum Regeln des Druckes eines fließ­ fähigen Mediums, mit einem Gehäuse (12), umfassend ein erstes Gehäuseteil (14) und ein zweites Gehäuse­ teil (16), eine elektrische Wicklung (28), die inner­ halb des ersten Gehäuseteiles (14) angeordnet ist, ein Polstück (62), das im wesentlichen innerhalb der Wicklung (28) angeordnet ist, einen Ventilsitz, einen Strömungskanal, der vom Ventilsitz im wesentlichen umgeben ist, wobei das Polstück (62) einen Polstück- Endbereich aufweist, einen Anker (56), der wenigstens teilweise innerhalb der Wicklung (62) angeordnet ist und einen Anker-Endflächenbereich umfaßt, und ferner in bezug auf das Polstück (62) derart angeordnet ist, daß der Anker-Endflächenbereich dem Polstück- Endflächenbereich gegenüberliegt, wobei das zweite Gehäuseteil (16) eine im wesentlichen zylindrische innere Kammer umfaßt, ein Spulenventil, das in der zylindrischen inneren Kammer angeordnet, in bezug auf diese sowie in bezug auf den Anker (56) beweglich ist, und wobei das Spulenventil (124) einen ersten und einen zweiten, miteinander fluchtenden zylindri­ schen Ventilteil (125, 127) umfaßt, ferner ein zwischen diesen beiden Ventilteilen (125, 127) ange­ ordneten und diese miteinander verbindenden Zwischen­ teil (134), der einen relativ kleinen Querschnitt aufweist, um eine Ringkammer (136) zu bilden, die sich zwischen dem Zwischenteil (134) und der zy­ lindrischen inneren Kammer erstreckt und axial im wesentlichen zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilteil (125, 127), mit einem ersten Mediumeinlaß­ kanal, der im zweiten Gehäuseteil vorgesehen ist, und der dem ersten im wesentlichen zylindrischen Ventil­ teil im wesentlichen gegenüberliegt zur Regelung durch den ersten Ventilteil (125), mit einem zweiten Flüssigkeitsauslaßkanal im zweiten Gehäuseteil (16) zum Herstellen einer leitenden Verbindung mit der Ringkammer, mit einem dritten Mediumauslaßkanal im zweiten Gehäuseteil (16), im wesentlichen dem zweiten zylindrischen Ventilteil (127) gegenüberliegend zur allgemeinen Regelung durch den zweiten Ventilteil, mit einem vierten Mediumkanal, der mit dem ersten Mediumeinlaßkanal und dem Mediumströmungskanal kom­ muniziert, wobei dann, wenn der Anker derart bewegt ist, daß die Strömung des fließfähigen Mediums aus dem Strömungskanal am stärksten gedrosselt wird, der Druck des Mediums das Spulenventil dazu veranlaßt, sich in einer Richtung zu bewegen, wobei der zweite Ventilteil wenigstens weiterhin die Strömung des Mediums aus der Ringkammer und durch den dritten Auslaßkanal zum Sumpf hin drosselt, und der erste Ventilteil seine Drosselwirkung auf die Strömung des Mediums durch den ersten Mediumeinlaßkanal und in die Ringkammer sowie aus dem zweiten Mediumauslaßkanal auf die zugeordneten Bauteile, auf die durch das fließfähige Medium eingewirkt wird, verringert, wobei elastische Mittel ein erstes und ein zweites Wirkungsende aufweisen, wobei das erste Wirkungsende in Wirkverbindung mit dem Anker mit einem Federsitz steht, wobei das zweite Wirkungsende in Wirkverbin­ dung mit dem zweiten Federsitz steht, und wobei der Federsitz wenigstens zwei Federsitzelemente umfaßt.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, wobei wenigstens die beiden genannten Federsitzelemente ein durch Ein­ schrauben justierbares Justierelement sowie ein Zwischenelement umfassen, wobei das Justierelement und das Zwischenelement hintereinander angeordnet sind und das Zwischenelement in Wirkverbindung mit dem Justierelement steht, und wobei das zweite Wirk­ ende des elastischen Mittels in Wirkverbindung mit dem Zwischenelement steht, wobei das genannte Zwischenelement im wesentlichen zwischen dem Justier­ element und dem elastischen Element angeordnet ist.

3. Druckregelventil nach Anspruch 2, wobei das Justier­ element ein erstes und ein zweites axiales Ende umfaßt, die einander gegenüberliegen, wobei das Zwischenelement ein drittes und ein viertes axiales Ende umfaßt, die einander gegenüberliegen, wobei das elastische Element eine spiralige Druckfeder umfaßt, wobei das zweite Wirkende des elastischen Mittels in Wirkverbindung mit dem vierten axialen Ende steht, wobei das zweite und das dritte axiale Ende in be­ rührender Wirkverbindung miteinander stehen, und wobei das zweite axiale Ende eine im wesentlichen konvexe Anlagefläche aufweist.

4. Druckregelventil nach Anspruch 1, wobei der Anker eine im wesentlichen zylindrische Hülse aufweist, die eine im wesentlichen zentral angeordnete, sich axial erstreckende zylindrische Bohrung und eine sich axial erstreckende äußere zylindrische Fläche umfaßt, wobei das elastische Mittel innerhalb der Bohrung angeord­ net ist, und wobei eines der beiden Federsitzelemente wenigstens teilweise in der Bohrung angeordnet ist.

5. Druckregelelement nach Anspruch 4, wobei die beiden Federsitzelement ein durch Einschrauben justierbares Justierelement sowie ein Zwischenelement umfassen, wobei das eine der beiden Federsitzelemente ein Zwischenelement aufweist, wobei das elastische Mittel eine Spiraldruckfeder umfaßt, wobei das Justierele­ ment mit dem Zwischenelement und dem Federelement körperlich in Reihe geschaltet ist, wobei das Justierelement ein erstes und ein zweites axiales Ende umfaßt, die einander gegenüberliegen, wobei das Zwischenelement ein drittes und ein viertes axiales Ende umfaßt, die einander gegenüberliegen, wobei das zweite Wirkende des elastischen Elementes in Wirkver­ bindung mit dem vierten axialen Ende steht, wobei das zweite und das dritte axiale Ende in berührender Wirkverbindung miteinander stehen, und wobei das zweite axiale Ende eine im wesentlichen konvexe Anlagefläche aufweist.

6. Druckregelventil nach Anspruch 5, weiterhin umfassend einen Mediumauslaßkanal, der dem Justierelement eingeformt ist, und der mit einem Bereich außerhalb des Gehäuses sowie mit dem fließfähigen Medium, das aus dem Auslaßkanal ausströmt, kommuniziert.

7. Druckregelventil nach Anspruch 6, wobei der Ausström­ kanal eine Drossel umfaßt.

8. Druckregelventil nach Anspruch 7, wobei das Justier­ element mit dem Polstück verschraubt ist.

9. Druckregelventil nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein erstes magnetisches Flußleitelement, das im ersten Gehäuseteil und an einem ersten axialen Ende der elektrischen Wicklung angeordnet ist, so daß es im wesentlichen zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem ersten axialen Ende der elektrischen Wicklung enthalten ist, mit einem zweiten magnetischen Fluß­ leitelement, das im ersten Gehäuseteil und an einem zweiten axialen Ende der elektrischen Wicklung gegenüberliegend dem ersten axialen Ende der elektrischen Wicklung angeordnet ist, und das im wesentlichen zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten axialen Ende der elektrischen Wicklung einge­ schlossen ist, und mit einer Hülse, die wenigstens teilweise vom zweiten magnetischen Flußleitelement aufgenommen ist und derart wirksam ist, daß sie axial am ersten und am zweiten magnetischen Flußleitelement anliegen, um hierdurch zu verhindern, daß das erste und das zweite magnetische Flußleitelement in Bezug zueinander in einem Abstand angeordnet sind, der geringer ist als jener, der durch das axiale Anliegen der genannten Hülse definiert ist.

10. Druckregelventil nach Anspruch 1, mit einer Spule, die elektrische Wicklung trägt und die einen im wesentlichen zylindrischen, hülsenförmigen Spulenteil radial innerhalb der Wicklung umfaßt, ferner mit einer Buchse, die axial innerhalb des ersten Gehäuse­ teiles und radial innerhalb sowie in der hülsenförmi­ gen Spule angeordnet ist, und wobei der Anker in bezug auf die Spule zu gleiten vermag.

11. Druckregelventil nach Anspruch 10, weiterhin umfassend ein magnetisches Flußleitelement, das eine ringförmige Gestalt hat und eine Zentralbohrung auf­ weist, wobei die genannte Buchse angeordnet ist radial innerhalb und sowohl gegen den zylindrischen Spulenteil als auch die Zentralbohrung angeordnet ist, sowie mit einem ringförmigen Anschlag, der von der Buchse getragen ist und der das magnetische Fluß­ leitelement erfaßt, um eine relative Axialbewegung der Buchse und des magnetischen Flußleitelementes zu begrenzen.

12. Druckregelventil zum Regeln des Druckes eines fließ­ fähigen Mediums, mit einem Gehäuse, umfassend ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil, eine elektrische Wicklung, die vom ersten Gehäuseteil ge­ tragen ist, ein Polstück, das im wesentlichen inner­ halb der Wicklung angeordnet ist, mit einem Ventil­ sitz, mit einem Mediumströmungskanal, der derart aus­ gebildet ist, daß er im wesentlichen vom Ventilsitz umgeben ist, wobei das Polstück einen Polstück- Endflächenbereich umfaßt, mit einem Anker, der wenig­ stens teilweise innerhalb der Wicklung angeordnet ist und einen Anker-Endflächenbereich umfaßt, wobei der Anker in bezug auf das Polstück derart angeordnet ist, daß der Anker-Endflächenbereich dem Polstück- Endflächenbereich gegenüberliegt, wobei das zweite Gehäuseteil eine im wesentlichen zylindrische innere Kammer umfaßt, ein Spulenventil, das in der genannten zylindrischen inneren Kammer und in bezug auf diese sowie relativ zum Anker beweglich ist, wobei das Spulenventil ein erstes und ein zweites, miteinander fluchtendes zylindrisches Ventilteil umfaßt, ferner ein sich axial erstreckendes Zwischenteil, das zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilteil ange­ ordnet ist und diese in Wirkverbindung bringt, wobei das Zwischenteil in einem Querschnitt relativ klein ist, um eine Ringkammer zu bilden, die in Umfangs­ richtung zwischen dem Zwischenteil und der zylindri­ schen inneren Kammer, und in axialer Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten zylindrischen Ventilteil liegt, wobei ein erster Mediumeinlaßkanal im zweiten Gehäuseteil vorgesehen ist, der im wesent­ lichen dem ersten zylindrischen Ventilteil gegenüber­ liegt zur allgemeinen Regelung durch das erste Ventilteil, wobei ein zweiter Mediumauslaßkanal dem zweiten Gehäuseteil angeformt ist, um mit der Ring­ kammer zu kommunizieren, wobei ein dritter Mediumaus­ laßkanal dem zweiten Gehäuseteil angeformt ist, und dem zweiten zylindrischen Ventilteil gegenüberliegt zur allgemeinen Regelung durch das zweite Ventilteil, mit einem vierten Mediumkanal, der mit dem ersten Mediumeinlaßkanal und dem Mediumströmungskanal kommu­ niziert, wobei dann, wenn der Anker dahingehend bewegt wird, daß er die Strömung des Mediums aus dem Mediumströmungskanal am meisten drosselt, der Druck des Mediums das Spulenventil dazu veranlaßt, sich in einer Richtung zu bewegen, wobei der zweite Ventil­ teil wenigstens weiterhin die Strömung des Mediums aus der Ringkammer und durch den dritten Mediumaus­ laßkanal gegen den Sumpf hin drosselt, und der erste Ventilteil seine Drosselwirkung auf die Strömung des Mediums durch den ersten Mediumeinlaßkanal und in die Ringkammer sowie aus dem zweiten Mediumauslaßkanal zu den zugeordneten Bauteilen, auf die durch das Medium eingewirkt wird, reduziert, mit einem elastischen Element, das ein erstes und ein zweites Wirkende auf­ weist, wobei das erste Wirkende mit dem Anker in Wirkverbindung steht, mit einem Federsitz, wobei das zweite Wirkende in Wirkverbindung mit dem Federsitz steht, wobei das Federsitzelement wenigstens zwei Federsitzelemente umfaßt, wobei das zweite Gehäuse­ teil einen Verbindungsflansch aufweist, ferner umfassend ein erstes magnetisches Flußleitelement, das im ersten Gehäuseteil angeordnet ist, sowie an einem ersten axialen Ende der elektrischen Wicklung, um im wesentlichen zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem ersten axialen Ende der Wicklung eingeschlos­ sen zu sein, wobei ein zweites magnetisches Flußleit­ element im ersten Gehäuseteil angeordnet ist sowie an einem zweiten axialen Ende der Wicklung gegenüber deren erstem axialen Ende, wobei der Verbindungs­ flansch im ersten Gehäuseteil angeordnet ist, und zwar zwischen dem zweiten Gehäuseteil und dem Ver­ bindungsflansch, und mit einer zylindrischen Buchse, die wenigstens teilweise vom zweiten Magnetflußleit­ element aufgenommen ist, und die dahingehend wirksam ist, daß sie axial am ersten und am zweiten magne­ tischen Flußleitelement anliegt und hierdurch ver­ hindert, daß diese beiden im Bezug zueinander unter einem Abstand angeordnet sind, der geringer ist, als der durch das axiale Anliegen der genannten Buchse definierte.

13. Druckregelventil nach Anspruch 12, wobei die genann­ ten beiden Federsitze ein durch Verschrauben justier­ bares Justierelement sowie ein Zwischenelement auf­ weisen, wobei das Justierelement und das Zwischen­ element in Bezug zueinander hintereinander angeordnet sind und das Zwischenelement in Wirkverbindung mit dem Justierelement steht, und wobei das zweite Wirk­ ende des elastischen Elementes in Wirkverbindung mit dem Zwischenelement steht, wobei das Zwischenelement im wesentlichen zwischen dem Justierelement und dem elastischen Element angeordnet ist.

14. Druckregelventil nach Anspruch 13, wobei das Justier­ element ein erstes und ein zweites axiales Ende auf­ weist, die einander gegenüberliegen, wobei das Zwischenelement ein drittes und ein viertes axial angeordnetes Ende aufweist, die einander gegenüber­ liegen, wobei das elastische Element eine Spiral­ druckfeder aufweist, wobei das zweite Wirkende des elastischen Mittels in Wirkverbindung mit dem vierten axialen Ende steht, wobei das zweite und das dritte axiale Ende in berührender Wirkverbindung miteinander stehen, und wobei das zweite axiale Ende eine im wesentlichen konvexe Anschlagfläche aufweist.

15. Druckregelventil nach Anspruch 12, wobei der Anker ein im wesentlichen hülsenförmiges zylindrisches Ankerelement umfaßt, das eine zentral angeordnete, sich axial erstreckende zylindrische Bohrung aufweist sowie eine axial sich erstreckende äußere zylindri­ sche Fläche, wobei das elastische Element innerhalb der Zentralbohrung angeordnet ist, und wobei eines der beiden Sitzelemente wenigstens teilweise in der Zentralbohrung angeordnet ist.

16. Druckregelventil nach Anspruch 15, wobei die beiden Federsitzelemente ein durch Verschrauben justierbares Justierelement sowie ein Zwischenelement umfassen, wobei das eine der beiden Federsitzelemente das genannte Zwischenelement umfaßt, wobei das elastische Element eine spiralige Druckfeder umfaßt, wobei das Justierelement körperlich mit dem Zwischenelement und dem Federelement in Reihe geschaltet ist, wobei das Justierelement ein erstes und ein zweites axiales Ende umfaßt, die einander gegenüberliegen, wobei das Zwischenelement ein drittes und ein viertes axiales Ende umfaßt, die einander gegenüberliegen, wobei das zweite Wirkende des elastischen Elementes in Wirkver­ bindung mit dem vierten axialen Ende steht, wobei das zweite und das dritte axiale Ende in einander berüh­ rendem Wirkeingriff miteinander stehen, und wobei das zweite axiale Ende eine im wesentlichen konvexe Anlagefläche aufweist.

17. Druckregelventil nach Anspruch 16, weiterhin umfas­ send einen Mediumausströmkanal, der dem Justierele­ ment angeformt ist, und der mit einem Bereich außer­ halb des Gehäuses sowie mit dem Medium kommuniziert, das aus dem Mediumausströmkanal austritt.

18. Druckregelventil nach Anspruch 17, wobei der Medium­ ausströmkanal eine Drossel umfaßt.

19. Druckregelventil nach Anspruch 18, wobei das Justier­ element mit dem Polstück verschraubt ist.