DE4211911C2 - Magnetbetätigtes Druckregelventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil gemäß dem Oberbegriff des einzigen Anspruchs. Es ist 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.

Es sind zahlreiche weitere Druckregelventile bekanntgeworden. Nur beispielshalber wird verwiesen auf GB 12 45 137, GB 11 74 768, US 4 947 893, US 4 966 195.

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 des einzigem Anspruchs 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.

Ein becherförmiger zylindrischer Anker 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 verringerten 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 Innengewinde 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 herumgeformt. Hierbei wird die innere Schulter oder Anlagefläche 76 des oberen Flußringes 68 gegen die Spule 20 gedrückt (und zwar in Richtung des Flanschtelles 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 Axialbewegung auszuführen, bis es durch das Ende 59 von Hülse 50 und das Ende 69 von Flußring 68 durch gegenseitiges Anlegen 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 zwei Federsitzelemente 80, womit der Feder 88 bestimmte Vorspannungen erteilt werden können.

Die Federsitzelemente 80 umfassen einen Justierkörper 81 und ein Kraftübertragungselement 83. Wie man auch aus den Fig. 2 und 3 erkennt, ist der Justierkörper 81 (zur Federsitz-Justierung) vorzugsweise aus Teilen 82 und 84 gebildet, deren jeder im wesentlichen zylindrisch ist. Teil 82 weist ein Außengewinde 85 auf, das in ein Innengewinde 86 des hülsenförmigen Polstückes 62 einschraubbar ist. Bei der bevorzugten 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 mittelhartem Messing.

Das obere Ende des Justierkörpers 1 weist eine Aussparung 92 zum Einführen eines Schlüssels auf, wobei der Justierkörper 81 relativ zu Polstück 62 axial durch Verschrauben 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 von einer Bohrung gebildeten Kammer 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 zylindrische Kammer 78 hinter Justierelement 83, in den Raum zwischen Polstück 62 und Anker 56, in den Ringraum 89, in Kanal 93, der einen Drosselkörper 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 gegenüberliegenden inneren zylindrischen Fläche 58 der Hülse 50 und sorgt damit für eine Schmierung zwischen den relativ zueinander bewegten Teilen.

Das Kraftübertragungselement 83, das auch in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, umfaßt einen zylindrischen Körper 101, der an seinem einen Ende einen Führungszapfen 103 verringerter Abmessungen trägt. Das eine Ende von Feder 88 liegt um den Führungszapfen 103 herum und steht mit einem Ringteil 105 des Körpers 101 in Wirkverbindung. Bei der bevorzugten Ausführungsform bildet das gegenüberliegende axiale Ende 107 des Körpers 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 in Wirkungseingriff miteinander gebracht, so wie in Fig. 1 dargestellt, so liegt die gerundete 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 Einschraubens des Justierkörpers in das Polstück 62. Es wurde erkannt, daß das Kraftübertragungselement 83 durch Gestaltung der einander gegenüberliegenden Flächen 109 und 107 im dargestellten Sinne an der Wand der Kammer 78 nicht blockiert oder frißt, und daß die kritischen Toleranzen nicht mehr zu beachten sind, so wie beispielsweise zwischen Kammer 78, der gegenüberliegenden Außenfläche des Körpers 101 und Justierkörper 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 vertauscht werden kann, um durch Teil 83 eine einwandfreie Wirkung zu 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 Kraftübertragungselement 83 in einem Bereich übertragen, 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 umschlossen ist, getragen von einem Getriebe 120. Wie gezeigt, hat Gehäuseelement 112 aus nicht-magnetischem Material einen Flansch 122, womit Gehäuselement 112 an Tragkonstruktion 118 befestigt ist.

Ein Spulenventilkörper 124, am besten aus einer Aluminiumlegierung, weist einen ersten und einen zweiten hülsenförmigen Ventilteil 125 und 127 mit Mantelflächen 126 bzw. 128 auf. Der Spulenventilkörper 124 ist gleitend innerhalb einer bohrung angeordnet, die wenigstens eine erste, sich axial erstreckende zylindrische Fläche 130 und eine zweite, relativ kleinere, axial sich erstreckende zylindrische Fläche 132 aufweist, die miteinander in Verbindung stehen. Wie man sieht, ist Ventilteil 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. Durchmessern und bildet somit in Kombination mit den Kanälen 130 und 132 eine Ringkammer 136. Der Spulenventilkörper 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 Aussparung 150 im Gehäuseelement 112 eingepreßt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Kammer 152 vorgesehen, 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 Verbindung. 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 Gehäuseelementes 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 ganz allgemein den Ausgangsdruck des fließfähigen Mediums in Abhängigkeit von einem elektrischen Strom. Ein elektrisches Signal, bei dem die Größe des Stromes ein Maß für den erfaßten Zustand oder ein Maß der gewünschten Operation eines 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 der Anker 56 jedoch von Ventilsitzelement 148 hinweg, entgegen der Kraft der Feder 88. Die Feder 88 kann über die Federsitzelemente 80 justiert werden, und zwar über die gretrennten Teile 81 und 83, womit eine Ausgangskraft aufgebracht wird, die dazu neigt, den Anker 56 an den Ventilsitzkörper 148 zu halten, wozu es notwendig ist, daß ein elektrischer Strom entsprechenden, vorgegebenen Wertes zunächst auf die Wicklung 28 aufgebracht wird, bevor der Anker 58 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 Förderdruck 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 Sumpdruck P_s über Kanal 188 ausgesetzt ist.

Dieses führt wiederum dazu, daß sich der Spulenventikörper 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 unterbrochen wird, während gleichzeitig eine Verbindung zwischen der Aussparung 166 und der Regelkammer 136 hergestellt 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 sicherzustellen, 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 magnetischen Flusses die Vorspannung der Feder 88 überwindet, so beginnt Anker 56, sich gegen das Polstück 62 hinzubewegen. 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 geringfügen 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 der Spulenventilkörper 124 eine zunehmende, in axialer Richtung wirkende Kraft, der die Kraft der Feder 190 entgegenwirkt.

Wird eine solche hydraulische Kraft axial entgegen dem Spulenventilkörper 124 genügend groß, um die Kraft der Feder 190 zu überwinden, so beginnt Spulenventilkörper 124 wiederum, sich in axialer Richtung hinweg von Ventilsitz 148 und gegen die Endkappe 186 sowie gegen den Auslaßkanal 188 hinzubewegen. Eine solche Bewegung des Spulenventilkörpers 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 Regelkammer 136 strömt. Gleichzeitig mit dem Verringern der Regelfläche 113 wird die Auslaßregelfläche 115, die einen Teil der äußeren zylindrischen Fläche 126 umfaßt, vergrößert und drosselt zunehmend Mediumströmung aus der Regelkammer 136 und in den Ringraum 182 sowie in den Auslaßkanal 184 zum Sumpf. Die Kombination der zusätzlichen Strömung von Medium in die Regelkammer 136 und die Verringerung 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 Ruhezustand verbracht wird, wobei die verschiedenen hydraulischen Kräfte und die Federkraft im Gleichgewicht stehen.

Der Unterschied der Durchmesser der Ventilteile 126 und 128 führt dazu, daß der Spulenventilkörper 124 einen Gleichgewichtszustand annimmt, wobei der Mediumdruck in der Regelkammer 136 größer als der dann in den Kammern 152, 140 und 138 herrschende Mediumdruck ist. Spulenventilkörper 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 (1)

1. Druckregelventil (10) zum Regeln des Drucks eines fließfähigen Mediums, bestehend aus folgenden Merkmalen:

   • 1. - einem Gehäuse (12),
     • 1. umfassend ein erstes Gehäuseteil (14) und ein zweites Gehäuseteil (16),
   • 2. - einer elektrischen Wicklung (28), die innerhalb des ersten Gehäuseteiles (14) angeordnet ist,
   • 3. - einem Polstück (62), das im wesentlichen innerhalb der Wicklung (28) angeordnet ist,
   • 4. - einem Ventilsitz (158),
   • 5. - einem Mediumströmungskanal (154), der vom Ventilsitz (158) umgeben ist,
   • 6. - das Polstück (62) weist eine ringförmige Stirnfläche auf,
   • 7. - einem becherförmigen, zylindrischen Anker (56),
     • 1. der wenigstens teilweise innerhalb der Wicklung (28) angeordnet ist und eine ringförmige Stirnfläche (100) aufweist, und
     • 2. der relativ zum Polstück (62), das hülsenförmig und zylindrisch ausgebildet ist, derart angeordnet ist, daß die jeweils ringförmigen Stirnflächen von Anker (100) und Polstück (98) einander gegenüberliegen,
   • 8. - das zweite Gehäuseteil (16) umfaßt eine Bohrung(130),
   • 9. - einen Spulenventilkörper (124),
     • 1. der in der Bohrung (130), angeordnet und relativ zu dieser sowie relativ zum Anker (56) beweglich ist, und
     • 2. der einen ersten (125) und einen zweiten (127) miteinander fluchtenden zylindrischen Ventilteil umfaßt,
   • 10. - zwischen diesen beiden Ventilteilen (127, 125) ist ein diese miteinander verbindender Zwischenteil (134) angeordnet, der einen relativ kleinen Querschnitt aufweist und eine Ringkammer (136) begrenzt, die sich einerseits zwischen dem Zwischenteil (134) und der Wand der Bohrung (130) und andererseits axial zwischen dem ersten (125) und dem zweiten (127) Ventilteil erstreckt,
   • 11. - einem Mediumeinlaßkanal (172, 164, 168, 166), der im zweiten Gehäuseteil (16, 112) vorgesehen ist und dem zweiten zylindrischen Ventilteil (127) radial gegenüberliegt, und zwar zwecks Steuerung des Mediumstromes im Mediumeinlaßkanal durch den ersten Ventilteil (127),
   • 12. - einem Mediumauslaßkanal (180, 174, 176) der im zweiten Gehäuseteil (16, 112) ausgebildet ist und eine leitende Verbindung mit der Ringkammer (136) herstellt,
   • 13. - einen zu einem Sumpf führenden Mediumauslaßkanat (184, 182), der im zweiten Gehäuseteil (16, 112), und zwar dem ersten zylindrischen Ventilteil (125) radial gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das erste Ventilteil (125) den Mediumstrom zum Sumpf steuert,
   • 14. - einem Mediumkanal (144, 142, 138, 140), der zwischen dem Mediumeinlaßkanal (172, 164, 168, 166) und dem Mediumströmungskanal (154) Medium kommuniziert;
   • 15. - wobei dann, wenn der Anker (56) derart bewegt ist, daß die Strömung des fließfähigen Mediums aus dem Mediumströmungskanal (154) am stärksten gedrosselt ist, der Druck des Mediums den Spulenventilkörper (124) dazu veranlaßt, sich in eine Richtung zu bewegen, in der der erste Ventilteil (125) weiterhin die Strömung des Mediums aus der Ringkammer (136) durch den Mediumauslaßkanal (184, 182) zum Sumpf hin drosselt, während der zweite Ventilteil (127) seine Drosselwirkung auf die Strömung des Mediums vom Mediumeinlaßkanal (172, 164, 168, 166) in die Ringkammer (136) zum Mediumauslaßkanal (180, 174, 176) verringert,
   • 16. - wobei elastische Mittel (88) ein erstes und ein zweites Wirkungsende aufweisen, - wobei das erste Wirkungsende in Wirkverbindung mit dem Anker (56), der einen Federsitz (79) aufweist, steht,
   • 17. - wobei das zweite Wirkungsende in Wirkverbindung mit zwei Federsitzelementen (80) steht, und
   • 18. - wobei die Federsitzelemente (80) ein Kraftübertragungselement (83) und einen Justierkörper (81) umfassen und das Kraftübertragungselement (83) gegenüber dem Justierkörper (81) separat bewegbar ist,

   dadurch gekennzeichnet, daß der durch Einschrauben justierbare Justierkörper (81) ein erstes und ein zweites (109) axiales Ende aufweist, daß das Kraftübertragungselement (83) ein drittes und ein viertes axiales Ende aufweist, daß das elastische Mittel (88) eine schraubenförmige Druckfeder ist, daß das zweite Wirkende der Druckfeder (88) in Berührung mit dem vierten (103, 105) axialen Ende steht, daß das zweite (109) und das dritte (107) axiale Ende in berührender Wirkverbindung miteinander stehen, daß das zweite (109) axiale Ende eine konvexe Anlagefläche (109) aufweist, daß der becherförmige Anker (56) eine zentral angeordnete, sich axial erstreckende zylindrische Bohrung (78) und eine sich axial erstreckende äußere zylindrische Fläche aufweist, daß die Druckfeder (88) innerhalb und das Kraftübertragungselement (83) wenigstens teilweise innerhalb der Bohrung (78) angeordnet sind, daß ein Spalt zwischen dem Kraftübertragungselement (83) und der Bohrungswand besteht, und daß der Justierkörper (81) in ein Innengewinde (86) des hülsenförmigen Polstückes (62) einschraubbar ist.