DE4236481A1

DE4236481A1 - Rückschlagventil

Info

Publication number: DE4236481A1
Application number: DE4236481A
Authority: DE
Inventors: Georg Kehl; Edgar Ing Grad Schmitt; Heinz Ing Grad Siegel; Manfred Dipl Ing Wilhelm
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-10-29
Filing date: 1992-10-29
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2012-10-30
Also published as: US5353834A; JPH06201060A; GB2272043B; DE4236481C2; GB2272043A; GB9322128D0; IT1266630B1; ITMI932269A0; KR940009558A; ITMI932269A1; KR100249573B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem konventionellen Rück schlagventil wie es beispielsweise in der US-PS 3 725 990 beschrieben ist. Bei einem solchen Rückschlagventil wird ein Ventilelement, welches üblicherweise als Kugel aus gebildet ist, mittels einer Ventilfeder, die allgemein als Schraubenfeder und häufig als konische Schrauben feder ausgebildet ist, gegen einen Ventilsitz gepreßt, der in einem Ventilgehäuse vorgesehen ist, um eine von dem Ventilsitz umgebene Ventilöffnung so lange zu ver schließen, wie ein über die Ventilöffnung auf den Ventil körper einwirkender Druck eines Druckmediums nicht aus reicht, um das Ventilelement entgegen der an ihm angreifenden Federkraft von dem Ventilsitz abzuheben. Ein Rück schlagventil öffnet also bei einem durch die gewählte Federkraft mehr oder weniger genau definierten Druck an der Ventilöffnung und sperrt diese Ventilöffnung bei ge ringeren Drücken sowie unabhängig von der Höhe des Druckes dann, wenn das Druckmittel auf die der Ventilöffnung gegenüberliegende Seite des Ventilelements einwirkt. Da bei kann das Ventilgehäuse entsprechend dem jeweiligen Einsatzzweck bzw. in Abhängigkeit von den angrenzenden Komponenten eines hydraulischen oder pneumatischen Systems unterschiedliche Formen aufweisen, wobei das Ventilgehäuse gemäß der zitierten US-PS 3 725 990 für die Realisierung sogenannter Einsatz-Rückschlagventile, welche direkt in einen Druckmittelkanal bzw. eine Druckmittelleitung ein gesetzt werden, relativ einfach aufgebaut und beispiels weise durch ein becherförmiges Blechgehäuse gebildet sein kann, welches an seinem vom Ventilsitz abgewandten Ende nach innen umgebördelt ist, um eine Stützfläche für das vom Ventilelement abgewandte Federende bzw. für eine dieses Federende abstützende Platte o. dgl. zu bilden.

Aus der DE-OS 24 23 643 ist es ferner bekannt, bei einem Durchflußregelventil, welches im übrigen ebenfalls als Einsatzventil gedacht ist und zusätzlich zu den üblichen Komponenten eines Rückschlagventils eine Betätigungsvor richtung umfaßt, mit deren Hilfe ein kugelförmiges Ventil element unabhängig von Höhe und Richtung des Druckmittel druckes in definierter Weise von dem Ventilsitz abgehoben werden kann, das Ventilgehäuse als verhältnismäßig massives Druckgußgehäuse o. dgl. auszubilden und als Wiederlager für eine das Ventilelement beaufschlagende Druckfeder ein Gehäuse in Gestalt eines becherförmigen Käfigs zu verwenden, an dessen Boden sich die Druckfeder abstützen kann und dessen offenes Ende unter bleibender Verformung des Käfigmaterials formschlüssig in eine Ringnut des Ven tilgehäuses eingepreßt ist.

Bei den bekannten Rückschlagventilen der vorstehend erläu terten Art, welche durch Verwendung einer zusätzlichen Betätigungsvorrichtung gegebenenfalls als Durchflußre gelventil verwendet werden können, hat es sich als problematisch erwiesen, daß beim Zusammenbau der Ventil teile zu einem funktionsfähigen Ventil jeweils noch min destens ein Bauteil des Ventils bleibend verformt werden muß - im Falle des Ventils gemäß US-PS 3 725 990 der Rand auf der offenen Seite des becherförmigen Ventilgehäuses und im Falle des Ventils gemäß DE-OS 24 23 643 das offene Ende des becherförmigen, als Wiederlager für die Druck feder dienenden Käfigs. Dies hat zur Folge, daß die Her stellung der einzelnen Teile des Ventils einerseits und die Montage des fertigen Ventils andererseits räumlich und zeitlich nicht voneinander zu trennen sind und daß letztlich die Verformungsschritte bzw. -werkzeuge das Tempo und die Präzision der Montage bestimmen. Außerdem kann eine abschließende Qualitätskontrolle erst nach der Endmontage bzw. der endgültigen Fertigstellung der bekann ten Ventile erfolgen.

Aufgabenstellung

Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend auf gezeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Rückschlagventil anzugeben, welches einfach und billig herstellbar ist und welches insbesondere automatisch montierbar ist.

Vorteile der Erfindung

Die gestellte Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst, wobei insbesondere der Vorteil erzielt wird, daß zunächst alle Bauteile des Ventils endgültig fertigge stellt und in diesem Zustand auf die Einhaltung der Qualitätsvorgaben geprüft werden können und daß der Zusammenbau des Ventils dann in einem einfachen auto matischen Montageprozeß erfolgen kann, in dem keines der Bauteile des Ventils mehr bleibend verformt wird, so daß die reinen Montagearbeiten automatisch mit hoher Präzision und Geschwindigkeit durchgeführt werden können.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen bzw. Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ver besserungen des Rückschlagventils gemäß Patentanspruch möglich.

Insbesondere besteht in Ausgestaltung der Erfindung die vorteilhafte Möglichkeit, die Ausnehmung zum federnden Verrasten des Halteelements mit dem Ventilgehäuse als Ringnut auszubilden, da eine solche Ringnut fertigungs technisch günstig herzustellen ist. Dabei ist es beson ders günstig, wenn die Ringnut in einer äußeren Mantel fläche des Ventilgehäuses ausgebildet ist, da diese Man telfläche besonders leicht zu bearbeiten ist, obwohl es im Prinzip möglich wäre, das Halteelement mit einer innen liegenden Ausnehmung bzw. Ringnut durch Aufspreizen nach außen federnd zu verrasten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich auch als günstig erwiesen, wenn das Halteelement als ein min destens zwei von einer Stützfläche für das zugeordnete Federende ausgehende Haltearme aufweisender Haltebügel ausgebildet ist, da ein derartiger Haltebügel kosten günstig aus Flachmaterial, beispielsweise aus Federstahl, ausgestanzt und durch Biegen in die gewünschte Form ge bracht werden kann. Andererseits könnte ein derartiger Haltebügel je nach Einsatzzweck auch aus einem geeigneten elastischen Kunststoffmaterial als Massenprodukt kosten günstig hergestellt werden.

Besondere Vorteile sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ferner dadurch erzielt worden, daß an den von der Stützfläche abgewandten freien Enden der Haltearme bogenförmige, die Haltearme zu einer T-förmigen Gestalt ergänzende, mit der Ringnut verrastbare Endstücke vorge sehen sind, da hierdurch eine zuverlässige kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen dem Haltebügel und dem Ventilkörper hergestellt werden kann.

Wie vorstehend bereits angedeutet, ist das Halteelement vorzugsweise als kaltgeformtes Blechteil ausgebildet und kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vor teilhaft drei Haltearme aufweisen, deren bogenförmig gekrümmte Endstücke jeweils auf einem Umfangswinkel von nahezu 120° mit einer Ausnehmung in Form einer Ringnut verrastbar sind.

Was die Ausgestaltung der Ringnut selbst angelangt, so hat es sich weiterhin als günstig erwiesen, die Ringnut als einen Einstich mit einer relativ steilen Schulter auf der der Stützfläche des Halteelements zugewandten Seite des Einstichs auszubilden und an den Endstücken der Halte arme nur zum Zusammenwirken mit dieser Schulter einen stärker nach innen vorspringenden Vorsprung anzuformen, wodurch das Aufschieben des Haltebügels auf den Ventil körper ohne zusätzliche Montagehilfe ermöglicht wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich auch als günstig erwiesen, bei Verwendung eines Ventilele ments in Form einer Kugel auf der vom Ventilsitz abge wandten Seite derselben ein becherförmiger Halteteil vorgesehen ist, welcher eineinsbesondere als Ringflansch ausgebildete Abstützfläche für das von der Stützfläche des Halteelements abgewandte Ende der Ventilfeder auf weist. Ein besonderer Vorteil der Verwendung eines sol chen Halteteils besteht dabei darin, daß für die Ventil feder im Bereich der Ventilkugel eine ebene zentrierende Abstützfläche geschaffen werden kann, die die Montage erleichtert, hinsichtlich des Durchmessers der Ventil feder größere konstruktive Freiheit bietet und einen Ver zicht auf speziell geformte und damit teure Federn, ins besondere konische Druckfedern ermöglicht.

Zeichnung

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand eines ausgewählten, besonders vor teilhaften Ausführungsbeispiels des Rückschlagventils in Verbindung mit einer Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch das Rückschlag ventil im eingebauten Zustand in einem HA-Gehäuse:

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des Rückschlagven tils, wobei einige Teile weggebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind;

Fig. 3a bis 3c eine Seitenansicht, einen Längsschnitt bzw. eine Stirnansicht eines Haltebügels des Ventils gemäß Fig. 2;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Ventilkörper des Ventils gemäß Fig. 2 und

Fig. 5 eine Ventilkugel des Ventils gemäß Fig. 2 mit einem im Längsschnitt dargestellten zugeordneten Halteteil.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Im einzelnen zeigen Fig. 1 und 2 als bevorzugtes Ausfüh rungsbeispiel eines Rückschlagventils gemäß der Erfin dung ein Einsatz-Rückschlagventil 1, welches in Fig. 1 in ein HA-Gehäuse 2 eingepreßt und mit diesem verstemmt ist und welches in Fig. 2 für sich allein dargestellt ist.

Gemäß Fig. 2 besitzt das Rückschlagventil 1 einen Ven tilkörper 6 mit einem ballig ausgebildeten Zentrierbund 3 an seinem einen, in Fig. 1 und 2 linken Ende, mit einer durchgehenden Mittelbohrung 7 und mit einem Ventilsitz 7a auf der dem Bund 6 gegenüberliegenden Auslaßseite der Mittelbohrung 7 - vergleiche Fig. 4.

An dem Ventilsitz 7a liegt ein Ventilelement in Form einer Ventilkugel 8 bei geschlossenem Rückschlagventil 1 dich tend an. Mit ihrem von dem Ventilsitz 7a abgewandten Teil sitzt die Ventilkugel 8 passend in einem Halteteil 9 - Fig. 5 - welches als Widerlager für das eine, in Fig. 2 linke Ende einer als Druckfeder 10 ausgebildeten Ventil feder eine Abstützfläche in Form eines ringförmigen Flansches 9a aufweist. Der Halteteil 9 ist beim Ausfüh rungsbeispiel ein becherförmiges kaltverformtes Blechteil.

Mit ihrem von dem Halteteil 9 abgewandten Ende stützt sich die Druckfeder 10 an einer Stützfläche 11a eines als Halteelement dienenden Haltebügels 11 ab, der federnd mit dem Ventilgehäuse 6 verrastbar ist. Zu diesem Zweck besitzt der in Fig. 3a bis 3c detailliert dargestellte Haltebügel 11 beim Ausführungsbeispiel drei Haltearme 13, die federelastisch ausgebildet und mit einer Ausnehmung in Form einer Ringnut 12 an dem Ventilgehäuse 6 verrast bar sind, wobei die Ringnut 12 im Bereich des in Fig. 2 rechten Endes des Ventilgehäuses 6 parallel zu dem Bund 3 verläuft. Die federelastischen Haltearme 13 besitzen an ihren freien, von der Stützfläche 11a des Haltebügels 11 abgewandten Enden bogenförmige Endstücke 13a, welche den Haltearmen 13 eine insgesamt T-förmige Gestalt ver leihen und welche sich beim Ausführungsbeispiel, wie dies insbesondere aus Fig. 3c deutlich wird, jeweils über einen Bogen von annähernd 120° erstrecken, derart, daß die End stücke 13a der drei beim Ausführungsbeispiel vorgesehenen Haltearme 13 einen nahezu geschlossenen, nur durch schmale Spalte unterbrochenen Ring bilden, welcher das Ventilge häuse 6 im Bereich der Ringnut 12 federnd umschließt.

Wie speziell aus Fig. 4 deutlich wird, ist die Ringnut 12 beim Ausführungsbeispiel als Einstich mit einer relativ steilen Schulter 15 ausgebildet, während andererseits die bogenförmigen Endstücke 13a der Haltearme 13 an ihren in Umfangsrichtung dicht beieinanderliegenden Enden radial nach innen vorspringende Vorsprünge 13b aufweisen, die einen stärker nach innen eingezogenen Teil des Haltebü gels 11 bilden und sich an der Schulter 15 abstützen. Durch diese Ausgestaltung wird das Aufschieben des Halte bügels 11 auf das Ventilgehäuse 6 und das Verrasten der Haltearme 13 bzw. der Endstücke 13a derselben mit der Nut 12 des Ventilgehäuses 6 erleichtert, so daß keine zusätzliche Montagehilfe erforderlich ist, wenn die End montage des Rückschlagventils 1 erfolgt.

Für seinen bestimmungsgemäßen Einsatz wird das als Aus führungsbeispiel betrachtete Einsatz-Rückschlagventil 1 in eine dafür vorgesehene Bohrung des HA-Gehäuses 2 ge preßt, wobei sich der ballig ausgebildete Bund 3 am hinteren bzw. linken Ende des Ventilgehäuses 6 dichtend an die Wand der Bohrung des Gehäuses 2 anlegt. Das auf diese Weise in dem Gehäuse 2 festgelegte Ventil 1 wird dann durch eine Verstemmung 4 endgültig gesichert und festgelegt. Dabei gewährleistet die Verstemmung eine derartige Erhöhung der axialen Haltekraft für das Ventil 1, daß dieses auch bei einem hohen Druck in einem Raum 5 des Gehäuses 2 zuverlässig in diesem gehalten wird.

Das gemäß Fig. 1 in dem Gehäuse 2 festgelegte Ventil 1 arbeitet als typisches Rückschlagventil. Wenn in einem Raum 14 einer Gehäusebohrung auf der Einlaßseite des Ven tils 1 ein vorgegebener Druck erreicht wird, dann hebt die Kugel 8 entgegen der Kraft der Ventilfeder 10 von dem Ventilsitz 7a ab, so daß das Druckmedium durch die Mittelbohrung 7 des Ventilkörpers 6 hindurch und an der Kugel 8 vorbeiströmen kann, um schließlich über durch die Zwischenräume zwischen den Haltearmen 13 definierte Fenster 16 in den Raum 5 des Gehäuses 2 zu gelangen. Das Ventil schließt bei Unterschreiten eines vorgegebenen Druckes im Raum 14 und wird durch einen zunehmenden Druck des Druckmittels im Raum 5 immer stärker dichtend gegen den Ventilsitz 7a gepreßt, um auf diese Weise ein Ein dringen von Druckmittel aus dem Raum 5 in den Raum 14 zu verhindern.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß ein Rückschlagventil gemäß der Erfindung kostengünstig hergestellt und als Einsatz-Rückschlagventil zuverlässig in einem Gehäuse eines Druckmittelsystems festgelegt wer den kann. Dabei kann der Ventilkörper 6 als einfaches Drehteil hergestellt werden, während der Halteteil bzw. Kugelhalter 9 und/oder der Haltebügel 11 preisgünstig als kaltgeformte Blechteile mit federelastischen Eigenschaften ausgebildet werden können und für die Endmontage des Ventils gegebenenfalls nach einer vorausgehenden Prüfung hervorragend für eine automatische Zuführung zur Mon tagestrecke geeignet sind. Die Montage des Rückschlag ventils selbst erfolgt dann durch einfaches Ineinander fügen bzw. Verrasten der einzelnen Bauteile, während die Montage als Einsatz-Rückschlagventil in einem HA-Gehäuse abschließend durch Einpressen und Verstemmen erfolgt.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird ferner deutlich daß dem Fachmann ausgehend von dem beschriebenen Aus führungsbeispiel zahlreiche Möglichkeiten für Änderun gen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung, wie er im Patent anspruch 1 niedergelegt ist, verlassen müßte.

Claims

1. Rückschlagventil, insbesondere für ABS- und ASRS-An wendungen u. dgl., mit einem einen Ventilsitz aufweisen den Ventilgehäuse und einem mittels einer Ventilfeder federnd gegen den Ventilsitz vorgespannten Ventilele ment, gekennzeichnet durch ein das vom Ventilelement (8) abgewandte Ende der Ventilfeder (10) abstützendes mit einer Ausnehmung (12) des Ventilgehäuses (6) fe dernd verrastbares Halteelement (11 ).

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ausnehmung als Ringnut (12) aus gebildet ist.

3. Rückschlagventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ringnut (12) in einer äußeren Man telfläche des Ventilgehäuses (6) ausgebildet ist.

4. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement als ein mindestens zwei von einer Stützfläche (11a) für das zugeordnete Ende der Feder (10) ausgehende Haltearme (13) aufweisender Haltebügel (11) ausgebildet ist.

5. Rückschlagventil nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß an den von der Stützfläche (11) abge wandten freien Enden der Haltearme (13) bogenförmige, den Haltearmen (13) eine T-förmige Gestalt verleihende, mit der Ringnut (12) verrastbare Endstücke (13a) vor gesehen sind.

6. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (12) als Ein stich mit einer relativ steilen Schulter (15) auf der der Stützfläche (11a) des Halteelements (11) zugewand ten Seite dieses Einstichs ausgebildet ist und daß an den Endstücken (13a) der Haltearme (13) nur zum Zu sammenwirken mit dieser Schulter (15) ein stärker nach innen vorstehender Vorsprung (13b) angeformt ist.

7. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Ventilelements in Form einer Kugel (8) auf der vom Ventilsitz (7a) abgewandten Seite derselben ein becher förmiger Halteteil (9) mit einer Abstützfläche (9a) für die Ventilfeder (10) vorgesehen ist.

8. Rückschlagventil nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (11) und/oder der Halteteil (9) als kaltgeformte Blechteile ausgebildet sind.