DE4335377C2 - Ventilanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung mit einem Stromregelventil, das einen gegen die Kraft einer Feder in einem axialen Innenraum verschiebbar geführten Ventilkolben aufweist.

Es ist bekannt, Stromregelventile enthaltende Ven­ tilanordnungen, beispielsweise in Lenkhilfpumpen für Kraftfahrzeuge einzusetzen, die dafür sorgen, daß ein an die Pumpe angeschlossener Verbraucher mit einem geregelten Ölstrom beaufschlagt wird. Die Stromregelventile besitzen dabei einen Ventilkol­ ben, der axial verschiebbar ist und dabei eine Abströmbohrung mehr oder weniger freigibt. Das Ventilspiel mit einem sehr kurzen Leckpfad an der federabgewandten Seite führt zu einem Leckölverlust und verringert damit den hydraulischen Wirkungsgrad der Pumpe im ungeregelten Bereich.

Aus der EP 0 400 152 A1 ist eine Ventilanordnung mit einem Stromregelventil bekannt, das einen gegen die Kraft einer Feder in einem axialen Innenraum verschiebbar geführten Ventilkolben aufweist. Der Ventilkolben besitzt einen konischen Endbereich, dessen Mantelfläche mit einer Kante eines Ventil­ rings ein Sitzventil bildet. Aus den US-Patenten 4,361,166 und 4,311,161 sind Stromregelventile be­ kannt, die einen Stopfen mit integrierter Förder­ stromdrossel aufweisen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und bei der ein Auftreten von Lecköl im ungeregelten Bereich der Ventilanordnung vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der Ventilanordnung der eingangs genannten Art mit Hilfe der in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Dadurch, daß der Ventilkolben einen konischen Endbereich besitzt, dessen Mantelfläche mit einer Kante eines Ventil­ ringes ein Sitzventil bildet, wird das Auftreten von Lecköl vermieden. Insbesondere ist es durch die Anordnung eines konischen Endbereiches an dem Ven­ tilkolben in einfacher Weise möglich, den Ventil­ kolben durch eine Außenbearbeitung herzustellen. Da es sich bei dem Ventilkolben um ein rotations­ symmetrisches Teil handelt, ist dies in einfacher Weise möglich. Besonders komplizierte Innenbear­ beitungen an dem Ventilgehäuse, mit dem Ziel eine möglichst hohe Dichtwirkung zu erreichen, können damit entfallen. Dadurch, daß der Ventilring durch eine axiale Verlängerung eines Stopfens mit inte­ grierter Förderstromdrossel gebildet ist, wird in einfacher Weise erreicht, daß das Gegenstück des Sitzventils gleichzeitig mit dem Stopfen gefertigt werden kann und beispielsweise als Einschraubpa­ trone in das Ventilgehäuse eingeschraubt werden kann.

In bevorzugter Ausgestaltung der Ventilanordnung ist vorgesehen, daß eine Innenfläche des Ventilrin­ ges mit der Mantelfläche des Ventilkolbens einen Ringraum bildet, wobei die Innenfläche und die Man­ telfläche bevorzugt zueinander parallel oder wink­ lig verlaufen können. Durch diese wahlweise Ausge­ staltung der Innenfläche bzw. der Mantelfläche wird erreicht, daß bei einer Öffnung des Sitzventils eine variable Außenkontur beziehungsweise Innenkon­ tur des Ringraumes einstellbar ist, um damit zusätzlich zu der wegabhängigen Verstellung der Hauptstromdrossel eine weitere Kennlinien­ variation der Ventilanordnung zu ermöglichen.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Ventilan­ ordnung ist vorgesehen, daß der Ringraum in axialer Richtung einen veränderlichen Querschnitt aufweist. Hierdurch ist es in einfacher Weise sehr vorteil­ haft möglich, je nach Öffnungsgrad des Ventil­ kolbens den Einströmwinkel, mit dem das Öl in den zu einem Bereich mit niedrigerem Druck führenden Kanal einströmt, zu beeinflussen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Aus­ führungsbeispiel an Hand der zugehörigen Zeichnung, die einen Längsschnitt durch eine Ventilanordnung zeigt, näher erläutert.

Die Figur zeigt eine Ventilanordnung mit einem allgemein mit 10 bezeichneten Stromregelventil, die einen innerhalb eines Gehäuses 12 angeordneten axialen Innenraum 14 aufweist. In dem Innenraum 14 ist ein Ventilkolben 16 gegen die Kraft einer Feder 18 geführt. Die Feder 18 stützt sich dabei an einem Grund 20 des Innenraums 14 und an einer Fläche 22 des Ventilkolbens 16 ab. Der Ventilkolben 16 besitzt einen konischen Endbereich 24. Eine Mantelfläche 26 des Endbereiches 24 verläuft dabei mit einem abnehmenden Durchmesser in Richtung der der Feder 18 abgewandten Seite des Ventilkolbens 16. Der Innenraum 14 ist durch einen Stopfen 28 verschlossen, der beispielsweise über ein Gewinde 29 befestigt ist. An den Stopfen 28 ist ein nicht dargestellter Verbraucher, beispielsweise ein Lenk­ getriebe eines Kraftfahrzeuges, anschließbar. Der Stopfen 28 besitzt einen axialen Innenraum 32, der über eine Durchgangsöffnung 34 mit einem Ringraum 36 in Verbindung steht. Von dem Ringraum 36 führt ein erster Kanal 38 zu einem Druckbereich einer nicht dargestellten Pumpe. Die Durchgangsöffnung 34 wird durch eine axiale Verlängerung 40 des Ventilkolbens 16 durchgriffen. Die Verlängerung 40 besitzt innerhalb des Innenraumes 32 eine konische Erweiterung 42. Der Durchmesser der Verlängerung 40 ist dabei geringer als der Durchmesser der Durch­ gangsöffnung 34, so daß sich ein Durchlaßspalt 43 ergibt. Der Durchlaßspalt 43 bildet dabei eine Meßblende einer Hauptstromdrossel (Förderstromdros­ sel) 30. Der Stopfen 28 besitzt weiterhin eine einen Ventilring 44 bildende axiale Verlängerung, die den Bereich 24 des Ventilkolbens 16 übergreift. Der Ventilring 44 liegt über eine Dichtung 46 an einer Innenwandung 48 des Innenraumes 14 an. Der Ventilring 44 weist eine nach innen gerichtete Ringschulter 50 auf, die mit einer Kante 52 an der Mantelfläche 26 des Ventilkolbens 16 anliegt. Die Kante 52 bildet dabei mit der Mantelfläche 26 ein Sitzventil 54. Zwischen der Mantelfläche 26 und einer Innenfläche 56 des Ventilringes 44 ist ein Ringraum 58 gebildet. Im gezeigten Beispiel ver­ laufen die Innenfläche 56 und die Mantelfläche 26 beispielsweise parallel zueinander. Ein weiterer im Bereich des Ventilkolbens 16 angeordneter Ringraum 60 ist mit einem Kanal 62 verbunden, der zu einem Bereich niederen Drucks, beispielsweise dem Tank einer Lenkhilfpumpe, führt.

Die in der Figur gezeigte Ventilanordnung übt fol­ gende Funktion aus:
Bei Betrieb des nicht dargestellten Lenkgetriebes stellt sich innerhalb des Ringraums 36 ein bestimm­ ter Öldruck ein. In dem Innenraum 32 stellt sich ebenfalls ein Druck ein, wobei ein Differenzdruck durch die Größe der Messblende 43 beeinflusst wird. Der Differenzdruck wirkt auf den Ventilkolben 16, so daß dieser gegen die Kraft der Feder 18 in den Innenraum 14 axial verschoben wird. Durch diese a­ xiale Verschiebung des Ventilkolbens 16 wird dessen Mantelfläche 26 ebenfalls verschoben, so daß sich zwischen der Kante 52 und der Mantelfläche 26 ein Durchlaßspalt ergibt und das Sitzventil 54 hier­ durch öffnet. Durch Wahl der Konizität der Mantel­ fläche 26 ist eine zusätzliche wegabhängige Kennli­ nienbeeinflussung des Volumenstromes möglich. Durch eine variable Gestaltung des Durchmessers der Man­ telfläche 26 kann bei einem unterschiedlichen Öff­ nungsgrad des Ventilkolbens 16 der Öffnungsquer­ schnitt, der sich durch die Bewegung des Ventilkol­ bens 16 ergibt, beeinflußt werden. Hierdurch erge­ ben sich eine Vielzahl von Kennlinienvariationen, die durch eine einfache Außenbearbeitung der koni­ schen Mantelfläche 26 des Ventilkolbens 16 her­ stellbar sind. Es kann bei entsprechender Ausges­ taltung der Innenfläche 56 die Strömungskraft be­ einflußt, das heißt, reduziert werden. Insgesamt ergeben sich dadurch in einfacher Weise vielfältige Kennlinienvariationen, die neben einer Kennlinien­ beeinflussung durch die Hauptstromdrossel 30 zu un­ abhängig von der Pumpendrehzahl einstellbaren Durchflußkennlinien führen.

Claims (8)

1. Ventilanordnung mit einem Stromregelventil, das einen gegen die Kraft einer Feder in einem axialen Innenraum verschiebbar geführten Ventilkolben auf­ weist, wobei der Ventilkolben (16) einen konischen Endbereich (24) besitzt, dessen Mantelfläche (26) mit einer Kante (52) eines Ventilringes (44) ein Sitzventil (54) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilring (44) durch eine axiale Verlängerung eines Stopfens (28) mit integrierter Förderstrom­ drossel (30) gebildet ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kante (52) durch eine radial nach innen gerichtete Ringschulter (50) gebildet ist.

3. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Innen­ fläche (56) des Ventilringes (44) mit der Mantel­ fläche (26) einen Ringraum (58) bildet.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenfläche (56) und die Mantel­ fläche (26) zueinander parallel verlaufen.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenfläche (56) und die Mantel­ fläche (26) zueinander winklig verlaufen.

6. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ringraum (58) in axialer Richtung einen veränderlichen Querschnitt aufweist.

7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der veränderliche Querschnitt durch einen sich ändernden Durchmesser der Innenfläche (56) bestimmt wird.

8. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der veränderliche Querschnitt durch einen sich ändernden Durchmesser der Mantelfläche (26) bestimmt wird.