DE4414583A1

DE4414583A1 - Ventil

Info

Publication number: DE4414583A1
Application number: DE4414583A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Volz; Dalibor Zaviska
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1995-11-02
Also published as: EP0679823B1; ES2139108T3; EP0679823A1; DE59506824D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere Elektroma gnetventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 42 21 988 A1 ist bereits ein Elektromagnetventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt geworden, dessen Ventilgehäuse in einer Stufenbohrung des Ventilaufnahmekör pers abgedichtet befestigt ist. Die Befestigung des Ventil gehäuses in der Stufenbohrung des Ventilaufnahmekörpers ge schieht mittels zwei am Umfang des Ventilgehäuses nutförmig umlaufende Ausnehmungen, in die während des Einpreßvorganges das Werkstoffvolumen des Ventilaufnahmekörpers verdrängt wird. Durch das geringe Passungsspiel des hülsenförmigen Ventilgehäuses in der Stufenbohrung des Ventilaufnahmekör pers und die während des Umformvorganges hervorgerufene Ver drängerwirkung des Werkstoffsvolumens der Stufenbohrung in die nutförmige Ausnehmung am Ventilgehäuse, ist ein Loslösen von Oberflächenpartikeln im Bereich der Umformstelle nicht auszuschließen, so daß abgelöste Oberflächenpartikel mit in den flüssigkeitsumspülten Hohlraum des Ventilgehäuses ein dringen können, die zu einer Verschmutzung des Fluides bei tragen, womit die Funktionsfähigkeit der angeschlossenen Anlage sowie des Ventils beeinträchtigt werden können.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, daß et waige durch den Einstemmvorgang gelöste Oberflächenpartikel von dem im nachfolgenden Betrieb der Anlage flüssigkeitsum spülten Hohlraum fernhält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wo nach die Verstemmstelle von wenigstens einem Druckmittel führenden Hohlraum und einem vom Druckmittelmedium getrenn ten weiteren Hohlraum begrenzt ist, wobei der weitere Hohl raum die durch das Einfügen und das plastische Verdrängen von Werkstoffvolumen in die Ausnehmung entstandenen Festkör perpartikel aufzufangen vermag. Hierdurch ist gewährleistet, daß der vom Druckmittelmedium getrennte weitere Hohlraum einen Auffangraum für Oberflächenpartikel bildet, so daß ein Verschleppen und Einschwemmen des Verstemmabriebes in den Druckmittelkreis ausgeschlossen ist.

Damit ist ein möglichst kompaktes Ventil geschaffen, daß sich durch eine besonders einfache und betriebssichere An ordnung und Abdichtung im Ventilaufnahmekörper auszeichnet.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkei ten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfol genden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen gemäß der Fig. 1 und 2. Dabei bilden alle beschriebenen oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Die Fig. 1 zeigt beispielhaft einen Querschnitt durch ein in der Grundstellung elektromagnetisch geöffnetes Ventil mit der erfindungsgemäßen Befestigung des Ventilgehäuses 1 im Ventilaufnahmekörper 2 in einer erheblich vergrößerten Darstellung. Das Ventilgehäuse 1 ist ein im wesentlichen hülsenförmiges, nur wenige Millimeter abmessendes Teil, wel ches vorzugsweise aus kaltgezogenem und aus einem relativ zum Ventilaufnahmekörper 2 härteren Werkstoffgefüge be steht.

Der vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung gefertigte Ventilaufnahmekörper 2 ist dementsprechend weniger hart als das beispielsweise aus Automatenstahl hergestellte Ventilge häuse 1. Dieser Härteunterschied ist letztlich auch aus schlaggebend für die im wesentlichen kraftschlüssige Befe stigung des Ventilgehäuses 1 im Ventilaufnahmekörper 2. Als konstruktiv zweckdienliche Maßnahme erweist sich die als umlaufende Ringnuten ausgeführten Ausnehmungen 3 am Ventil gehäuse 1, die nährungsweise hohlkehlenförmig jeweils an der im Durchmesser abgestuften Mantelfläche des Ventilgehäuses 1 angeordnet sind. Hierdurch kann das relativ weiche Werk stoffvolumen des Ventilaufnahmekörpers 2 während des Ein stemmvorganges jeweils als umlaufende Nase in die Ausnehmun gen 3 plastisch verformt einfließen und verdichtet werden. Damit übernimmt das Ventilgehäuse 1 - infolge seiner in Fügerichtung abnehmenden Abstufung des Durchmessers - die Funktion eines Verstemmstempels, dem die Stufenbohrung des Ventilaufnahmekörpers 2 im Durchmesser angepaßt ist. Die ursprüngliche Tiefe der jeweiligen Bohrungsstufe im Venti laufnahmekörper 2 ist um das in Fügerichtung in die Ausneh mung 3 zu verdrängende Volumen entsprechend kleiner bemessen als der erforderlichen Verstemmhub des Verstemmstempels bzw. des Ventilgehäuses 1.

Wie aus der Darstellung hervorgeht, nimmt das hülsenförmige Ventilgehäuse 1 die vom Ventilstößel 9 zu steuernde Druck mitteldurchgangsbohrungen 11, 12, den Magnetkern 8, die Ventilhülse 10, den Ventilsitz 13 und einen Plattenfilter 16 auf. Ein Ringfilter 17 befindet sich am Außenumfang des Ventilgehäuses 1 auf Höhe der Druckmitteldurchgangsbohrung 12, die in den druckmittelführenden Hohlraum 5 einmündet. Das Ringfilterelement 17 übernimmt nicht nur die Funktion des Ausfilterns von Druckmittel-Verunreinigungen, sondern ist in seinem Außendurchmesser, in der Funktion eines Dicht elementes derart bemessen, daß gleichzeitig eine Abdichtung mittels einer radial sich erstreckenden Dichtkante 14 zwi schen der Stufenbohrung und der oberhalb des Ringfilters 17 gelegenen Verstemmstelle 4 vorhanden ist.

Hierdurch ergibt sich zwischen der beispielhaft als Dicht lippe (Dichtkante 14) gezeigten Trennstelle des druckmittel führenden Hohlraums 5 und der Verstemmstelle 4 ein weite rer, vom Druckmittelmedium getrennter Hohlraum 6, der evtl. anfallende Oberflächenpartikel der Verstemmstelle 4 auf nimmt. Der als Partikelauffangraum wirksame weitere Hohlraum 6 übernimmt somit die Funktion einer Schmutzfalle. Gleich falls befindet sich unterhalb der zweiten Verstemmstelle 4 eine Festkörper- und Schmutzpartikel aufnehmender weiterer Hohlraum 6, der gleichfalls über eine am Plattenfilter 6 umlaufende Dichtlippe (Dichtkante 14) das Eindringen von Festkörperpartikeln in den Druckmittel führenden Hohlraum 5 in Richtung der Druckmitteldurchgangsbohrung 11 verhindert. Zur Ausbildung des als Mediumtrenner wirksamen weiteren Hohlraums 6 ist jeweils ein stufenförmig am Ventilgehäuse 1 umlaufender Absatz 15 vorgesehen, der von der Verstemmstel le 4, der Wandung des Ventilaufnahmekörpers 2 und der Dicht lippe (Dichtkante 14) am Ringfilter 17 bzw. Plattenfilter 16 begrenzt ist. Durch die gewählte Form der Dichtlippe (Dichtkante 14) ist selbst bei einem Eindringen von Druck mittel aus dem flüssigkeitsgefüllten Hohlraum 5 in den wei teren, die Festkörperpartikel aufnehmenden Hohlraum 6 ein Entweichen und Verschmutzen der Druckmittel durchgangsbohrungen 11, 12 infolge der Rückschlagwirkung der Dichtkante 14 ausgeschlossen. Etwaiges in den die Ab riebpartikel aufnehmenden Hohlraum 6 einströmendes Druckmit tel unterstützt die Sperrwirkung der Dichtlippe (Dichtkante 14), so daß allenfalls ein Druckausgleich vor und hinter der Dichtlippe (Dichtkante 14) entstehen kann.

Die sichere Abdichtung des Ventilgehäuses 1 im Ventilauf nahmekörper 2 ist jeweils durch die abbildungsgemäß ober halb und unterhalb zur Druckmitteldurchgangsbohrung 12 an geordnete Verstemmstelle 4 gewährleistet, so daß einerseits bei einem geschlossenen Ventilstößel 9 ein Kurzschlußstrom und somit ein Druckausgleich zwischen den beiden Druckmit teldurchgangsbohrungen 11, 12 verhindert ist, andererseits bei geöffneten Ventilstößel 9 das unter hohem Druck stehen de Fluid nicht in Richtung der abbildungsgemäßen oberen Ver stemmstelle 4 an die Oberfläche der Ventilaufnahmekörpers 2 durchdringen kann. Folglich erzeugen die Verstemmstellen 4 nicht nur die Haltekraft zur Befestigung des Magnetventils im Ventilaufnahmekörper 2, sondern bewirken im entscheiden dem Maße die Abdichtung der hydraulisch beaufschlagten Ven tilkomponenten im Ventilaufnahmekörper 2. Bei entsprechen der Wahl und Anordnung von Dichtkanten 14 zwischen der Stu fenbohrung des Ventilaufnahmekörpers 2 und dem Ventilgehäu se 1, ist eine völlige Trennung des druckmittelführenden Hohlraums 5 vom weiteren, die Festkörperpartikel aufnehmen den Hohlraum 6 möglich, so daß eine zusätzliche Dichtwir kung zwischen den beiden Teilen 1,2 zustande kommt.

Ergänzend wird deshalb zu den vorherigen Erläuterungen auf die alternative Anordnung von separat von den Filtern am Ventilgehäuse 1 angebrachten elastischen Dichtkanten 14 in Form von Ringdichtungen hingewiesen, die in ihrem Außen durchmesser an den Innendurchmesser der Stufenbohrung ange paßt sind, so daß durch den gewählten Absatz 15 am Ventil gehäuse 1 ein Festkörperpartikel aufnehmender Hohlraum 6 verbleibt, der von der jeweiligen Verstemmstelle 4 und dem Dichtelement begrenzt ist. Wesentlich für die Erfindung ist, daß in Fügerichtung des Ventilgehäuses 1 in die Stufenboh rung des Ventilaufnahmekörpers 2 ein der Ausnehmung 3 am Ventilgehäuse 1 vorgelagerter Hohlraum 6 zum Auffangen von Abrieb vorhanden ist, der jeweils von einem entsprechend zwischen dem Ventilgehäuse 1 und der Stufenbohrung anliegen den Dichtelement vom druckmittelführenden Hohlraum 5 ge trennt ist. Hierbei ist es von untergeordneter Bedeutung, ob das Dichtelement an der Stufenbohrung oder am Ventilgehäuse 1 befestigt ist.

Die Fig. 2 zeigt im Detail abweichend von Fig. 1 zur Bil dung des Schmutzpartikel aufnehmenden Hohlraums 6, eine hohlkehlen- bzw. nutförmige Ausnehmung am Umfang des Ventil gehäuses 1, die oberhalb des Ringfilters 17 und der Druck mittelbohrung 12 gelegen ist. Die metallische Abdichtung zwischen dem Ventilgehäuse 1 und dem Ventilaufnahmekörper 2 ist dabei durch die als Dichtkante 14 wirksame Flanke der Ausnehmung für den Hohlraum 6 gewährleistet. Die metalli sche Abdichtung des Hohlraums 6 kann gleichfalls durch Hin tereinanderreihung mehrerer Dichtkanten 14 geschehen, mit dem Vorteil, daß jeweils einer Dichtkante 14 wiederum ein als Schmutzfalle nachgeschalteter Hohlraum 6 folgt, womit sich einerseits hinsichtlich der Abdichtungsmaßnahme mit einer Labyrinthabdichtung vergleichbare Vorteile erzielen lassen, andererseits die Vervielfachung der Hohlräume 6 zu einer Erhöhung der Partikel-Volumenaufnahme beiträgt. Dies ist beispielhaft in Fig. 2 im Bereich oberhalb des Platten filters 16 durch Anordnung von redundanten Hohlräumen 6 und Dichtkanten 14 verdeutlicht.

Durch die Erfindung ist es möglich, die Ventile im Venti laufnahmekörper 2 zu verstemmen, ohne Verschmutzungen von funktionsrelevanten Bauteilen in Kauf nehmen zu müssen, so daß besondere Spül- und Reinigungsvorgänge der hydraulischen Kanäle entfallen.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind für alle Ventile mittels einer Selbstverstemmung in einem Gehäuse befestigten Funktionselemente gegeben, die hinsichtlich ih rer Paßgenauigkeit und Gestaltung der Kanäle besonderer In nensauberkeit unterliegen. Dies trifft insbesondere für alle Druck- und Stromregelventile, Überdruckventile sowie Rück schlagventile, Blenden und Drosseleinrichtungen zu, unabhän gig davon, ob es sich bei den Ventilen um Sitz- oder Schie berventile handelt.

Bezugszeichenliste

1 Ventilgehäuse
2 Ventilaufnahmekörper
3 Ausnehmung
4 Verstemmstelle
5 Hohlraum
6 Hohlraum
8 Magnetkern
9 Ventilstößel
10 Ventilhülse
11 Druckmitteldurchgangsbohrung
12 Druckmitteldurchgangsbohrung
13 Ventilsitz
14 Dichtkante
15 Absatz
16 Plattenfilter
17 Ringfilter

Claims

1. Ventil, insbesondere Elektromagnetventil, mit einem Ventilgehäuse, das mehrere die Funktionen des Ventils bestimmte Ventilbauteile, wie Ventilschließglied, Ven tilsitz, aufweist mit an Umfang des Ventilgehäuses vor gesehenen Dichtflächen, die mit einem das Ventilgehäuse tragenden Ventilaufnahmekörper korrespondieren und eine Verstemmstelle bilden, die durch plastische Verdrängung des am Umfang des einen Teils (Ventilaufnahmekörper) befindlichen Werkstoffvolumens in eine am Umfang be findliche Ausnehmung des weiteren Teils (Ventilgehäuse) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstemm stelle (4) von wenigstens einem Druckmittel führenden Hohlraum (5) und einem vom Druckmittel getrennten wei teren Hohlraum (6) begrenzt ist, wobei der weitere Hohlraum (6) die durch das plastische Verdrängen von Werkstoffvolumen in die Ausnehmungen (3) entstandenen Festkörperpartikel aufzufangen vermag.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hohlräume (5, 6) durch eine an den beiden Teilen (1, 2) anliegende Dichtkante (14) vonein ander getrennt sind.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hohlräume (5, 6) durch stufenförmige Ab sätze (15) an wenigstens einem der beiden Teile (1, 2) begrenzt sind.

4. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante (14) an einem der beiden Teile (1, 2) ange bracht ist.

5. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante (14) eine Dichtlippe aufweist.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe eine in Richtung des weiteren Hohlraums (6) wirksame Rückschlagventilfunktion inne hat.

7. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante (14) Bestandteil eines im ersten Hohlraum (5) eingesetzten Filterelements (16, 17) ist.