EP2879926A1 - Ventilkörper für ein stellventil und korrespondierendes magnetventil - Google Patents

Ventilkörper für ein stellventil und korrespondierendes magnetventil

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EP2879926A1
EP2879926A1 EP13730825.0A EP13730825A EP2879926A1 EP 2879926 A1 EP2879926 A1 EP 2879926A1 EP 13730825 A EP13730825 A EP 13730825A EP 2879926 A1 EP2879926 A1 EP 2879926A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
fluid channel
closing
sectional area
cross
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13730825.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Norberg
Andreas Lechler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of EP2879926A1 publication Critical patent/EP2879926A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/36—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition including a pilot valve responding to an electromagnetic force
    • B60T8/3615—Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T8/3615—Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems
    • B60T8/363—Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems in hydraulic systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42—Valve seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats

Definitions

  • the invention relates to a valve body for a control valve according to the preamble of independent claim 1 and of a control valve according to the preamble of independent claim 5.
  • ABS antilock braking systems
  • ESP electronic stability program systems
  • Solenoid valve will be a hydraulic connection between one
  • Intake valve is a control valve, it can be used for different electrical
  • Another mode in which the solenoid valve can be operated is a so-called QS operation (quasi-switching operation).
  • QS operation quadsi-switching operation
  • the current through the solenoid for a short time eg 10ms
  • the solenoid valve opens completely for a short period of time.
  • the hydraulic forces acting in the solenoid valve are very much influenced by the temperature. If the solenoid valve is operated in quasi-switching mode, it may happen that due to high temperatures and the prevailing hydraulic power ratios, the valve despite
  • DE 10 2006 047 918 discloses a solenoid valve with a guide sleeve, a valve body mounted therein, in which a hollow cone-shaped valve seat is formed, a longitudinally movably guided in the guide sleeve armature, which has a closing body with a shaft and a sealing ball portion and for opening and / or Closing of an inlet bore for adjusting a fluid flow with the valve seat cooperates, and a
  • Winding support and connected to the guide sleeve pole core and generates a magnetic force that moves the longitudinally movable armature against the force of a return spring against the pole core.
  • Closing body and / or by a shape specification of the valve body is at least one fluid-mechanical influencing variable
  • moveable armature arranged flow space influenced so that the fluid flow at small pressure difference values and flow values over small strokes of the closing body while maintaining the magnetic force neutrality is continuously adjustable.
  • the sensor unit according to the invention for a vehicle having the features of independent claim 1 has the advantage that by introducing a step in the inlet of the valve on the valve body, the pressure curve in
  • Embodiments of the invention are intended to influence the fluid forces in such a way that the adjustable magnetic valve is opened further, ideally even completely, in order to prevent damage to the closing body.
  • Embodiments of the present invention provide a valve body for a control valve which comprises a valve seat which is formed at the open edge of a fluid channel introduced into the valve body, the valve seat cooperating with a closing geometry of a closing body for adjusting a fluid flow.
  • the fluid channel is designed with a step at which an inlet section of the fluid channel with a first cross-sectional area merges into an outlet section of the fluid channel with a second cross-sectional area.
  • the second cross-sectional area is made larger than the first cross-sectional area, wherein the valve seat is arranged at the open edge of the outlet section of the fluid channel.
  • control valve with a valve sleeve, a valve body in the valve body according to the invention, which is a fluid channel and a
  • Valve seat has, and proposed in the valve sleeve movably guided ram, which has a closing body with a closing geometry.
  • the valve seat cooperates to set a fluid flow with the closing geometry of the closing body.
  • Embodiments of the control valve according to the invention can be used for example as an adjustable inlet valve in a hydraulic brake system, which has an ABS and / or ESP functionality. Due to the stepped design of the fluid channel of the initial inlet remains unchanged, then the stepped expansion of the fluid channel occurs in Valve body.
  • the dynamic pressure which depends purely on the fluidic boundary conditions, remains at the same level as in a fluid channel designed with a consistently identical cross-sectional area. Due to the earlier widening of the fluid channel in the valve body, the effective fluid pressure advantageously remains at a higher level for a longer time and then drops rapidly towards the sealing point, which in total corresponds to an increase in force. This gain in strength leads to higher opening forces and thus to a better one
  • Cross-sectional area of the inlet portion can be specified, which is dependent on a first diameter.
  • a second diameter of the outlet section of the fluid channel can be selected to be greater than the first diameter of the inlet section of the fluid channel by a factor which is in the range of 1, 1 to 2.0.
  • valve seat can be designed as a hollow truncated cone. This advantageously allows a simple and cost-effective production of the valve body.
  • a portion of the fluid flow which is substantially perpendicular to the closing geometry of the closing body, are predetermined by the second cross-sectional area of the outlet portion of the fluid channel, which is dependent on the second diameter.
  • the closing geometry of the closing body can be designed as a spherical cap. This advantageously allows a simple and cost-effective production of the closing body.
  • control valve is designed as a solenoid valve and comprises a magnetic assembly with a magnetic coil as a drive for moving the closing body.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional representation of a valve seat region of an embodiment of a control valve according to the invention with a valve body according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic characteristic of a pressure curve along a closing geometry of a closing body of the control valve according to the invention from FIG. 1.
  • the exemplary embodiment of a control valve 1 comprises a valve sleeve 5, a valve body 10 fixed in the valve sleeve 5, which has a fluid channel 24 and a valve seat 22, and a plunger 10 movably guided in the valve sleeve 5, which one has a closing body 12 with a closing geometry 14.
  • the valve seat 22 cooperates with the closing geometry 14 of the closing body 12.
  • the fluid channel 24 is designed with a step 26, on which an inlet section 24. 1 of the fluid channel 24 with a first cross-sectional area into an outlet section 24. 2 of the fluid channel
  • valve seat 22 is arranged at the open edge of the outlet section 24. 2 of the fluid channel 24.
  • valve seat 22 is designed as a hollow truncated cone and the closing geometry 14 of the closing body 12 is designed as a spherical cap.
  • control valve 1 As a drive to a magnetic assembly, not shown, with an energized magnetic coil on.
  • the control valve 1 according to the invention is preferably used in a hydraulic brake system as an adjustable inlet valve.
  • a maximum fluid inlet is predetermined by the first cross-sectional area of the inlet section 24.1, which is dependent on a first diameter D1.
  • a portion of the fluid flow 30, which acts essentially perpendicular to the closing geometry 14 of the closing body 12, is predetermined by the second cross-sectional area of the outlet portion 24. 2 of the fluid channel 24, which depends on the second diameter D 2.
  • the second diameter D2 of the outlet portion 24.2 of the fluid channel 24 is larger than the first by a factor which is in the range of 1, 1 to 2.0
  • Diameter D1 of the inlet portion 24.1 of the fluid channel 24 is selected.
  • Fig. 1 shows the valve seat portion of the control valve 1 with the plunger 10 and
  • valve body 20 has a straight-line inlet.
  • t along the closing geometry 14 of the closing body 12 is shown in Fig. 2. Starting from the stagnation point SP in the middle with the highest static pressure, the pressure along the course a of the closing geometry 14 of the closing body 12 decreases towards a constriction
  • the inventive design of the valve body 20 and their effects are shown in dashed lines in Fig. 1 and 2.
  • the initial inlet remains unchanged by the unchanged first cross section of the inlet section 24. 1 of the fluid channel 24.
  • the step-shaped widening of the fluid channel 24 in the valve body 10 then takes place from the first diameter D1 of the inlet section 24.1 to the second diameter D2 of the outlet section 24.2 of the fluid channel 24.
  • the associated pressure profile P new is also shown in dashed lines in FIG.
  • the back pressure at the stagnation point SP which depends only on the hydraulic boundary conditions, remains at the same level.
  • Embodiments of the present invention provide a valve body having a stepped fluid passage for a control valve to affect the pressure flow at the closing geometry of the closing body of the control valve. As a result, in total, larger, opening fluid forces, which leads to a larger stroke or to a complete opening of the control valve in the de-energized state.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventilkörper (20) für ein Stellventil (1) mit einem Ventilsitz (22), welcher am offenen Rand eines in den Ventilkörper (20) eingebrachten Fluidkanals (24) ausgebildet ist, wobei der Ventilsitz (22) zum Einstellen einer Fluidströmung (30) mit einer Schließgeometrie (14) eines Schließkörpers (12) zusammenwirkt, sowie ein Stellventil (1) mit einem solchen Ventilkörper (20) und ein korrespondierendes hydraulisches Bremssystem. Erfindungsgemäß ist der Fluidkanal (24) mit einer Stufe (26) ausgeführt, an welcher ein Einlassabschnitt (24.1) des Fluidkanals (24) mit einer ersten Querschnittsfläche in einen Auslassabschnitt (24.2) des Fluidkanals (24) mit einer zweiten Querschnittsfläche übergeht, wobei die zweite Querschnittsfläche größer als die erste Querschnittsfläche ist, und wobei der Ventilsitz (22) am offenen Rand des Auslassabschnitts (24.2) des Fluidkanals (24) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Ventilkörper für ein Stellventil und korrespondierendes Magnetventil Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Ventilkörper für ein Stellventil nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einem Stellventil nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 5.
In Antiblockiersystemen (ABS) und/oder in elektronisches Stabilitätsprogrammsystemen (ESP-Systemen) werden so genannte Einlassventile eingesetzt, welche beispielsweise als stromlos offene Magnetventile ausgeführt sind. Diese Einlassventile steuern bei Regelvorgängen, wie beispielsweise einer ABS-Bremsung den Druckaufbau in einer Radbremszange. Bei einem voll bestromten
Magnetventil wird eine hydraulische Verbindung zwischen einem
Hauptbremszylinder und der Radbremszange unterbrochen. Durch die
Bestromung wird ein Schließelement in einen Ventilsitz gedrückt, so dass kein Fluid mehr durch das Magnetventil strömen kann. Da es sich bei dem
Einlassventil um ein Stellventil handelt, kann es für unterschiedliche elektrische
Ströme unterschiedliche Ventilhübe einstellen. In Abhängigkeit eines in eine Magnetspule einer Magnetbaugruppe geleiteten elektrischen Stroms und einer am Ventil anliegenden Druckdifferenz, stellt sich ein Kräftegleichgewicht ein, so dass das Schließelement in einer definierten Hubposition verharrt und ein den Randbedingung entsprechender Volumenstrom durch das Magnetventil fließt.
Ein weiterer Modus, in welchem das Magnetventil betrieben werden kann, ist ein so genannter QS-Betrieb (Quasi-Schalt-Betrieb). Hierbei wird der Strom durch die Magnetspule für kurze Zeit (z.B. 10ms) auf null Ampere abgesenkt, so dass sich das Magnetventil für eine kurze Zeitspanne ganz öffnet. Die im Magnetventil wirkenden Hydraulikkräfte werden sehr stark von der Temperatur beeinflusst. Wird das Magnetventil im Quasi-Schalt-Betrieb betrieben, so kann es vorkommen, dass aufgrund hoher Temperaturen und der dadurch vorherrschenden Hydraulikkraftverhältnisse, das Ventil trotz
unbestromter Magnetspule nicht vollständig öffnet und in einem Teilhub verweilt.
Dadurch stellen sich durch das Magnetventil kleinere Volumenströme als gewünscht ein. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass das in dieser Teilhubposition verharrende Schließelement aufgrund von Schwingungen mit dem Ventilkörper in Kontakt kommt und dadurch einer verstärkten Belastung ausgesetzt ist.
Die DE 10 2006 047 918 offenbart ein Magnetventil mit einer Führungshülse, einem darin befestigten Ventilkörper, in dem ein hohlkegelförmiger Ventilsitz ausgebildet ist, einem in der Führungshülse längsbeweglich geführten Anker, der einen Schließkörper mit einem Schaft und einem Dichtkugelabschnitt aufweist und zum Öffnen und/oder Schließen einer Zuströmbohrung zur Einstellung eines Fluiddurchflusses mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, und einer
Magnetbaugruppe, die einen mit einer Spulenwicklung bewickelten
Wicklungsträger und einen mit der Führungshülse verbundenen Polkern umfasst und eine Magnetkraft erzeugt, die den längsbeweglichen Anker entgegen der Kraft einer Rückstellfeder gegen den Polkern bewegt. Durch Vorgabe und Abstimmung von geometrischen Parametern des Ventilsitzes und des
Schließkörpers und/oder durch eine Formvorgabe des Ventilkörpers ist mindestens eine strömungsmechanische Einflussgröße eines
Fluidströmungsverlaufs in einem zwischen dem Ventilkörper und dem
beweglichen Anker angeordneten Strömungsraum so beeinflussbar, dass der Fluiddurchfluss bei kleinen Druckdifferenzwerten und Durchflusswerten über kleine Hübe des Schließkörpers unter Beibehaltung der Magnetkraftneutralität stetig einstellbar ist.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Sensoreinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch das Einbringen einer Stufe im Zulauf des Ventils am Ventilkörper, der Druckverlauf im
Bereich der Dichtgeometrie des Schließkörpers beeinflusst werden kann. Durch die eingebrachte Stufe wirken in Summe größere, öffnende fluidische Kräfte, was in einem korrespondierenden stellbaren Magnetventil im unbestromten Zustand zu einem größeren Hub bzw. zu einem vollständigen Öffnen des stellbaren Magnetventils führt. Trotzdem bleibt das Durchflussverhalten des stellbaren
Magnetventils im unbestromten Zustand und bei vollständig geöffneten Ventil, also beispielsweise bei einem normalen Bremsvorgang ohne ABS-Eingriff, erhalten, da der Durchfluss durch die kleinere erste Querschnittsfläche des Einlassabschnittes des Fluidkanals bestimmt wird. Durch Ausführungsformen die Erfindung sollen die Fluidkräfte so beeinflusst werden, dass das stellbare Mag- netventil weiter, im Idealfall sogar ganz, geöffnet wird, um eine Beschädigung des Schließkörpers zu vermeiden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Ventilkörper für ein Stellventil zur Verfügung, welcher einen Ventilsitz umfasst, welcher am offenen Rand eines in den Ventilkörper eingebrachten Fluidkanals ausgebildet ist, wobei der Ventilsitz zum Einstellen einer Fluidströmung mit einer Schließgeometrie eines Schließkörpers zusammenwirkt. Erfindungsgemäß ist der Fluidkanal mit einer Stufe ausgeführt, an welcher ein Einlassabschnitt des Fluidkanals mit einer ersten Querschnittsfläche in einen Auslassabschnitt des Fluidkanals mit einer zweiten Querschnittsfläche übergeht. Hierbei ist die zweite Querschnittsfläche größer als die erste Querschnittsfläche ausgeführt, wobei der Ventilsitz am offenen Rand des Auslassabschnitts des Fluidkanals angeordnet ist.
Des Weiteren wird ein Stellventil mit einer Ventilhülse, einem in der Ventilhülse befestigten erfindungsgemäßen Ventilkörper, welcher einen Fluidkanal und einen
Ventilsitz aufweist, und einem in der Ventilhülse beweglich geführten Stößel vorgeschlagen, welcher einen Schließkörper mit einer Schließgeometrie aufweist. Der Ventilsitz wirkt zum Einstellung einer Fluidströmung mit der Schließgeometrie des Schließkörpers zusammen.
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Stellventils können beispielsweise als einstellbares Einlassventil in einem hydraulischen Bremssystem eingesetzt werden, welches über eine ABS- und/oder ESP-Funktionalität verfügt. Durch die gestufte Ausführung des Fluidkanals bleibt der anfängliche Zulauf unverändert, dann erfolgt die stufenförmige Aufweitung des Fluidkanals im Ventil körper. Der Staudruck, der rein von den fluidischen Randbedingungen abhängt, bleibt auf gleichem Niveau, wie bei einem mit einem durchgängig gleicher Querschnittsfläche ausgeführtem Fluidkanal. Durch die frühere Aufweitung des Fluidkanals im Ventilkörper, bleibt der wirksame Fluiddruck in vorteilhafter Weise länger auf einem höheren Niveau und sinkt dann schnell zum Dichtpunkt hin ab, was in Summe einem Kraftzugewinn entspricht. Dieser Kraftzugewinn führt zu höheren öffnenden Kräften und damit zu einem besseren
Öffnungsverhalten im Quasi-Schalt-Betrieb. Gleichzeitig verändert sich der Maximaldurchfluss des Magnetventils im unbestromten Zustand nicht, so dass das Magnetventil weiterhin für die ursprünglich gedachten Fahrzeugklassen bzw. Bremsenklassen verwendet werden kann.
Durch die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Ventilkörpers für ein Stellventil und des im unabhängigen Patentanspruch 5 angegebenen Stellventils möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass ein maximaler Fluidzulauf durch die erste
Querschnittsfläche des Einlassabschnitts vorgegeben werden kann, welche von einem ersten Durchmesser abhängig ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers kann ein zweiter Durchmesser des Auslassabschnitts des Fluidkanals um einen Faktor, der im Bereich von 1 ,1 bis 2,0 liegt, größer als der erste Durchmesser des Einlassabschnitts des Fluidkanals gewählt werden. Durch die Auswahl des ersten und zweiten Durchmessers kann der maximale Fluidzulauf und der erzielbare Kraftzugewinn in Öffnungsrichtung in vorteilhafter Weise an die jeweilige Anwendung angepasst werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers kann der Ventilsitz als Hohlkegelstumpf ausgeführt werden. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine einfache und kostengünstige Produktion des Ventilkörpers.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stellventils kann ein Anteil der Fluidströmung, welcher im Wesentlichen senkrecht auf die Schließgeometrie des Schließkörpers wirkt, durch die zweite Querschnittsfläche des Auslassabschnitts des Fluidkanals vorgegeben werden, welche vom zweiten Durchmesser abhängig ist. Durch die Auswahl des ersten und zweiten Durchmessers kann der maximale Fluidzulauf und der erzielbare Kraftzugewinn in Öffnungsrichtung in vorteilhafter Weise an die jeweilige Anwendung angepasst werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stellventils kann die Schließgeometrie des Schließkörpers als Kugelkalotte ausgeführt werden. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine einfache und kostengünstige Produktion des Schließkörpers.
Vorzugsweise ist das Stellventil als Magnetventil ausgeführt und umfasst eine Magnetbaugruppe mit einer Magnetspule als Antrieb zum Bewegen des Schließkörpers.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ventilsitzbereichs eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stellventils mit einem erfin- dungsgemäßen Ventilkörper.
Fig. 2 zeigt eine schematische Kennlinie eines Druckverlaufs entlang einer Schließgeometrie eines Schließkörpers des erfindungsgemäßen Stellventils aus Fig. 1.
Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stellventils 1 eine Ventilhülse 5, einen in der Ventilhülse 5 befestigten Ventilkörper 10, welcher einen Fluidkanal 24 und einen Ventilsitz 22 aufweist, und einen in der Ventilhülse 5 beweglich geführten Stößel 10, welcher einen Schließkörper 12 mit einer Schließgeometrie 14 aufweist. Zum Einstellung einer Fluidströmung 30 wirkt der Ventilsitz 22 mit der Schließgeometrie 14 des Schließkörpers 12 zusammen. Erfindungsgemäß ist der Fluidkanal 24 mit einer Stufe 26 ausgeführt, an welcher ein Einlassabschnitt 24.1 des Fluidkanals 24 mit einer ersten Querschnittsfläche in einen Auslassabschnitt 24.2 des Fluidkanals
24 mit einer zweiten Querschnittsfläche übergeht. Hierbei ist die zweite
Querschnittsfläche größer als die erste Querschnittsfläche gewählt. Zudem ist der Ventilsitz 22 am offenen Rand des Auslassabschnitts 24.2 des Fluidkanals 24 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ventilsitz 22 als Hohlkegelstumpf ausgeführt und die Schließgeometrie 14 des Schließkörpers 12 ist als Kugelkalotte ausgeführt.
Zum Bewegen des Schließkörpers 12 weist das Stellventil 1 als Antrieb eine nicht dargestellte Magnetbaugruppe mit einer bestrombaren Magnetspule auf. Das erfindungsgemäße Stellventil 1 wird in einem hydraulischen Bremssystem vorzugweise als einstellbares Einlassventil verwendet.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, ist ein maximaler Fluidzulauf durch die erste Querschnittsfläche des Einlassabschnitts 24.1 vorgegeben, welche von einem ersten Durchmesser D1 abhängig ist. Ein Anteil der Fluidströmung 30, welcher im Wesentlichen senkrecht auf die Schließgeometrie 14 des Schließkörpers 12 wirkt, ist durch die zweite Querschnittsfläche des Auslassabschnitts 24.2 des Fluidkanals 24 vorgegeben, welche vom zweiten Durchmesser D2 abhängig ist. Der zweite Durchmesser D2 des Auslassabschnitts 24.2 des Fluidkanals 24 ist um einen Faktor, der im Bereich von 1 ,1 bis 2,0 liegt, größer als der erste
Durchmesser D1 des Einlassabschnitts 24.1 des Fluidkanals 24 gewählt.
Fig. 1 zeigt den Ventilsitzbereich des Stellventils 1 mit dem Stößel 10 bzw.
Schließkörper 12 und dem Ventilkörper 20 bzw. dem Ventilsitz 22. In der gezeigten Darstellung nimmt das Stellventil 1 gerade eine Teilhubstellung ein.
Bei herkömmlichen Stellventilen besitzt der Ventilkörper 20 einen geradlinigen Zulauf. Der zugehörige Druckverlauf Pa|t entlang der Schließgeometrie 14 des Schließkörpers 12 ist in Fig. 2 dargestellt. Ausgehend vom Staupunkt SP in der Mitte mit dem höchsten statischen Druck, verringert sich der Druck entlang des Verlaufs a der Schließgeometrie 14 des Schließkörpers 12 hin zu einer Engstelle
16 mit einem engsten Strömungsquerschnitt am Dichtpunkt DP zwischen der Schließgeometrie 14 des Schließkörpers 12 und dem Ventilsitz 22 auf ein Minimum. Anschließend erhöht sich der Druck wieder auf das Druckniveau hinter dem Stellventil 1 .
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Ventilkörpers 20 und deren Auswirkungen sind in Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellt. Der anfängliche Zulauf bleibt durch den unveränderten ersten Querschnitt des Einlassabschnitts 24.1 des Fluidkanals 24 unverändert. Dann erfolgt die stufenförmige Aufweitung des Fluidkanals 24 im Ventilkörper 10 vom ersten Durchmesser D1 des Einlassabschnitts 24.1 auf den zweiten Durchmesser D2 des Auslassabschnitts 24.2 des Fluidkanals 24. Der zugehörige Druckverlauf Pneu ist in Fig. 2 ebenfalls gestrichelt dargestellt. Der Staudruck am Staupunkt SP, welcher nur von den hydraulischen Randbedingungen abhängig ist, bleibt auf gleichem Niveau. Durch die frühere Aufweitung des Fluidkanals 24 im Ventilkörper 20 bleibt der Druck jedoch länger auf einem höheren Niveau und sinkt dann schnell zum Dichtpunkt DP hin ab, was in Summe einem Kraftzugewinn AF entspricht, welcher als schraffierte Fläche dargestellt ist. Dieser Kraftzugewinn AF führt zu höheren öffnenden Kräften und damit zu einem besseren Öffnungsverhalten im Quasi-Schalt-Betrieb des Stellventils 1 . Gleichzeitig verändert sich der Maximaldurchfluss des Stellventils 1 im unbestromten Zustand nicht, so dass das Stellventil 1 weiterhin für die ursprünglich gedachten Fahrzeugklassen bzw. Bremsenklassen verwendet werden kann.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Ventilkörper mit einem gestuften Fluidkanals für ein Stellventil zur Verfügung, um den Druckverlauf an der Schließgeometrie des Schließkörpers des Stellventils zu beeinflussen. Dadurch wirken in Summe größere, öffnende Fluidkräfte, was im unbestromten Zustand zu einem größeren Hub bzw. zu einem vollständigen Öffnen des Stellventils führt.

Claims

Ansprüche
Ventilkörper für ein Stellventil mit einem Ventilsitz (22), welcher am offenen Rand eines in den Ventilkörper (20) eingebrachten Fluidkanals (24) ausgebildet ist, wobei der Ventilsitz (22) zum Einstellen einer Fluidströmung (30) mit einer Schließgeometrie (14) eines Schließkörpers (12) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (24) mit einer Stufe (26) ausgeführt ist, an welcher ein Einlassabschnitt (24.1) des Fluidkanals (24) mit einer ersten Querschnittsfläche in einen Auslassabschnitt (24.2) des Fluidkanals (24) mit einer zweiten Querschnittsfläche übergeht, wobei die zweite Querschnittsfläche größer als die erste Querschnittsfläche ist, und wobei der Ventilsitz (22) am offenen Rand des Auslassabschnitts (24.2) des Fluidkanals (24) angeordnet ist.
Ventilkörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Fluidzulauf durch die erste Querschnittsfläche des Einlassabschnitts (24.1) vorgegeben ist, welche von einem ersten Durchmesser (D1) abhängig ist.
Ventilkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Durchmesser (D2) des Auslassabschnitts (24.2) des Fluidkanals (24) um einen Faktor, der im Bereich von 1 ,1 bis 2,0 liegt, größer als der erste Durchmesser (D1) des Einlassabschnitts (24.1) des Fluidkanals (24) ist.
Ventilkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (22) als Hohlkegelstumpf ausgeführt ist.
Stellventil mit einer Ventilhülse (5), einem in der Ventilhülse (5) befestigten Ventilkörper (10), welcher einen Fluidkanal (24) und einen Ventilsitz (22) aufweist, und einem in der Ventilhülse (5) beweglich geführten Stößel (10), welcher einen Schließkörper (12) mit einer Schließgeometrie (14) aufweist, wobei der Ventilsitz (22) zum Einstellung einer Fluidströmung (30) mit der Schließgeometrie (14) des Schließkörpers (12) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgeführt ist.
Stellventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil der Fluidströmung (30), welcher im Wesentlichen senkrecht auf die Schließgeometrie (14) des Schließkörpers (12) wirkt, durch die zweite
Querschnittsfläche des Auslassabschnitts (24.2) des Fluidkanals (24) vorgegeben ist, welche vom zweiten Durchmesser (D2) abhängig ist.
Stellventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließgeometrie (14) des Schließkörpers (12) als Kugelkalotte ausgeführt ist.
Stellventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Magnetbaugruppe mit einer Magnetspule als Antrieb zum Bewegen des Schließkörpers (12) vorhanden ist.
Hydraulisches Bremssystem, gekennzeichnet durch ein einstellbares Einlassventil, welches als Stellventil (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8 ausgeführt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR3064330B1 (fr) * 2017-03-23 2021-12-03 Valeo Systemes De Controle Moteur Vanne de regulation d'un debit de fluide
DE102019107836A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-12 Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh Jet-Ventil

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006047918A1 (de) 2006-10-10 2008-04-17 Robert Bosch Gmbh Magnetventil
DE102009028943A1 (de) * 2009-08-27 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Kavitationserosionsoptimiertes Kugelsitzventil

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