WO2013041297A1 - Ventilbaugruppe - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a valve assembly, in particular for damping pressure oscillations in a hydraulic system, according to the preamble of patent claim 1.
- a valve assembly of the specified type is already known from DE 10 2009 006 980 AI.
- This valve assembly is Be ⁇ part of a damper unit to minimize the initiated by a piston pump pressure pulsation.
- the valve assembly consists of a cartridge-shaped valve housing, in which a closing body loaded by means of a closing spring interacts with a valve seat in a manner dependent on differential pressure.
- the valve housing In order to vary the flow, the valve housing to a ers ⁇ te and a second hydraulic diaphragm in different sizes, with the particularity that the first orifice in series arrangement and the second aperture is received in parallel arrangement to the lock body in the valve housing.
- the proposed arrangement has the disadvantage that disturbing noises are caused by the valve assembly, which re ⁇ sult from the vibration behavior of the spring-mass system.
- FIG. 1 shows a valve assembly according to the invention in longitudinal ⁇ section in an overall view
- valve assembly 1 thus shows in longitudinal section an overall view of the basic construction of the valve assembly according to the invention, which is preferably used for damping of pressure oscillations in a brake hydraulic system of a motor vehicle, including a hydraulic diaphragm in the form of a Ker ⁇ be 6 in the region arranged in a valve housing 8 of the valve assembly
- Valve seat 9 is provided so that by means of the notch 6 in the valve closed position, a defined flow through the valve assembly takes place.
- a cooperating with the Ven ⁇ tilsitz 9 closing element 3 is acted upon by a closing spring 1, which holds the closing element 3 in its initial position on the valve seat 9 so that in primary Position exclusively the cross section of the notch 11 designed as aperture in the valve seat 9 is released.
- a lifting of the closing body 3 from the valve seat 9 thus takes place exclusively Differenzenzdruckorient, ie if the force acting on the closing body 3 hydraulic pressure in the valve inlet 7 is greater than the spring pressure of the closing spring designed as a cylinder spring 1.
- the closing spring 1 is made of several turns of a spring wire, with its first end of the winding on the closing body 3 and with its first end of the coil diametrically arranged spring portion comprising the second end of the turn, supported directly on the bottom of the valve housing 8, which is formed in two parts of a housing top 12 and a lower housing part 13.
- a projection 11, preferably in the form of a guide pin is provided, which extends into the closing spring 1.
- the upper housing part 12 is form ⁇ positively connected to the housing lower part 13, however, associated even better frictionally by the housing base section as slid 13 via the upper housing part 12 from ⁇ , clipped or force-fitting is fixed, for example by means of a caulking or crimping on the upper housing part 12th
- the housing upper part 12 advantageously consists of a thick-walled, preferably manufactured by means of cold or contour turning from a mild steel blank, which forms an insertion cartridge, where the particular kos ⁇ TEN and space low pot-shaped deformed in a deep-drawing sheet metal housing part 13 fixed is.
- the cup-shaped Housing bottom 13 has to form a resistance ⁇ poor valve outlet 10 in its outer surface as well as in its bottom of the pot at least as large as possible dimensioned ⁇ opening, which is produced particularly easily by punching.
- the closing ⁇ body 3 is designed as a plate or disc-shaped flat piston and the valve seat 9 as an annular, to a longitudinal channel 2 in the upper housing part 12 of the valve housing 8 directly angren ⁇ zender flat sealing seat on the flat piston rests with its flat end face in the rest position under the action of the closing spring 3.
- valve assembly makes the arrangement and leadership of the flat piston between a plurality of adjacent to the valve seat 9 battlements 4, 9 evenly distributed over the circumference of the valve seat 9 at the lower end of the housing upper part 12, whereby the flat piston along its lateral surface is guided by the pinnacles 4 and thus offset without offset and schwin ⁇ low-transport in the direction of the flat flat sealing seat of the valve seat 9 is centered.
- a screen 14 in order not to allow coarse impurities in the liquid over the inlet valve 7 in the longitudinal channel 2 eindrin ⁇ gen.
- Longitudinal channel 2 is permanently hydraulically connected to a provided in the housing part 13 valve outlet 10 in the valve housing 8.
- the notch 6 is produced by means of milling or cold ⁇ beat, with low tightness requirements of the valve seat 7 and the valve seat 7 am
- Upper housing part 12 is made by cold hammering the lower valve housing end face.
- Housing upper part 12 aligned longitudinal channel 2 has in a structural design to Figure 1 in front of the valve seat 9 a funnel-shaped open transition region, which is favorable in terms of flow in the function of a diffuser but not mandatory for the basic function of the valve.
- the diffuser advantageously effects a Reduction of the flow velocity in the longitudinal channel 2 and a gentle, directed radially outward to the cutouts 5 deflection of the vertical flow.
- the notch 6 is a synonym for further alterna tive ⁇ design variants, ie instead of the notch 6 may also include a channel or groove take over the function of the hydraulic stop.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Ventilbaugruppe, insbesondere zur Dämpfung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem, bestehend aus einem Ventilgehäuse (8), in dem ein mittels einer Schließfeder (1) belasteter Schließkörper (3) mit einem Ventilsitz (9) zusammenwirkt, wobei die Schließfeder (1) aus mehreren Windungen eines Federdrahts hergestellt ist, die sich mit ihrem ersten Windungsende am Schließkörper (3) und mit ihrem zum ersten Windungsende diametral angeordneten zweiten Windungsende entweder unmittelbar am Ventilgehäuse (8) oder an einem mit dem Ventilgehäuse (8) verbundenen Federanschlag abstützt. Die Erfindung sieht vor, dass der Schließkörper (3) als platten-oder scheibenförmiger Flachkolben und der Ventilsitz (9) als ringförmiger, an den Längskanal (2) im Ventilgehäuse (8) unmittelbar angrenzender Flachdichtsitz ausgeführt ist, an dem der Flachkolben durch mehrere Zinnen (4) geführt mit seiner planen Stirnfläche anliegt.
Description
Ventilbaugruppe
Die Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe, insbesondere zur Dämpfung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Ventilbaugruppe der angegebenen Art ist bereits aus DE 10 2009 006 980 AI bekannt. Diese Ventilbaugruppe ist Be¬ standteil einer Dämpfereinheit, um die von einer Kolbenpumpe initiierten Druckpulsation zu minimieren. Die Ventilbaugruppe besteht aus einem patronenförmigen Ventilgehäuse, in dem ein mittels einer Schließfeder belasteter Schließkörper mit einem Ventilsitz differenzdruckabhängig zusammenwirkt. Zur Variation des Durchflusses weist das Ventilgehäuse eine ers¬ te und eine zweite hydraulische Blende in unterschiedlichen Größen auf, mit der Besonderheit, dass die erste Blende in Reihenanordnung und die zweite Blende in Parallelanordnung zum Schließkörper im Ventilgehäuse aufgenommen ist. Die vorgeschlagene Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass durch die Ventilbaugruppe störende Geräusche verursacht werden, die aus dem Schwingungsverhalten des Feder-Masse-Systems re¬ sultieren .
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilbaugruppe der eingangs genannten Art weiter zu entwi¬ ckeln, um durch eine möglichst einfache und funktionsverbes- serte Ausführung den vorgenannten Nachteil zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Ventilbaugruppe der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im Folgen¬ den aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand mehrerer Zeichnungen hervor.
Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe im Längs¬ schnitt in einer Gesamtansicht,
Figur 2 das Gehäuseoberteil der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe in einer Perspektivansicht mit Blick¬ richtung auf den Ventilschließkörper,
Figur 3 das Gehäuseoberteil im Längsschnitt.
Bevor auf die Einzelheiten der in den Figuren 1 bis 3 abgebildeten Ventilbaugruppe eingegangen wird, soll zunächst an¬ hand der Figur 1 der Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe erläutert werden.
Die Figur 1 zeigt somit im Längsschnitt eine Gesamtansicht zur grundlegenden Konstruktion der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe, die bevorzugt zur Dämpfung von Druckschwingungen in einem Bremshydrauliksystem eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, wozu eine hydraulische Blende in Form einer Ker¬ be 6 im Bereich eines im Ventilgehäuse 8 der Ventilbaugruppe angeordneten Ventilsitzes 9 vorgesehen ist, sodass mittels der Kerbe 6 in der Ventilschließstellung eine definierte Durchströmung der Ventilbaugruppe erfolgt. Ein mit dem Ven¬ tilsitz 9 zusammenwirkende Schließkörper 3 ist von einer Schließfeder 1 beaufschlagt, die den Schließkörper 3 in seiner Grundstellung am Ventilsitz 9 hält, sodass in der Grund-
Stellung ausschließlich der Querschnitt der als Kerbe 11 ausgeführten Blende im Ventilsitz 9 freigegeben ist. Ein Abheben des Schließkörpers 3 vom Ventilsitz 9 erfolgt somit ausschließlich differenzdruckabhängig, d.h. sofern der auf den Schließkörper 3 einwirkende Hydraulikdruck im Ventilein- lass 7 größer ist als der Federdruck der als Zylinderfeder ausgeführten Schließfeder 1. Die Schließfeder 1 ist aus mehreren Windungen eines Federdrahts hergestellt, die sich mit ihrem ersten Windungsende am Schließkörper 3 und mit ihrem zum ersten Windungsende diametral angeordneten Federbereich, der das zweite Windungsende umfasst, unmittelbar am Boden des Ventilgehäuses 8 abstützt, das zweiteilig aus einem Gehäuseoberteil 12 und einem Gehäuseunterteil 13 ausgebildet ist .
Ferner geht aus der Figur 1 hervor, dass zur formschlüssigen Verbindung des Schließkörpers 3 mit der Schließfeder 1 auf der vom Ventilsitz 9 abgewandten Stirnseite des Schließkörpers 3 ein Vorsprung 11, vorzugsweise in Form eines Führungszapfens vorgesehen ist, der sich in die Schließfeder 1 erstreckt .
Das Gehäuseoberteil 12 ist mit dem Gehäuseunterteil 13 form¬ schlüssig, jedoch besser noch kraftschlüssig verbunden, indem das Gehäuseunterteil 13 über das Gehäuseoberteil 12 ab¬ schnittsweise aufgeschoben, verclipst oder kraftschlüssig, beispielsweise mittels einer Verstemmung oder Verkrimpung am Gehäuseoberteil 12 fixiert wird. Zur Aufnahme hoher mechani¬ scher Kräfte besteht das Gehäuseoberteil 12 vorteilhaft aus einem dickwandigen, vorzugsweise durch Kaltschlagen oder Konturdrehen aus einem Automatenstahl gefertigten Rohling, der eine Einpresspatrone bildet, an der das besonders kos¬ ten- und bauraumgünstig aus einem Tiefziehblech topfförmig verformte Gehäuseunterteil 13 fixiert ist. Das topfförmige
Gehäuseunterteil 13 weist zur Ausbildung eines widerstands¬ armen Ventilauslasses 10 in seiner Mantelfläche als auch in seinem Topfboden wenigstens eine möglichst groß dimensio¬ nierte Öffnung auf, die fertigungstechnisch besonders einfach durch Stanzen hergestellt ist.
Um einen möglichst kompakten und geräuschminimierten Aufbau der Ventilbaugruppe realisieren zu können, ist der Schlie߬ körper 3 als platten- oder scheibenförmiger Flachkolben und der Ventilsitz 9 als ringförmiger, an einen Längskanal 2 im Gehäuseoberteil 12 des Ventilgehäuses 8 unmittelbar angren¬ zender Flachdichtsitz ausgeführt, an dem der Flachkolben mit seiner planen Stirnfläche in der Ruhestellung unter der Wirkung der Schließfeder 3 anliegt. Ein erheblicher Beitrag zur geräuscharmen präzisen Ausgestaltung der Ventilbaugruppe leistet hierbei die Anordnung und Führung des Flachkolbens zwischen mehreren, an den Ventilsitz 9 angrenzende Zinnen 4, die über den Umfang des Ventilsitzes 9 gleichmäßig verteilt am unteren Ende des Gehäuseoberteils 12 axial hervorstehen, wodurch der Flachkolben entlang seiner Mantelfläche durch die Zinnen 4 geführt ist und somit versatzfrei und schwin¬ gungsarm in Richtung auf dem ebenen Flachdichtsitz des Ventilsitzes 9 zentriert ist.
Gemäß der Figur 1 befindet sich oberhalb des Längskanals 2 ein Sieb 14, um grobe Verunreinigungen in der Flüssigkeit nicht über den Ventileinlass 7 in den Längskanal 2 eindrin¬ gen zu lassen.
Wie teilweise aus der Figur 1 bereits zu entnehmen ist, be¬ finden sich mehrere, mindestens jedoch zwei, wie jedoch aus Figur 2 deutlich zu erkennen ist, vorzugsweise vier Zinnen 4 im Anschluss an den Flachdichtsitz an der Stirnfläche des im Wesentlichen rohrförmigen Ventilgehäuses 8.
Aus der Perspektivansicht auf das Gehäuseoberteil 12 der Ventilbaugruppe ist hierzu aus der Figur 2 deutlich zu er¬ kennen, dass zur hydraulisch ungehinderten sowie gleichmäßigen Durchströmung der Zinnen 4 jeweils zwischen zwei Zinnen 4 ein fensterförmiger Ausschnitt 5 vorgesehen ist, der wenigstens so groß ist wie die Größe einer der Zinnen 4, wobei die Zinnen 4 besonders kostengünstig durch eine Ausfräsung des fensterförmigen Ausschnitts 5 an der unteren Stirnfläche des Gehäuseoberteils 12 hergestellt sind. Wie im Ergebnis aus der Figur 2 gut zu entnehmen ist, erfolgt die Ausfräsung von vier fensterförmigen Ausschnitten 5 durch zwei rechtwinklig zueinander stehende Querfräsungen zur Längsachse des Ventilgehäuses 8, wodurch die vier gleichmäßig über den Um¬ fang der Stirnfläche verteilte Zinnen 4 hergestellt sind.
Das gleichfalls in der Figur 3 in einem Längsschnitt darge¬ stellte Gehäuseoberteil 12 veranschaulicht die radial zur Längsachse des Ventilgehäuses 8 verlaufende Kerbe 6, welche zur Erfüllung der Blendenfunktion unmittelbar im ringförmigen Flachdichtsitz (Ventilsitz 9) vorgesehen ist, sodass über die Kerbe 6 der am Ventileinlass 7 angeschlossene
Längskanal 2 mit einem im Gehäuseunterteil 13 vorgesehener Ventilauslass 10 im Ventilgehäuse 8 permanent hydraulisch verbunden ist. Die Kerbe 6 ist mittels Fräsen oder Kalt¬ schlagen hergestellt, wobei bei geringen Dichtigkeitsanforderungen an den Ventilsitz 7 auch der Ventilsitz 7 am
Gehäuseoberteil 12 durch Kaltschlagen der unteren Ventilgehäuse-Stirnfläche hergestellt ist. Der mittig im
Gehäuseoberteil 12 ausgerichtete Längskanal 2 weist in einer konstruktiven Ausgestaltung zu Figur 1 vor dem Ventilsitz 9 einen trichterförmig geöffneten Übergangsbereich auf, der strömungstechnisch in der Funktion eines Diffusors günstig aber jedoch für die Grundfunktion des Ventils nicht zwingend erforderlich ist. Der Diffusor bewirkt vorteilhaft eine Ver-
ringerung der Strömungsgeschwindigkeit im Längskanal 2 sowie eine sanfte, radial nach außen zu den Ausschnitten 5 gerichtete Umlenkung der vertikalen Strömung.
Obwohl in den vorliegenden Abbildungen nicht dargestellt, ist es zur Erfüllung der Funktion einer hydraulischen Blende mit etwas mehr baulichem Aufwand machbar, dass unmittelbar im Schließkörper 3 eine Drossel bzw. Blendenöffnung vorgesehen ist, die sodann losgelöst von der Stellung des Schlie߬ körpers 3 in einem Ventilbypass den an einem Ventileinlass 7 angeschlossenen Längskanal 2 mit einem Ventilauslass 10 ver¬ bindet .
Generell steht die Kerbe 6 als Synonym für weitere alterna¬ tive Konstruktionsvarianten, d.h. anstelle der Kerbe 6 kann ebenso eine Rille oder Nut die Funktion der hydraulischen Blende übernehmen.
Bezugs zeichenliste
1 Schließfeder
2 Längskanal
3 Schließkörper
4 Zinnen
5 Ausschnitt
6 Kerbe
7 Ventileinlass
8 Ventilgehäuse
9 Ventilsitz
10 Ventilauslass
11 Vorsprung
12 Gehäuseoberteil
13 Gehäuseunterteil
14 Sieb
Claims
1. Ventilbaugruppe, insbesondere zur Dämpfung von Druck¬ schwingungen in einem Hydrauliksystem, bestehend aus einem patronenförmigen Ventilgehäuse mit einem mittig angeordneten Längskanal, in dem ein mittels einer
Schließfeder belasteter Schließkörper mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, wobei die Schließfeder aus mehreren Windungen eines Federdrahts hergestellt ist, die sich mit ihrem ersten Windungsende am Schließkörper und mit ihrem zum ersten Windungsende diametral angeordneten zweiten Windungsende entweder unmittelbar am Ventilgehäuse oder an einem mit dem Ventilgehäuse verbundenen Federanschlag abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (3) als platten- oder scheibenförmiger Flachkolben und der Ventilsitz (9) als ringförmiger, an den Längskanal (2) im Ventilgehäuse (8) angren¬ zender Flachdichtsitz ausgeführt ist, in dessen Richtung der Flachkolben entlang seiner Mantelfläche geführt ist.
2. Ventilbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachkolben zwischen mehreren Zinnen (4) entlang seiner Mantelfläche in Richtung auf den ebenen Flachdichtsitz geführt ist.
3. Ventilbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, mindestens zwei, vorzugsweise jedoch vier Zinnen (4) im Anschluss an den Flachdichtsitz an der Stirnfläche des im Wesentlichen rohrförmigen Ventilgehäuses (8) ausgebildet sind.
4. Ventilbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur hydraulischen Durchströmung der Zinnen (4) zwischen zwei Zinnen (4) ein fensterförmiger Ausschnitt (5) vorgesehen ist, der wenigstens so groß ist wie die Größe einer der Zinnen (4) .
Ventilbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinnen (4) durch eine Ausfräsung des fensterförmigen Ausschnitts (5) an der Stirnfläche des Ventilgehäuses (8) hergestellt sind.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausfräsung von vier fensterförmigen Ausschnitten (5) durch zwei rechtwinklig zueinander stehende Querfräsungen zur Längsachse des Ventilgehäuses (8) erfolgt, wodurch vier gleichmäßig über den Umfang der Stirnfläche verteilte Zinnen (4) hergestellt sind.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfüllung der Funktion einer hydraulischen Blende im Ventilsitz (9) eine radial zur Längs¬ achse des Ventilgehäuses (8) verlaufende Kerbe (6) vor¬ gesehen ist, sodass über die Kerbe (6) der an einem Ventileinlass (7) angeschlossene Längskanal (2) mit ei¬ nem Ventilauslass (10) im Ventilgehäuse (8) hydraulisch verbunden ist.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbe (6) und/oder der Ventilsitz (7) mittels Fräsen oder Kaltschlagen der dem Flachkolben zugewandten Ventilgehäuse-Stirnfläche hergestellt sind.
Ventilbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur formschlüssigen Verbindung des Schließkörpers (3) mit der Schließfeder (1) auf der vom Ventilsitz (9) abgewandten Stirnseite des Schließkörpers (3) ein Vorsprung (11), vorzugsweise in Form eines Füh¬ rungszapfens vorgesehen ist, der sich in die Schließfe¬ der (1) erstreckt.
10. Ventilbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung eines konstanten Drosselvolu¬ menstroms zwischen dem Schließkörper (3) und dem Ventilsitz (9) die Kerbe (6) in einem Ventilbypass ange¬ ordnet ist.
11. Ventilbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfüllung der Funktion einer hydraulischen Blende im Schließkörper (3) eine Drosselöffnung vorgesehen ist, die losgelöst von der Stellung des Schließkörpers (3) in einem Ventilbypass den an einem Ventileinlass (7) angeschlossenen Längskanal (2) mit einem Ventilauslass (10) verbindet.
12. Ventilbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (8) zweiteilig aus einem Gehäuseoberteil (12) und einem Gehäuseunterteil (13) ausgeführt ist, die zumindestens formschlüssig, vor¬ zugsweise kraftschlüssig miteinander verbunden.
13. Ventilbaugruppe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (12) aus einem dickwandi¬ gen, vorzugsweise durch Kaltschlagen oder Konturdrehen eines aus einem Automatenstahl gefertigten Rohlings besteht, an dessen Unterseite mehrere Zinnen (4) ausge¬ bildet sind und an dem das aus einem Tiefziehblech topfförmig verformte Gehäuseunterteil (13) fixiert ist.
14. Ventilbaugruppe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmige Gehäuseunterteil (13) zur Ausbildung eines Ventilauslasses (10) in seiner Mantel- fläche und/oder in seinem Topfboden wenigstens eine Öffnung aufweist, die vorzugsweise durch Stanzen herge¬ stellt ist.
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Legal Events
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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