DE102004024301A1 - Druckregelventil - Google Patents
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Abstract
Die
Erfindung betrifft ein Druckregelventil, dessen Ventilsitzkörper (5)
mittels eines den Ventilstößel (6)
führenden
Zentrierkörpers
(7) im Ventilgehäuse (8)
fixiert ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil, insbesondere zur Regelung des Hydraulikdrucks in einem Kraftfahrzeugetriebe, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Aus der
DE 197 44 696 A1 ist bereits ein derartiges Druckregelventil zur Regelung des Hydraulikdrucks in einem Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, dessen Ventilstößel entfernt vom Ventilschließglied abschnittsweise im Ventilgehäuse geführt ist. Das Druckregelventil ist als 3/2-Wegeventil ausgeführt, so dass außer dem im Strömungsweg zwischen dem Zulauf- und Ablaufkanal angeordneten Ventilschließglied über ein als Drosselstufe am Ventilstößel wirksames weiteres Ventilschließglied ein weiterer regelbarer Strömungsweg zu einem Leckagekanal besteht, der von der Drosselstufe verschlossen wird, sobald das kugelförmige Ventilschließglied durch den Ventilstößel vom Ventilsitz abgehoben ist. - Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Druckregelventil der angegebenen Art dahingehend zu verändern, dass bei gleichzeitiger Funktionsverbesserung mit möglichst einfachen baulichen Mitteln eine maßgebliche Reduzierung des Herstellaufwandes erreicht wird.
- Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe für ein Druckregelventil der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Durch die in den Unteransprüchen aufgezeigten Maßnahmen sind zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung angegeben, die im Zusammenhang mit den weiteren Merkmalen und Vorteilen der Erfindung nachfolgend anhand mehrerer Zeichnungen gemäß den
1 und2 näher dargestellt und erläutert werden. - Es zeigen:
-
1 eine erste zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung dargestellt an einem Druckregelventil, dessen Zulaufkanal in der Grundstellung des kugelförmigen Ventilschließgliedes vom Ablauf- und Leckagekanal getrennt ist, -
2 eine zweite zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung dargestellt an einem Druckregelventil, dessen Zulaufkanal in der Grundstellung des kugelförmigen Ventilschließgliedes einerseits mit dem Ablaufkanal verbunden, andererseits vom Leckagekanal getrennt ist, -
3 eine Abwandlung einzelner Merkmale des Druckregelventils nach1 , -
4 eine Abwandlung einzelner Merkmale des Druckregelventils nach2 . - In der nachfolgenden Beschreibung werden zunächst die gemeinsamen Merkmale herausgestellt, die für beide in den
-
1 und2 abgebildeten Druckregelventile verwendet werden. - Die Druckregelventile nach
1 ,2 sind jeweils im Längsschnitt gezeigt und eignen sich aufgrund ihrer Ausführung als 3/2-Wegesitzventile als Vorsteuerventile zur Regelung des Hydraulikdrucks in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs. Jedes der beiden Druckregelventile verfügt über ein in Patronenbauweise gefertigtes Ventilgehäuse8 ,9 , in dem ein Ventilstößel6 geführt ist, der mit einem ersten kugelförmigen Ventilschließglied13 zusammenwirkt, um den Strömungspfad zwischen einem radial in das Ventilgehäuse8 ,9 einmündenden ersten Druckmittelanschluss1 (Zulaufkanal) und einem von unten in das Ventilgehäuse axial einmündenden zweiten Druckmittelanschluss2 (Ablaufkanal) entweder zu unterbrechen oder zu verbinden. Ferner nimmt das Ventilgehäuse8 ,9 einen dem ersten Ventilschließglied13 zugewandter Ventilsitz4 sowie einen den Ventilstößel6 betätigenden Magnetanker14 auf, der innerhalb einer am Ventilgehäuse8 ,9 angeordneten Ventilspule20 beweglich angeordnet ist. - Zur sicheren Befestigung des den Ventilsitz
4 aufweisenden Ventilsitzkörpers5 als auch zur präzisen Führung des Ventilstößels6 in Richtung auf den Ventilsitz4 ist gemäß der Erfindung jedes der beiden Druckregelventile derart konstruiert, dass der Ventilsitzkörper5 mittels eines den Ventilstößel6 führenden Zentrierkörpers7 im Ventilgehäuse8 ,9 fixiert ist. Der Zentrierkörper7 ist hierzu bevorzugt mittels einer besonders einfach zu realisierenden Pressverbindung im Ventilgehäuse8 ,9 gehalten. - Selbstverständlich sind auch stoff-, form- und/oder andere kraftschlüssige Befestigungsmaßnahmen denkbar, die nach Abwägung der Vor- und Nachteile bei Wunsch oder Bedarf zur Anwendung gelangen können.
- Zur Druckmittelregelung in Richtung eines sog. dritten Druckmittelanschlusses
3 (Leckageanschluss) ist neben einer mittig im Zentrierkörper7 angeordneten Zentrieröffnung11 , durch die sich der Ventilstößel6 erstreckt, ein Durchgang12 angeordnet, wozu die taschenförmige Vertiefung des Zentierkörpers7 zwei ausgestanzte Löcher aufweist, die durch ein weiteres am Ventilstößel6 befestigtes Ventilschließglied27 verschließbar sind. Die dem weiteren Ventilschließglied27 zugewandte Oberfläche des kappenförmigen Zentrierkörpers7 weist daher zur Aufnahme des weiteren Ventilschließgliedes27 eine an die Kontur des weiteren Ventilschließgliedes27 angepasste Ventilsitzfläche10 auf, um die Druckmittelverbindung zwischen den beiden Druckmittelkanälen1 ,2 und dem dritten Druckmittelanschlusses3 abhängig von der Stellung des Ventilstößels6 jederzeit trennen zu können. In einer besonders einfachen Ausführungsform ist das zweite Ventilschließglied13 als plattenförmiges Sitzventil ausgeführt ist, welches bevorzugt durch Stanzen, Prägen oder Tiefziehen von Dünnblech zu einer Ringscheibe hergestellt ist, die mittels einer Presspassung am Ventilstößel6 befestigt ist. - Um auch das Ventilgehäuse möglichst kleinbauend sowie kostengünstig herstellen zu können, besteht dieses aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil
8 ,9 , wobei das erste Gehäuseteil8 als im Tiefziehverfahren hergestellter Gehäusetopf ausgeführt ist, in den der Ventilsitzkörper5 und der Zentrierkörper7 eingepresst sind. Das erste Gehäuseteil8 ist mittels einer Pressverbindung am Bund15 des zweiten Gehäuseteil9 auf besonders einfache Weise druckmitteldicht befestigt, wobei das zweite Gehäuseteil9 zur Aufnahme der für den Magnetkreis relevanter Teile (Magnetanker14 , Ventilspule20 ) als rohrförmiges Kaltfließpreßteil oder Drehteil ausgeführt ist. - Zur kostengünstigen Herstellung ist der Magnetanker
14 als Hohlzylinder ausgeführt, in den eine im Tiefziehverfahren hergestellte Magnetankerhülse16 eingepresst ist, die mit ihren Hülsenenden beiderseits der Stirnflächen des Magnetankers14 hervorsteht. Das untere Hülsenende weist einen Anschlag17 für den Ventilstößel6 auf, während auf der vom Ventilstößel6 abgewandten Seite des Anschlags17 eine innerhalb der Magnetankerhülse16 angeordnete Druckfeder18 platzsparend untergebracht ist, die von einer im Jochring19 justierten Einstellhülse21 beaufschlagt ist. - Der Jochring
19 besteht aus einem im Tiefziehverfahren hergestellten Blechteil, der über den Außenumfang der Ventilspule20 gestülpt ist. Der Jochring19 ist mit seinem vom Ventilgehäuse9 abgewandten Ende um die Oberkante der Ventilspule20 nach innen abgekröpft und mittels einer Preßverbindung mit einem Rohr22 verbunden, das sich mit seinem vom Abkröpfungsbereich entfernten Ende zwischen der Ventilspule20 und dem Magnetanker14 in Richtung auf die Stirnfläche des zweiten Gehäuseteils9 erstreckt. Zur Grundpositionierung des Magnetankers14 weist das Rohr22 im Anschluss an seinen Presspassungsbereich im Jochring19 eine im Durchmesser erweiterten Stufenabschnitt (23 ) auf, an dem sich die Magnetankerhülse (16 ) abstützt. - Ein mit einem Ringfiltergewebe versehener Filtertopf
24 ist auf das erste Gehäuseteil8 aufgepresst, wobei am Boden des Filtertopf24 ein Stift25 angeordnet ist, der eine mittig im Ventilsitzkörper5 angeordnete Stufenbohrung26 verschließt, in der das erste Ventilschließglied13 eingesetzt ist. Oberhalb des Stifts25 mündet in die Stufenbohrung26 ein Querkanal28 ein, der mit dem radial in die Wand des ersten Gehäuseteils8 einmündenden ersten Druckmittelanschluss1 permanent verbunden ist. Der zweite Druckmittelanschluss2 erstreckt sich als Längskanal außermittig durch den Boden des Filtertopfs24 sowie durch den Boden des Ventilsitzkörpers5 in den Hohlraum des ersten Gehäuseteils8 , in dem sich der Zentrierkörper7 befindet und ist von dort aus (abhängig von der Stellung der beiden Ventilschließglieder13 ,27 ) mit dem ersten und/oder mit dem dritten Druckmittelanschluss1 ,3 verbunden. - Der Filtertopf
24 ist aus einem Kunststoff hergestellt, der an beiden Enden Umfangsnuten aufweist, in die Dichtringe30 eingesetzt sind, die entlang der Bohrungswand eines das Druckregelventil aufnehmenden Ventilträgers31 dichtend anliegen. An der Oberkante des Ventilträgers31 stützt sich das topfförmige Gehäuseteil8 mit seinem radial nach außen abgekröpften Rand ab, auf dem ein Vorsprung des zweiten Gehäuseteils9 unter Wirkung einer axialen Montagekraft das Druckregelventil im Ventilträger31 hält. - Losgelöst von den bisher dargestellten Gemeinsamkeiten beider Druckregelventile sollen nunmehr deren Unterschiede aufgezeigt werden.
- In der Ausführungsform nach
1 befindet sich das kugelförmige erste Ventilschließglied13 in der elektromagnetisch nicht erregten Grundstellung des Magnetankers14 in seiner abgebildeten Schließstellung am Ventilsitz4 , da zwischen dem topfförmigen Anschlag17 und dem zweiten Gehäuseteil9 eine Rückstellfeder29 angeordnet ist, deren Kraft größer ist als die entgegenwirkende Kraft der Druckfeder18 . Gleichzeitig ist das weitere plattenförmige Ventilschließglied27 von der Ventilsitzfläche10 abgehoben, so dass durch den Längskanal des Ventilsitzkörpers5 der zweite Druckmittelanschluss2 ausschließlich mit dem dritten Druckmittelanschluss3 verbunden ist. - Sobald infolge der elektromagnetischen Erregung des Magnetankers
14 das kugelförmige Ventilschließglied13 durch den Ventilstößel6 vom Ventilsitz4 abgehoben wird, vergrößert sich der Durchlass im Ventilsitzkörper5 reziprok proportional zum Durchlass im Zentrierkörper7 , so dass der Durchlass in Richtung des dritten Druckmittelanschlusses3 allmählich abgeregelt wird, wenn der Ventilsitz4 zwischen dem ersten und zweiten Druckmittelanschluss1 ,2 zunehmend freigegeben wird. - Hingegen ist die Funktion des Druckregelventils nach
2 genau umgekehrt, da das kugelförmige Ventilschließglied13 in der elektromagnetisch nicht erregten Grundstellung des Magnetankers14 von seinem Ventilsitz4 abgehoben und das plattenförmige Ventilschließglied27 zwangsläufig geschlossen ist. Folglich besteht in dieser Ventilgrundstellung ausschließlich eine Druckmittelverbindung zwischen dem ersten und zweiten Druckmittelanschluss1 ,2 , während der dritte Druckmittelanschluss3 hiervon abgetrennt ist. Erst bei elektromagnetischer Erregung des Magnetankers14 kehren sich die Funktionsabläufe wieder um, indem das kugelförmige Ventilschließglied13 vom Ventilstößel6 freigegeben wird, wodurch sich zur Unterbrechung der Verbindung des ersten mit dem zweiten Druckmittelanschluss1 ,2 die Kugel am Ventilsitz4 anlegen kann, während sich das plattenförmige Ventilschließglied27 im stetigen synchronen Bewegungsablauf von seiner Ventilsitzfläche10 entfernt, um den zweiten Druckmittelanschluss2 ausschließlich mit dem dritten Druckmittelanschluss3 zu verbinden. - Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach
1 übernimmt das Rohr22 in der Ventilkonstruktion nach2 zusätzlich die Funktion des Magnetkerns, wodurch ein verblüffend einfacher Aufbau des Magnetkerns realisiert ist. - Das Druckregelventil nach
3 unterscheidet sich vom Druckregelventil nach1 durch einen im Innenbereich der Ventilspule20 besonders tief in Richtung des Ventilgehäuses9 heruntergezogenen Jochring19 , in dem der Magnetanker14 geführt ist. Hierdurch lässt sich das Rohr22 mit konstantem Durchmesser besonders einfach als Kaltschlag- oder Tiefziehteil ausführen. Weiterhin unterscheidet sich das Druckregelventil nach3 vom Druckregelventil nach1 durch die einstückige Ausbildung der Magnetankerhülse16 mit dem Anschlag. Die weiteren abgebildeten Merkmale des Druckregelventils nach3 sind dem Beschreibungsteil zu1 entnehmbar. - Das Druckregelventil nach
4 unterscheidet sich vom Druckregelventil nach2 durch einen im Innenbereich der Ventilspule20 tiefer in Richtung des Ventilgehäuses9 heruntergezogenen Jochring19 , in dem der Magnetanker14 im oberen Endbereich geführt ist. Hierdurch lässt sich das Rohr22 mit konstantem Durchmesser besonders einfach als Kaltschlag- oder Tiefziehteil ausführen. Die weiteren abgebildeten Merkmale des Druckregelventils nach4 sind dem Beschreibungsteil zu2 entnehmbar. - Durch die beschriebenen Detailänderungen an den Druckregelventilen nach
1 ,2 , die sich in den3 ,4 wiederspiegeln, lassen sich bis auf den Jochring19 und das Ventilgehäuse9 identische Bauteile sowohl für die Ausführungsform des Druckregelventils als in Grundstellung geschlossenes Sitzventil (1 ,3 ) als auch für die Ausführungsform des Druckregelventils als in Grundstellung geöffnetes Sitzventil (2 ,4 ) verwenden. -
- 1
- Druckmittelanschluss
- 2
- Druckmittelanschluss
- 3
- Druckmittelanschluss
- 4
- Ventilsitz
- 5
- Ventilsitzkörper
- 6
- Ventilstößel
- 7
- Zentrierkörper
- 8
- Ventilgehäuse
- 9
- Ventilgehäuse
- 10
- Ventilsitzfläche
- 11
- Zentrieröffnung
- 12
- Durchgang
- 13
- Ventilschließglied
- 14
- Magnetanker
- 15
- Bund
- 16
- Magnetankerhülse
- 17
- Anschlag
- 18
- Druckfeder
- 19
- Jochring
- 20
- Ventilspule
- 21
- Einstellhülse
- 22
- Rohr
- 23
- Stufenabschnitt
- 24
- Filtertopf
- 25
- Stift
- 26
- Stufenbohrung
- 27
- Ventilschließglied
- 28
- Querkanal
- 29
- Rückstellfeder
- 30
- Dichtring
- 31
- Ventilträger
Claims (13)
- Druckregelventil, insbesondere zur Regelung des Hydraulikdrucks in einem Kraftfahrzeuggetriebe, mit einem in einem Ventilgehäuse geführten Ventilstößel, der wenigstens ein erstes Ventilschließglied zum Unterbrechen oder Verbinden eines ersten Druckmittelanschlusses mit einem zweiten Druckmittelanschluss aufweist, mit einem dem ersten Ventilschließglied zugewandten Ventilsitz, sowie mit einem den Ventilstößel betätigenden Magnetanker, der innerhalb einer am Ventilgehäuse angeordneten Ventilspule beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (
4 ) innerhalb eines eigenständig handhabbaren Ventilsitzkörpers (5 ) angeordnet ist, der mittels eines den Ventilstößel (6 ) führenden Zentrierkörpers (7 ) im Ventilgehäuse fixiert ist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierkörper (
7 ) form- und/oder kraftschlüssig, vorzugsweise mittels einer Pressverbindung im Ventilgehäuse gehalten ist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierkörper (
7 ) eine Ventilsitzfläche (10 ) und zur Führung des Ventilstößels (6 ) eine Zentrieröffnung (11 ) aufweist, und dass neben der Zentrieröffnung (11 ) der Zentrierkörper (7 ) wenigstens von einem Durchgang (12 ) durchdrungen ist, der mittels eines am Ventilstößel (6 ) angebrachten und an der Ventilsitzfläche (10 ) des Zentrierkörpers (7 ) anlegbaren zweiten Ventilschließgliedes (13 ) in Richtung eines dritten Druckmittelanschlusses (3 ) verschließbar ist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilschließglied (
13 ) als vorzugsweise plattenförmiges Sitzventil ausgeführt ist, welches bevorzugt durch Stanzen, Prägen oder Tiefziehen von Dünnblech hergestellt ist, welches auf den Ventilstößel (6 ) aufgepresst ist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil (
8 ,9 ) besteht, wobei das erste Gehäuseteil (8 ) als im Tiefziehverfahren hergestellter Gehäusetopf ausgeführt ist, in den der Ventilsitzkörper (5 ) und der Zentrierkörper (7 ) eingepresst sind. - Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (
8 ) mittels einer Pressverbindung am zweiten Gehäuseteil (9 ) befestigt ist, welches zur Aufnahme eines Magnetankers (14 ) als rohrförmiges Kaltfließpreßteil oder Drehteil ausgeführt ist, das einen Bund (15 ) aufweist, an dem der erste Gehäuseteil (8 ) anliegt. - Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (
14 ) als Hohlzylinder ausgeführt ist, in den eine vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellte Magnetankerhülse (16 ) eingepresst ist, die mit ihren Hülsenenden beiderseits der Stirnflächen des Magnetankers (14 ) hervorsteht. - Elektromagnetventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Hülsenende einen Anschlag (
17 ) zur Aufnahme des Ventilstößels (6 ) aufweist, und dass auf der vom Ventilstößel (6 ) abgewandten Seite des Anschlags (17 ) eine innerhalb der Magnetankerhülse (16 ) angeordneten Druckfeder (18 ) ruht, die von einer im Jochring (19 ) der Ventilspule (20 ) justierten Einstellhülse (21 ) beaufschlagt ist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Jochring (
19 ) aus einem im Tiefziehverfahren hergestellten Blechteil besteht, der über den Außenumfang der Ventilspule (20 ) gestülpt und im nach innen abgekröpften Bereich mit einem Rohr (22 ) verbunden ist, das sich zwischen der Ventilspule (20 ) und dem Magnetanker (14 ) erstreckt. - Elektromagnetventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Grundpositionierung des Magnetankers (
14 ) das Rohr (22 ) im Anschluss an seinen Presspassungsbereich im Jochring (19 ) eine im Durchmesser erweiterten Stufenabschnitt (23 ) aufweist, an der sich die Magnetankerhülse (16 ) abstützt. - Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Ringfiltergewebe versehener Filtertopf (
24 ) auf das erste Gehäuseteil (8 ) aufgepresst ist, wobei am Boden des Filtertopf (24 ) ein Stift (25 ) angeordnet ist, der eine mittig im Ventilsitzkörper (5 ) angeordnete Stufenbohrung (26 ) verschließt, in der das erste Ventilschließglied (27 ) eingesetzt ist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Stifts (
25 ) in die Stufenbohrung (26 ) ein Querkanal (28 ) einmündet, der mit dem radial in die Wand des ersten Gehäuseteils (8 ) einmündenden ersten Druckmittelanschluss (1 ) verbunden ist. - Elektromagnetventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Druckmittelanschluss (
2 ) als Längskanal außermittig durch den Boden des Filtertopfs (24 ) sowie durch den Boden des Ventilsitzkörpers (5 ) in den Innerraum des Zentrierkörpers (7 ) erstreckt und von dort aus abhängig von der Stellung der beiden Ventilschließglieder (13 ,27 ) mit dem ersten und/oder mit dem dritten Druckmittelanschluss (1 ,3 ) verbunden ist.
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-
2004
- 2004-05-15 DE DE102004024301A patent/DE102004024301A1/de not_active Withdrawn
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