DE102005048880A1

DE102005048880A1 - Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE102005048880A1
Application number: DE102005048880A
Authority: DE
Inventors: Christoph Voss
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2005-09-17
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2025-10-13
Also published as: DE102005048880B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, mit einem Ringfilterelement (1), das mit einer dünnwandigen, vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellten Hülse (2) verbunden ist. Die Hülse (2) gewährleistet eine sichere Position des Ringfilterelements (1) in der Ventilaufnahmebohrung (12) ohne Leckagerisiken im Bereich des Ringfilterelements (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 196 35 693 A1 ist bereits ein Elektromagnetventil der angegebenen Art für eine schlupfgeregelte Bremsanlage bekannt geworden, das über ein Ringfilterelement verfügt, das außer der Filterfunktion auch am Ventilgehäuse und in der Ventilaufnahmebohrung eine Abdichtfunktion übernimmt. Für einen derartigen Ringfilter kann unter bestimmten Bedingungen nicht immer dauerhaft eine dichte Verbindung mit dem Ventilgehäuse und der Ventilaufnahmebohrung sichergestellt werden, insbesondere wenn das Ringfilterelement aus einem Kunststoff hergestellt ist, da Kunststoffe häufig aufgrund der schwierigen Formgebung zu Verzug neigen und durch so genanntes Kriechen einen mechanischen Vorspannungsabbau erleiden, der zu einem Verlust der Dicht- als auch Haltekraft führen kann.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil der angegebenen Art mit möglichst einfachen, funktionsgerechten Mitteln derart zu verbessern, dass eine sichere Befestigung und Abdichtung des aus einem Kunststoff bestehenden Ringfilterelements zwischen dem Ventilgehäuse und der Ventilaufnahmebohrung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Elektromagnetventil der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor.
Es zeigen:
1 eine Teilansicht eines Elektromagnetventils im Längsschnitt, dessen Ringfilterelement mittels einer steifen Hülse dichtend am Ventilgehäuse als auch dichtend an der Ventilaufnahmebohrung gehalten ist,
2 eine Abwandlung der Hülse und des Ringfilterelements nach 1, wonach die Abdichtung des Elektromagnetventils in der Ventilaufnahmebohrung unmittelbar durch die Hülse erfolgt,
3 ausgehend von 1 die Verwendung von Querbohrungen anstelle von kalt geschlagenen Längsrillen für die Verbindung des Druckmitteleinlasses mit dem Druckmittelauslass über das in Grundstellung geöffnete Ventilschließglied,
4 abweichend von 1 die Verwendung eines separaten, rohrförmigen Vorsprunges zur Befestigung des Ringfilterelements am Ventilgehäuse,
5 eine besonders kompakte Ausführung einer auf einen Ventilgehäusefortsatz des Elektromagnetventils aufgepressten Hülse, welche das Ringfilterelement trägt und gleichzeitig das Elektromagnetventil über einen axial beaufschlagten Dichtring am Boden der Ventilaufnahmebohrung abdichtet.
Die 1 zeigt erheblich vergrößert in einer Teilansicht ein in Patronenbauweise als 2/2-Wegesitzventil ausgeführtes Elektromagnetventil im Längsschnitt. Das Elektromagnetventil weist einen in einem Ventilgehäuse 3 angeordneten, vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigten Ventilschließkörper 15 auf, der abhängig von der elektromagnetischen Erregung einer Ventilspule im Ventilgehäuse 3 einen Ventildurchlass innerhalb eines Ventilsitzkörper 16 zu öffnen oder zu verschließen vermag.
In das Ventilgehäuse 3 münden vertikal von unten ein Druckmitteleinlass 4 sowie oberhalb des Ventilsitzkörpers 16 seitlich ein Druckmittelauslass 17 ein, wobei zwischen dem Ventilgehäuse 3 und der Ventilaufnahmebohrung 12 ein Ringfilterelement 1 angeordnet ist, das das im Druckmittel enthaltene Schmutzpartikel aufnimmt.
Zur Umgehung des stößelförmigen Ventilschließkörpers 15 in seiner geschlossenen Schaltstellung ist ferner ein hydraulisch betätigbares Rückschlagventil 7 in einem Bypass zum Ventilschließkörper 15 angeordnet, wodurch bei Absenkung des Drucks im Druckmitteleinlass 4 das kugelförmige Rückschlagventil 7 die zugehörige Ventilsitzöffnung 8 freigibt, sodass Druckmittel aus dem Druckmittelauslass 17 über den Bypass zum Druckmitteleinlass 4 entweichen kann.
Wie aus den Ausführungsbeispielen nach 1-4 hervorgeht, gestaltet sich zur Lösung des Befestigungs- und Abdichtproblems die Erfindung derart, dass das Ringfilterelement 1 mittels einer dünnwandigen, vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellten Hülse 2 verbunden ist, die eine höhere Steifigkeit als das aus einem Kunststoff gefertigte Ringfilterelement 1 aufweist. Dies lässt sich auf einfache Weise durch die Verwendung eines zur Umformung im Tiefziehprozess gut geeigneten Feinblechs realisieren.
In den Ausführungsbeispielen nach 1-4 ist die Hülse 2 über einen in den Druckmitteleinlass 4 des Ventilgehäuses 3 gerichteten Vorsprung 5 am Ventilgehäuse 3 sicher gehalten.
In den Ausführungsbeispielen nach 1-3 ist der Vorsprung 5 durch Ausbildung der Hülse 2 als tiefgezogener Hülsenabschnitt in eine für den Druckmitteleinlass 4 vorgesehene stirnseitige Öffnung des Ventilgehäuses 3 von unten eingepresst.
Hingegen zeigt die 4 einen Vorsprung 5, der als separates Rohrbauteil mit dem einen Rohrende in die Hülse 2 und mit dem entgegengelegenen Rohrende in die Öffnung des Druckmitteleinlasses 4 eingepresst ist.
Außerhalb der stirnseitigen Öffnung des Ventilgehäuses 3 schließt sich in allen 1-4 jeweils an den in der Hülsenmitte angeordneten Vorsprung 5 ein zu einer Ventilsitzplatte 6 im Tiefziehverfahren ausgeformter Hülsenabschnitt (Ventilsitzplatte 6) an, der zur Aufnahme und Abdichtung des kugelförmigen Rückschlagventils 7 eine außermittige Ventilsitzöffnung 8 aufweist, die den Bypass zwischen dem Druck mitteleinlass 4 und dem Druckmittelauslass 17 darstellt. Die Ventilsitzöffnung 8 ist durch ein Prägeverfahren kostengünstig in der scheibenförmigen Ventilsitzplatte 6 hergestellt. Ebenso ist ein koaxial zum Druckmitteleinlass 4 des Ventilgehäuses 3 in der Hülse 2 angeordnete Durchlass 9 eingeprägt und in der Regel zum Zwecke einer Blendenfunktion für das Elektromagnetventil kalibriert.
Gemäß den 1–4 weist die Ventilsitzplatte 6 eine auf die untere Stirnfläche des rohrförmigen Ventilgehäuses 3 gerichtete Anschlagschulter 10 auf, wodurch zur ungehinderten Durchströmung des Ventils ein definierten Axialabstand zwischen der Ventilsitzöffnung 8 und der auf die Hülse 2 zugewandten Stirnfläche des Ventilgehäuses 3 eingestellt ist. Die Herstellung der Anschlagschulter 10 ist in den für die Hülse 2 vorgesehenen und entsprechend angepassten Tiefziehprozess vorteilhaft integriert.
In den Ausführungsbeispielen nach 1–4 schließt sich an die ringscheibenförmigen Ventilsitzplatte 6 ein zu einem äußeren Hülsenmantel 11 an der Hülse 2 ausgeformter weiterer Hülsenabschnitt an, der auf den Boden der Ventilaufnahmebohrung 12 gerichtet ist.
In den 1, 3, 4 beaufschlagt der Hülsenmantel 11 den Innenmantel des Ringfilterelements 1 im unteren Dichtbereich radial in Richtung der Ventilaufnahmebohrung 12, sodass das Ringfilterelement 1 in der gewünschten Weise flüssigkeitsdicht gegen die Ventilaufnahmebohrung 12 gepresst ist. Dabei ist zur flüssigkeitsdichten Anlage des Ringfilterelements 1 an der Ventilaufnahmebohrung 12 das Ringfilterelement 1 durch den steifen Hülsenmantel 11 in Richtung auf die Wand der Ventilaufnahmebohrung 12 radial vorgespannt, so dass unter allen Betriebsbedingungen jederzeit ein Leckagestrom zwischen der Außenwand des Ringfilterelements 1 und der Ventilaufnahmebohrung 12 ausgeschlossen ist. Es erweist sich daher zweckmäßig, durch den Hülsenmantel 11 eine hinreichend große radiale Vorspannung auf das Ringfilterelement 1 einwirken zu lassen.
Hiervon abweichend dichtet in der 2 der Hülsenmantel 11 unterhalb des Ringfilterelements 1 unmittelbar an der Ventilaufnahmebohrung 12. Das Ringfilterelement 1 ist oberhalb des Hülsenmantels 11 durch einen Absatz an der Hülse 2 aufgenommen und dichtet mit seinem von der Hülse 2 abgewandten Ende oberhalb des Druckmittelauslasses an der Ventilaufnahmebohrung 12.
Ferner ist aus den 1–4 erkennbar, dass sich zur Positionierung des kugelförmigen Rückschlagventils 7 gegenüber der Ventilsitzöffnung 8 in die Hülse 2 ein entsprechend geformter Anschlag 13 erstreckt, der in den 1, 3, 4 vorteilhaft durch den Boden des Ringfilterelements 1 gebildet ist. Die 2 offenbart alternativ dazu einen als von unten in die Hülse 2 separat einpressbaren, scheibenförmigen Anschlag 13, der somit nicht einstückig mit dem Ringfilterelement 1 verbunden ist und der ein weiters Filterelement 14 aufweist.
Auch in den 1, 3, 4 nimmt der als Anschlag 13 ausgebildete Boden des Ringfilterelements 1 ein in den Druckmitteleinlass 4 ragendes weiteres Filterelement (Bodenfilter 14) auf, so dass auch der Druckmitteleinlass 4 sinnvoll abgefiltert ist.
Die 5 zeigt eine konstruktiv als auch funktionell besonders zweckmäßige Ausführungsform der Hülse 2, da abweichend von den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen der Hülsenmantel 11 einen radial nach außen abgekröpften Rand 18 aufweist, dessen auf den Boden der Ventilaufnahmebohrung 12 gerichtete Stirnfläche zur Abdichtung des Ventils in der Ventilaufnahmebohrung 12 unter Axialkraftwirkung auf einen am Boden der Ventilaufnahmebohrung 12 positionierten Dichtring 19 ruht. An der vom Dichtring 19 abgewandten Stirnfläche und dem Hülsenmantel 11 ist das Ringfilterelement 1 aufgenommen, sodass der Rand 18 eine Dicht- als auch Stützfunktion übernimmt. Vergleichbar zu 2 ist der stopfenförmige, aus einem verschleißfesten Kunststoff bestehende Anschlag 13 in Verbindung mit dem darin eingespritzten Bodenfilter 14 als separat handhabbares Bauteil von unten in den Hülsenmantel 11 eingepresst. Um die Hülse 2 durch ein Tiefziehverfahren möglichst einfach und klein bauend herstellen zu können, ist die der Hülse 2 zugewandte Stirnfläche am Ventilgehäuse 3 so weit im Durchmesser verkleinert und in der Höhe abgesetzt, dass der topfförmig in die Hülse 2 eingeformte Vorsprung 5 mittels eines Presssitzes auf einem Ventilgehäuseabsatz 20 sicher befestigt ist. Zur ungehinderten Verbindung des über das Rückschlagventil 7 schaltbaren Bypasses ist ein Axialabstand zwischen der Ventilsitzplatte 6 und dem Ventilgehäuseabsatz 20 in Richtung des Ringfilterelements 1 vorgesehen. Durch den Aufbau nach 5 ist abweichend von den 1–4 eine spezielle Formgebung für eine Anschlagschulter 10 an der Ventilsitzplatte 6 nicht mehr erforderlich.
Soweit nicht alle aus 5 ersichtlichen Details in diesem Abschnitt beschrieben wurden, sind diese den vorangegangenen Beschreibungsteilen zu den 1–4 zu entnehmen.
Für alle Ausführungsbeispiele ergibt sich eine besonders kompakte Filterbaugruppe durch Spritzgießen des Ringgehäuses für das Ringfilterelement 1, wobei in den 1, 3, 4 gleichfalls der am Boden des Ringfilterelements 1 angeformte Anschlag 13 aus einem maschinell gut zu verarbeitenden Kunststoff besteht, in dem zur Ausbildung des weiteren, vorzugsweise als Ring-, Stab-, Topf- oder Plattenfilter ausgeführten Bodenfilters 14 ein Filtergewebe eingebettet ist.
In den Ausführungsbeispielen nach 1, 3, 4 bildet die Hülse 2 mit dem Ringfilterelement 1, dem im Boden des Ringfilterelements 1 eingeformten Anschlag 13, dem sich daran anschließenden Bodenfilter 14 und dem Rückschlagventil 7 eine vorgefertigte Baugruppe, die in die für den Druckmitteleinlass 4 am unteren Ende des Ventilgehäuses 3 vorgesehene Öffnung eingepresst ist. Dies ist zwar auch für die Ausführungsform nach 2 möglich, aber aufgrund des separat in die Hülse 2 einpressbaren Anschlags 13 nicht zwingend erforderlich.
Schließlich wird bezüglich 3, 5 auf die Besonderheit des oberhalb des Ventilsitzkörpers 16 angeordneten und zur Druckmittelleitung das Ventilgehäuse 3 durchdringenden Querkanals 21 verwiesen, der gegenüber der in den 1, 2, 4 abgebildeten vertikalen Kanalrille 22 den Vorteil hat, dass keine örtliche Querschnittsschwächung im Bereich des Druckmitteleinlasses 4 entsteht, welche bei der Auslegung der Pressverbindung des Ventilsitzkörpers 16 und des Vorsprunges 5 im Ventilgehäuse 3 ansonsten zu berücksichtigen ist.

1: Ringfilterelement
2: Hülse
3: Ventilgehäuse
4: Druckmitteleinlass
5: Vorsprung
6: Ventilsitzplatte
7: Rückschlagventil
8: Ventilsitzöffnung
9: Durchgang
10: Anschlagschulter
11: Hülsenmantel
12: Ventilaufnahmebohrung
13: Anschlag
14: Bodenfilter
15: Ventilschließkörper
16: Ventilsitzkörper
17: Druckmittelauslass
18: Rand
19: Dichtung
20: Ventilgehäuseabsatz
21: Querkanal
22: Kanalrille

Claims

Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem in einem Ventilgehäuse angeordneten Ventilschließkörper, der abhängig von der elektromagnetischen Erregung einer Ventilspule im Ventilgehäuse einen Ventildurchlass in einem Ventilsitz zu öffnen oder zu verschließen vermag, mit einem in das Ventilgehäuse einmündenden Druckmitteleinlass und einem Druckmittelaunlass, sowie mit einem zwischen dem Ventilgehäuse und einer Ventilaufnahmebohrung angeordneten Ringfilterelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringfilterelement (1) radial beabstandet zum Ventilgehäuse (3) an einer dünnwandigen, vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellten Hülse (2) angeordnet ist, die das Ringfilterelement () an der Ventilaufnahmebohrung (12) positioniert, und dass die Hülse (2) mittels einer Pressverbindung am Ventilgehäuse (3) befestigt ist, wobei zur Erhöhung der Dichtwirkung des Elektromagnetventils und/oder des Ringfilterelements (1) in der Ventilaufnahmebohrung (12) die Hülse (2) gegenüber dem Ringfilterelement (1) eine höhere Steifigkeit aufweist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (2) über einen in den Druckmitteleinlass (4) des Ventilgehäuses (3) gerichteten Vorsprung (5) am Ventilgehäuse (3) gehalten ist, der in eine für den Druckmitteleinlass (4) vorgesehenen Öffnung des Ventilgehäuses (3) eingepresst ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 2, wobei zur Umgehung des Ventilschließkörpers in seiner geschlossenen Schalt stellung eine Bypassverbindung mit einem Rückschlagventil im Ringfilterelement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den in der Hülsenmitte angeordneten Vorsprung (5) ein zu einer Ventilsitzplatte (6) ausgeformter Hülsenabschnitt anschließt, die zur Aufnahme und Abdichtung des Rückschlagventils (7) außermittig zu einem koaxial zum Druckmitteleinlass (4) angeordneten hydraulischen Durchgang (9) im Vorsprung (5) eine Ventilsitzöffnung (8) für das Rückschlagventil (7) aufweist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitzplatte (6) eine auf die Stirnfläche des Ventilgehäuses (3) gerichtete Anschlagschulter (10) aufweist, wodurch zur ungehinderten Durchströmung des Ventils über die Bypassverbindung ein definierten Axialabstand zwischen der Ventilsitzöffnung (8) und der Stirnfläche des Ventilgehäuses (3) eingestellt ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der ringscheibenförmigen Ventilsitzplatte (6) ein zu einem Hülsenmantel (11) ausgeformter weiterer Hülsenabschnitt anschließt, an dem das eine (untere) Ende des Ringfilterelement (1) mit seinem Innenmantel anliegt.
Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur flüssigkeitsdichten Anlage des Ringfilterelements (1) an der Ventilaufnahmebohrung (12) durch den Hülsenmantel (11) das Ringfilterelement (1) in Richtung auf die Wand der Ventilaufnahmebohrung (12) ra dial vorgespannt ist.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in die Hülse (2) ein Anschlag (13) für das Rückschlagventil (7) erstreckt.
Elektromagnetventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (13) durch den Boden des Ringfilterelements (1) gebildet ist, der einen in den Druckmitteleinlass (4) ragenden Bodenfilter (14) aufnimmt.
Elektromagnetventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringgehäuse des Ringfilterelements (1) und der am Boden des Ringfilterelements (1) angeformte Anschlag (13) aus einem vorzugsweise durch Spritzgießen hergestellten Kunststoff bestehen, in dem zur Ausbildung des weiteren, vorzugsweise als Ring-, Stab-, Topf- oder Plattenfilter ausgeführten Bodenfilters (14) ein entsprechend geformtes Filtergewebe eingebettet ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (2) im Mittenbereich einen zum Boden der Ventilaufnahmebohrung (12) gerichteten topfförmigen Vorsprung (5) und einen darin angeordneten hydraulischen Durchgang (9) aufweist, wobei der Vorsprung (5) auf einen Ventilgehäuseabsatz (20) flüssigkeitsdicht aufgepresst ist, in dem der Ventilsitzkörper (16) angeordnet ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (2) am Außenumfang einen zwischen dem Ringfilterelement (1) und einem Dichtring (19) flüssigkeitsdicht eingespannten Rand (18) aufweist, wobei zwischen dem Rand (18) und dem Vorsprung (5) die Hülse (2) zu einer ringförmigen, an den Ventilgehäuseabsatz (20) angepassten Ventilsitzplatte (6) plastisch verformt ist, die eine Ventilsitzöffnung (8) zur Aufnahme eines Rückschlagventils (7) aufweist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (7) in einer ringförmig am Ventilgehäuseabsatz (20) umlaufenden Vorwölbung der Hülse (2) angeordnet ist, in die zur Positionierung des Rückschlagventils (7) ein vorzugsweise mit einem Bodenfilter (14) versehener stopfenförmiger Anschlag (13) eingepresst ist.