DE102013225470A1 - Zweistufiges Magnetventil und Bremssystem für ein Fahrzeug - Google Patents

Zweistufiges Magnetventil und Bremssystem für ein Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein zweistufiges Magnetventil mit einer Ventilpatrone (1C), welche einen Ventileinsatz (7), einen innerhalb des Ventileinsatzes (7) beweglich geführten Anker (6), welcher über eine Ventilkapsel (20) mit einem Hauptschließelement (9.1) gekoppelt ist, und eine mit dem Ventileinsatz (7) verbundene Ventilhülse (12) umfasst, wobei das Hauptschließelement (9.1) und ein Hauptventilsitz (9.2) eine zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung (14), welche mit einem Primärkreis (2) verbunden ist, und mindesten einer zweiten Strömungsöffnung (16), welche mit einem Sekundärkreis (3) verbunden ist, angeordnete Hauptstufe (9) ausbilden, welche über die Bewegung des Ankers (6) und des Hauptschließelements (9.1) gegen die Kraft einer Rückstellfeder geöffnet und durch die Kraft der Rückstellfeder geschlossen wird, wobei ein mit dem Anker (6) verbundenes Nebenschließelement (8.2) und ein Nebenventilsitz (8.1) innerhalb der Ventilkapsel (20) eine Vorstufe (8) ausbilden, welche gegen einen im Primärkreis (2) anliegenden Druck vor der Hauptstufe (9) geöffnet wird, wobei eine erste Fluidströmung (18) vom Primärkreis (2) zum Sekundärkreis (3) durch erste Filtermittel (5) gefiltert ist. Erfindungsgemäß filtern zweite Filtermittel (28) die über die Vorstufe (8) verlaufende erste Fluidströmung (18) und/oder eine zur ersten Fluidströmung (18) entgegengesetzte zweite Fluidströmung (19) vom Sekundärkreis (3) zum Primärkreis (2).

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem zweistufigem Magnetventil nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einem Bremssystem für ein Fahrzeug, welches mindestens ein solches zweistufiges Magnetventil umfasst.
  • In ESP-Geräten (Elektronisches Stabilitätsprogramm) kommen im Vergleich zu ABS-Geräten (Antiblockiersystem) zwei Sonderventile zum Einsatz. Eines dieser Ventile ist ein Hochdruckschaltventil (HSV). Dieses Hochdruckschaltventil (HSV) ermöglicht in einem ersten Fall einen Eingriff in das Bremssystem, ohne dass ein Fahrerwunsch vorliegt. Hierzu muss ein Saugpfad für eine Pumpe geöffnet werden, so dass diese anstelle des Fahrers den benötigten Druck für die Regelung bereitstellen kann. In einem zweiten Fall kann es zu einer Überschneidung zwischen Fahrerwunsch (Bremsen) und ESP-Regelung zum Stabilisieren des Fahrzeuges kommen. Hierzu muss dann dieser Pfad gegen den vom Fahrer eingebrachten Druck (Hochdruck) geöffnet werden können. Daher wird in bekannten Bremssystemen ein zweistufiges Magnetventil eingesetzt, dessen Hauptstufe und/oder Vorstufe je Anwendungsfall (drucklos, großer Dichtsitz) bzw. Fahrerwunsch (Hochdruck, kleiner Dichtsitz und mit abnehmendem Hochdruck wieder großer Dichtsitz) über eine Magnetbaugruppe geöffnet werden können.
  • In der DE 10 2008 001 864 A1 wird ein Magnetventil mit einer Ventilpatrone beschrieben, welche einen Polkern, einen mit dem Polkern verbundenen Ventileinsatz, einen innerhalb des Ventileinsatzes axial beweglich geführten Anker, der über eine Ventilkapsel mit einem Hauptschließelement gekoppelt ist, und eine mit dem Ventileinsatz verbundene Ventilhülse umfasst. Ein Ventilkörper bildet mit dem Hauptschließelement und seinem Hauptventilsitz ein zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung und einer zweiten Strömungsöffnung angeordnetes Hauptventil, das über die axiale Bewegung des Ankers und des Hauptschließelements das Hauptventil gegen die Kraft einer Rückstellfeder geöffnet und durch die Kraft der Rückstellfeder geschlossen wird. Innerhalb der Ventilkapsel ist ein Nebenventil durch ein mit dem Anker verbundenes Nebenschließelement und einen Nebenventilsitz ausgebildet, welcher im Hauptschließelement angeordnet ist. Die vorgegebene Fluidströmung von der ersten Strömungsöffnung zur zweiten Strömungsöffnung wird durch einen Ringfilter gefiltert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße zweistufige Magnetventil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und das erfindungsgemäße Bremssystem für ein Fahrzeug haben demgegenüber den Vorteil, dass verhindert wird, dass bei zur Hauptströmungsrichtung entgegengesetzter Strömungsrichtung Schmutzpartikel in einen Ventilsitz der Vorstufe gelangen und ein Schließen der Vorstufe verhindern. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Klemmen der Vorstufe und damit eine hohe Leckage über die Vorstufe verhindert werden, auch wenn das Ventil entgegen der bisherigen zulässigen Hauptströmungsrichtung betrieben wird.
  • Dadurch kann das erfindungsgemäße zweistufige Magnetventil als Hochdruckschaltventil in einem Bremssystem eingesetzt werden, welches in beide Richtungen überströmt werden kann. Durch diesen erweiterten Funktionsumfang können Geräuschverbesserungen im ESP-System erzielt werden, die mit einem herkömmlichen zweistufigen Magnetventil nicht möglich sind, welches nur in eine Strömungsrichtung überströmt wird.
  • Ausführungsformen des erfindungsgemäßen zweistufigen Magnetventils halten durch geeignete Filtermaßnahmen die Schmutzpartikel von der Vorstufe fern. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen zweistufigen Magnetventils umfassen die Anpassung von im Ventil vorhandenen Teilen, so dass diese die Schmutzpartikel von der Vorstufe fernhalten. Des Weiteren kann diese Eigenschaft auch durch zusätzliche Bauelemente im Strömungspfad übernommen werden, so dass sich bei einer entgegengesetzten Strömungsrichtung vom Sekundärkreis zum Primärkreis die Schmutzpartikel nicht an einer Innenseite eines Filters anlagern können, welcher die in Hauptströmungsrichtung verlaufende Fluidströmung filtert. Es besteht auch die Möglichkeit einen parallelen Strömungspfad außerhalb der Vorstufe bzw. Hauptstufe des Magnetventils anzubringen, über welchen Fluid vom Sekundärkreis in den Primärkreis strömen kann ohne durch die Vorstufe bzw. Hauptstufe des Magnetventils zu strömen.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein zweistufiges Magnetventil mit einer Ventilpatrone zur Verfügung, welche einen Ventileinsatz, einen innerhalb des Ventileinsatzes beweglich geführten Anker, welcher über eine Ventilkapsel mit einem Hauptschließelement gekoppelt ist, und eine mit dem Ventileinsatz verbundene Ventilhülse umfasst. Das Hauptschließelement und ein Hauptventilsitz bilden eine zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung, welche mit einem Primärkreis verbunden ist, und mindesten einer zweiten Strömungsöffnung, welche mit einem Sekundärkreis verbunden ist, angeordnete Hauptstufe aus, welche über die Bewegung des Ankers und des Hauptschließelements gegen die Kraft einer Rückstellfeder geöffnet und durch die Kraft der Rückstellfeder geschlossen wird. Ein mit dem Anker verbundenes Nebenschließelement und ein Nebenventilsitz bilden innerhalb der Ventilkapsel eine Vorstufe aus, welche gegen einen im Primärkreis anliegenden Druck vor der Hauptstufe geöffnet wird. Eine erste Fluidströmung vom Primärkreis zum Sekundärkreis ist durch erste Filtermittel gefiltert. Erfindungsgemäß filtern zweite Filtermittel die über die Vorstufe verlaufende erste Fluidströmung und/oder eine zur ersten Fluidströmung entgegengesetzte zweite Fluidströmung vom Sekundärkreis zum Primärkreis.
  • Des Weiteren wird ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem Hauptbremszylinder und mindestens einem Fluidkreis vorgeschlagen, welcher zumindest ein Hochdruckschaltventil, eine Fluidpumpe und eine Radbremse umfasst. Das Hochdruckschaltventil ist als erfindungsgemäßes zweistufiges Magnetventil ausgeführt und im Saugstrang zwischen einem Sauganschluss der Fluidpumpe und dem Hauptbremszylinder angeordnet, wobei eine erste Strömungsöffnung des Hochdruckschaltventils mit dem Hauptbremszylinder und eine zweite Strömungsöffnung des Hochdruckschaltventils mit dem Sauganschluss der Fluidpumpe verbunden ist.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen zweistufigen Magnetventils möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass die zweiten Filtermittel als Geometrien an der Ventilkapsel und/oder am Anker und/oder an der Ventilhülse ausgeführt werden können.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils kann ein Grundkörper der Ventilkapsel eine Mehrzahl von Öffnungen umfassen, welche jeweils einen vorgegebenen Einzelquerschnitt aufweisen, welcher so ausgeführt ist, dass mit der ersten Fluidströmung keine Schmutzpartikel zur Vorstufe gelangen können. Die Anzahl der Öffnungen ist von einem gewünschten Gesamtdurchquerschnitt für die erste Fluidströmung abhängig. Die Anzahl der Öffnungen wird in vorteilhafte Weise so gewählt, dass die gleiche Durchflussrate wie bei den herkömmlichen Ventilen erreicht wird. Dadurch können unerwünschte Nebenwirkungen in Form eines erhöhten Druckwiderstands in vorteilhafter Weise verhindert werden. Zusätzlich oder alternativ kann an einem Verbindungsbereich zwischen dem Anker und der Ventilkapsel mindestens eine Nut in den Anker oder die Ventilkapsel eingebracht werden, über welche die erste Fluidströmung zur Vorstufe strömen kann. Die Abmessungen der mindestens einen Nut sowie die Anzahl der Nuten sind in vorteilhafter Weise so gewählt, dass unerwünschte Nebenwirkungen, beispielsweise in Form eines erhöhten Druckwiderstands, in vorteilhafter Weise verhindert werden können.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils kann ein Spalt in einem Überlappungsbereich zwischen der Ventilkapsel und der Ventilhülse durch eine entsprechende Vorgabe eines Außendurchmessers der Ventilkapsel und/oder eines Innendurchmessers der Ventilhülse so ausgebildet werden, dass mit der ersten Fluidströmung keine Schmutzpartikel zur Vorstufe gelangen können.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils können die zweiten Filtermittel als zusätzliche Filterelemente ausgeführt werden, welche die zweite Fluidströmung vom Sekundärkreis zum Primärkreis vor dem Eintreten in die Hauptstufe filtern. Dadurch kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass sich während der zur ersten Fluidströmung entgegengesetzten zweiten Fluidströmung vom Sekundärkreis zum Primärkreis Schmutzpartikel an einer Innenseite der ersten Filtermittel, die beispielsweise als Ringfilter ausgeführt sind anlagern können. Das zusätzliche Filterelement kann beispielsweise als Außenfilter ausgeführt werden, dessen Grundkörper so von außen auf die Ventilhülse aufgesteckt ist, dass ein korrespondierendes Filternetz die zweite Strömungsöffnung abdeckt. Alternativ kann das zusätzliche Filterelement als Innenfilter ausgeführt werden, dessen Grundkörper so in die Ventilhülse eingelegt ist, dass ein korrespondierendes Filternetz die zweite Strömungsöffnung abdeckt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils können die zweiten Filtermittel als Bypasskanal mit einem Rückschlagventil ausgeführt werden, welcher die erste Fluidströmung vom Primärkreis zum Sekundärkreis sperrt und die zweite Fluidströmung vom Sekundärkreis zum Primärkreis freigibt. Auch durch diese Maßnahme kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass sich während der zur ersten Fluidströmung entgegengesetzten zweiten Fluidströmung vom Sekundärkreis zum Primärkreis Schmutzpartikel an einer Innenseite der ersten Filtermittel, die beispielsweise als Ringfilter ausgeführt sind anlagern können, da das Fluid den Weg mit dem geringsten Druckwiderstand über den Bypasskanal und nicht über die Hauptstufe bzw. Nebenstufe wählt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden 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
  • 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Ventilpatrone für ein zweistufiges Magnetventil.
  • 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Ventilkapsel für ein erfindungsgemäßes zweistufiges Magnetventil.
  • 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Ventilpatrone für ein erfindungsgemäßes zweistufiges Magnetventil.
  • 4 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie IV-IV in 3.
  • 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Ventilpatrone für ein erfindungsgemäßes zweistufiges Magnetventil.
  • 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines unteren Bereichs eines Ausführungsbeispiels einer Ventilhülse für ein erfindungsgemäßes zweistufiges Magnetventil.
  • 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines unteren Bereichs eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Ventilhülse für ein erfindungsgemäßes zweistufiges Magnetventil.
  • 8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Ventilpatrone für ein erfindungsgemäßes zweistufiges Magnetventil in einem ersten Strömungszustand.
  • 9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Ventilpatrone für ein erfindungsgemäßes zweistufiges Magnetventil in einem zweiten Strömungszustand.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die dargestellte Ventilpatrone 1 eines zweistufigen Magnetventils einen nicht sichtbaren Polkern, einen mit dem Polkern verbundenen als Hülse ausgeführten Ventileinsatz 7, einen innerhalb des Ventileinsatzes 7 axial beweglich geführten Anker 3, welcher über eine Ventilkapsel 20 mit einem Hauptschließelement 9.1 gekoppelt ist, und eine mit dem Ventileinsatz 7 verbundene Ventilhülse 12 umfasst. Das Hauptschließelement 9.1 und ein Hauptventilsitz 9.2, welcher an einem Ventilkörper 10 angeordnet ist, bilden eine zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung 14, welche mit einem Primärkreis 2 verbunden ist, und mindesten einer zweiten Strömungsöffnung 16, welche mit einem Sekundärkreis 3 verbunden ist, angeordnete Hauptstufe 9 aus, welche über die axiale Bewegung des Ankers 6 und des Hauptschließelements 9.1 gegen die Kraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder geöffnet und durch die Kraft der Rückstellfeder geschlossen wird. Ein mit dem Anker 6 verbundenes Nebenschließelement 8.2 und ein Nebenventilsitz 8.1, welcher am Hauptschließelement 9.1 angeordnet ist, bilden innerhalb der Ventilkapsel 20 eine Vorstufe 8 aus, welche gegen einen im Primärkreis 2 anliegenden Druck vor der Hauptstufe 9 geöffnet wird. Hierbei ist eine erste Fluidströmung 18 vom Primärkreis 2 zum Sekundärkreis 3 durch erste Filtermittel 5 gefiltert, welche hier als Ringfilter ausgeführt sind. Die Vorstufe 8 weist, einen kleinen Dichtdurchmesser und Durchfluss auf, so dass eine Öffnung der Vorstufe gegen einen hohen Druck im Primärkreis 2 ermöglicht wird, welcher sich bei einem teilaktiven bzw. vorgeladenem Druckaufbau ergibt. Die Hauptstufe 9 weist einen großen Sitzquerschnitt auf, und ermöglicht einen großen, möglichst ungedrosselten Durchfluss, der sich bei einem vollaktiven bzw. selbstsaugenden Druckaufbau ergibt.
  • Eine nicht dargestellte Magnetbaugruppe erzeugt durch Bestromung einer Spulenwicklung eine Magnetkraft, die den längsbeweglichen Anker 6 mit dem Nebenschließelement 8.2 bzw. Nebendichtelement entgegen der Kraft der Rückstellfeder gegen den Polkern bewegt, wodurch der Nebenventilsitz 8.1 um einen Vorstufenhub geöffnet wird, welcher Teil eines Gesamthubs ist. Durch den mit dem Öffnen der Vorstufe 8 bewirkten Druckausgleich zwischen der mindestens einen ersten Strömungsöffnung 14 und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung 16 bewegt eine Druckfeder 8.3 unterstützt von Fluidströmungskräften das Hauptschließelement 9.1 in Richtung Anker 6 bzw. Nebenschließelement 8.2, wodurch die Hauptstufe 9 schlagartig geöffnet und die Vorstufe 8 wieder geschlossen wird.
  • Bei der Verwendung des zweistufigen Magnetventils mit der dargestellten Ventilpatrone 1 als normal geschlossenes 2/2-Hochdruckschaltventil in einem Bremssystem, weist diese nur eine zulässige Strömungsrichtung auf. Bei angelegtem Druck am Primärkreis 2 (pPrim > 0bar) öffnet nur die Vorstufe 8, und die dargestellten Schmutzpartikel 4, welche an einer Innenseite der ersten Filtermittel 5 anliegen, werden durch die erste Fluidströmung 18 mitgerissen und können bis zur Vorstufe 8 gelangen. Da in der Vorstufe 8 sehr kleine Spalte und eine kleine Abströmbohrung realisiert sind, können die Schmutzpartikel 4 dort zu einem Klemmen der Vorstufe 8 führen. Dies kann einen Funktionsausfall des Ventils zur Folge haben. Die Schmutzpartikel 4 können nur bei unzulässiger Strömung über die Hauptstufe 9 vom Sekundärkreis 3 zum Primärkreis 2 an die Filterinnenseite gelangen. Bei der herkömmlichen Ventilpatrone 1 weist die Ventilkapsel 20 zwei Öffnungen 22 zur Vorstufe 8 auf. Die erste Fluidströmung 18 strömt in diesem Zustand (geöffnete Vorstufe 8, geschlossene Hauptstufe 9) von der erste Strömungsöffnung 14 über die ersten Filtermittel 5, einen zwischen der Ventilhülse 12 und der Ventilkapsel 20 ausgebildeten Spalt 24 und die beiden Öffnungen 22 zur Vorstufe 8 und von dort durch einen im Hauptschließelement 9.1 verlaufenden Kanal zur zweiten Strömungsöffnung 16.
  • Um ein solches als Hochdruckschaltventil eingesetztes zweistufiges Magnetventil in beide Richtungen überströmen zu können, um durch diesen erweiterten Funktionsumfang eine Geräuschverbesserung im ESP-System erzielen zu können, verhindern Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, dass bei entgegengesetzter Strömungsrichtung Schmutzpartikel 4 in den Nebenventilsitz 8.1 der Vorstufe 8 gelangen und ein Schließen der Vorstufe 8 verhindern. Dadurch wird in vorteilhafter Weise ein Klemmen der Vorstufe 8 und damit eine hohe Leckage über die Vorstufe 8 verhindert, auch wenn das Ventil entgegen der bisherigen zulässigen Strömungsrichtung betrieben wird.
  • Erfindungsgemäß filtern zweite Filtermittel 28 die über die Vorstufe 8 verlaufende erste Fluidströmung 18 und/oder eine zur ersten Fluidströmung 18 entgegengesetzte zweite Fluidströmung 19 vom Sekundärkreis 3 zum Primärkreis 2.
  • Die zweiten Filtermittel 28 können beispielsweise durch geeignete Geometrien die Schmutzpartikel 4 von der Vorstufe 8 fernhalten. Die zweiten Filtermittel 28 umfassen beispielsweise die Anpassung von in der Ventilpatrone 1, 1B, 1C des Magnetventils vorhandenen Teilen bzw. Komponenten, so dass diese die Schmutzpartikel 4 von der Vorstufe 8 fernhalten. Des Weiteren kann die Funktion der zweiten Filtermittel 28 auch durch zusätzliche Bauelemente im Strömungspfad übernommen werden, so dass sich bei der zweiten Fluidströmung 19 vom Sekundärkreis 3 zum Primärkreis 2 die Partikel 4 nicht an der Filterinnenseite anlagern können. Es besteht auch die Möglichkeit einen parallelen Strömungspfad 30 außerhalb der Ventilpatrone 1 anzubringen, über welchen die zweite Fluidströmung 19 vom Sekundärkreis 3 in den Primärkreis 2 strömen kann ohne durch die Ventilpatrone 1 zu strömen.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, sind die zweiten Filtermittel 28 bei einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen zweistufigen Magnetventils als eine Mehrzahl von Öffnungen 22A in einen Grundkörper 21A der Ventilkapsel 20A eingebracht. Die Öffnungen 22A weisen jeweils einen vorgegebenen Einzelquerschnitt auf, welcher so ausgeführt ist, dass mit der ersten Fluidströmung 18 keine Schmutzpartikel 4 zur Vorstufe 8 gelangen können. Die Form der Öffnungen 22A ist dabei nicht relevant. Die Mehrzahl von Öffnungen 22A ersetzt die beiden Öffnungen 22 in der Ventilkapsel 20 der herkömmlichen Ventilpatrone 1. Die Anzahl der Öffnungen 22A ist abhängig von einem gewünschten Gesamtquerschnitt für die erste Fluidströmung 18. Daher entspricht der Gesamtquerschnitt der Mehrzahl von Öffnungen 22A zumindest dem Gesamtquerschnitt der beiden Öffnungen 22 in der herkömmlichen Ventilpatrone 1.
  • Wie aus 3 und 4 ersichtlich ist, sind bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen zweistufigen Magnetventils die zweiten Filtermittel 28 in der Ventilpatrone 1B an einem Verbindungsbereich zwischen dem Anker 6B und der Ventilkapsel 20B als mindestens eine Nut 26B in den Anker 6B oder die Ventilkapsel 20B eingebracht, über welche die erste Fluidströmung 18 zur Vorstufe 2 strömt. Die Abmessungen der mindestens einen Nut 26B sowie die Anzahl der Nuten 26 sind analog den Öffnungen 22A im ersten Ausführungsbeispiel so ausgeführt, dass keine Schmutzpartikel 4 zur Vorstufe 8 gelangen können und unerwünschte Nebenwirkungen, beispielsweise in Form eines erhöhten Druckwiderstands, trotzdem verhindert werden können. Die mindestens eine Nut 26B kann ersetzt die beiden Öffnungen 22 in der Ventilkapsel 20 der herkömmlichen Ventilpatrone 1 und kann alternativ oder zusätzliche zu der Mehrzahl von Öffnungen 22A des ersten Ausführungsbeispiels eingesetzt werden.
  • Wie aus 5 ersichtlich ist, sind bei einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen zweistufigen Magnetventils die zweiten Filtermittel 28 in der Ventilpatrone 1C als reduzierter bzw. verengter Spalt 24C im Überlappungsbereich zwischen der Ventilkapsel 20C und der Ventilhülse 12C ausgeführt. Der reduzierte bzw. verengte Spalt 24C ist durch eine entsprechende Vorgabe eines Außendurchmessers der Ventilkapsel 20C und/oder eines Innendurchmessers der Ventilhülse 12C so ausgebildet, dass mit der ersten Fluidströmung 18 keine Schmutzpartikel 4 zur Vorstufe 2 gelangen können. Die Reduzierung bzw. Verengung des Spalts ist in Strömungsrichtung der ersten Fluidströmung 18 vor den beiden Öffnungen 22 in der Ventilkapsel 20 angeordnet.
  • Wie aus 6 und 7 ersichtlich ist, sind die zweiten Filtermittel 28 bei einem vierten und fünften Ausführungsbeispiel jeweils als zusätzliche Filterelemente 28A, 28B ausgeführt, welche die zweite Fluidströmung 19 vom Sekundärkreis 3 zum Primärkreis 2 vor dem Eintreten in die Ventilpatrone 1 bzw. Hauptstufe 9 filtern. Diese Maßnahmen können zusätzlich oder alternativ zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden.
  • Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, ist das zusätzliche Filterelement im vierten Ausführungsbeispiel als Außenfilter 28A ausgeführt, dessen Grundkörper 28.1A so von außen auf die Ventilhülse 12 aufgesteckt ist, dass ein korrespondierendes Filternetz 28.2A die zweite Strömungsöffnung 16 abdeckt.
  • Wie aus 7 weiter ersichtlich ist, ist das zusätzliche Filterelement im fünften Ausführungsbeispiel als Innenfilter 28B ausgeführt, dessen Grundkörper 28.1B so in die Ventilhülse 12 eingelegt ist, dass ein korrespondierendes Filternetz 28.2B die zweite Strömungsöffnung 16 abdeckt.
  • Wie aus 8 und 9 ersichtlich ist, sind die zweiten Filtermittel 28 bei einem sechsten Ausführungsbeispiel als Bypasskanal 30 mit einem Rückschlagventil 32 ausgeführt, welcher die zweite Fluidströmung 19 vom Sekundärkreis 3 zum Primärkreis 2 freigibt, wie aus 8 ersichtlich ist, und die erste Fluidströmung vom Primärkreis 2 zum Sekundärkreis 3 sperrt, wie aus 9 ersichtlich ist. Dadurch fließt die zweite Fluidströmung 19 nicht durch die Ventilpatrone 1, so dass sich keine Schmutzpartikel an der Innenseite der ersten Filtermittel 5 ablagern können. Durch das parallel angeordnete schmutzunempfindliche Rückschlagventil 32 außerhalb der Ventilpatrone 1 wird Fluid mit Schmutzpartikeln vom Sekundärkreis 3 in den Primärkreis 2 geleitet. Dieser Strömungspfad 30 wird durch das Rückschlagventil 32 geschlossen, wenn der Druck im Sekundärkreis 3 kleiner als im Primärkreis 2 ist. Diese Maßnahmen können zusätzlich oder alternativ zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden.
  • Ausführungsformen des erfindungsgemäßen zweistufigen Magnetventils werden vorzugsweise als Hochdruckschaltventil in einen Saugstrang eines Bremssystems für ein Fahrzeug eingesetzt. Dabei werden eine erste Strömungsöffnung 14 bzw. der Primärkreis 2 des erfindungsgemäßen zweistufigen Magnetventils mit dem Hauptbremszylinder verbunden. Eine zweite Strömungsöffnung 16 bzw. der Sekundärkreis 3 des erfindungsgemäßen zweistufigen Magnetventils werden mit einem Sauganschluss einer Fluidpumpe verbunden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008001864 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Zweistufiges Magnetventil mit einer Ventilpatrone (1, 1B, 1C), welche einen Ventileinsatz (7), einen innerhalb des Ventileinsatzes (7) beweglich geführten Anker (6, 6B), welcher über eine Ventilkapsel (20) mit einem Hauptschließelement (9.1) gekoppelt ist, und eine mit dem Ventileinsatz (7) verbundene Ventilhülse (12, 12C) umfasst, wobei das Hauptschließelement (9.1) und ein Hauptventilsitz (9.2) eine zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung (14), welche mit einem Primärkreis (2) verbunden ist, und mindesten einer zweiten Strömungsöffnung (16), welche mit einem Sekundärkreis (3) verbunden ist, angeordnete Hauptstufe (9) ausbilden, welche über die Bewegung des Ankers (6, 6B) und des Hauptschließelements (9.1) gegen die Kraft einer Rückstellfeder geöffnet und durch die Kraft der Rückstellfeder geschlossen wird, wobei ein mit dem Anker (6, 6B) verbundenes Nebenschließelement (8.2) und ein Nebenventilsitz (8.1) innerhalb der Ventilkapsel (20) eine Vorstufe (8) ausbilden, welche gegen einen im Primärkreis (2) anliegenden Druck vor der Hauptstufe (9) geöffnet wird, wobei eine erste Fluidströmung (18) vom Primärkreis (2) zum Sekundärkreis (3) durch erste Filtermittel (5) gefiltert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Filtermittel (28) die über die Vorstufe (8) verlaufende erste Fluidströmung (18) und/oder eine zur ersten Fluidströmung (18) entgegengesetzte zweite Fluidströmung (19) vom Sekundärkreis (3) zum Primärkreis (2) filtern.
  2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Filtermittel (28) als Geometrien an der Ventilkapsel (20A, 20B, 20C) und/oder am Anker (6B) und/oder an der Ventilhülse (12C) ausgeführt sind.
  3. Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (21A) der Ventilkapsel (20A) eine Mehrzahl von Öffnungen (22A) umfasst, welche jeweils einen vorgegebenen Einzelquerschnitt aufweisen, welcher so ausgeführt ist, dass mit der ersten Fluidströmung (18) keine Schmutzpartikel zur Vorstufe (2) gelangen, wobei die Anzahl der Öffnungen (22A) von einem gewünschten Gesamtquerschnitt für die erste Fluidströmung (18) abhängig ist.
  4. Magnetventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Verbindungsbereich zwischen dem Anker (6B) und der der Ventilkapsel (20B) mindestens eine Nut (26B) in den Anker (6B) oder die Ventilkapsel (20B) eingebracht ist, über welche die erste Fluidströmung (18) zur Vorstufe (2) strömt.
  5. Magnetventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt (24C) in einem Überlappungsbereich zwischen der Ventilkapsel (20C) und der Ventilhülse (12C) durch eine entsprechende Vorgabe eines Außendurchmessers der Ventilkapsel (20C) und/oder eines Innendurchmessers der Ventilhülse (12C) so ausgebildet ist, dass mit der ersten Fluidströmung (18) keine Schmutzpartikel zur Vorstufe (2) gelangen.
  6. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Filtermittel (28) als zusätzliche Filterelemente (28A, 28B) ausgeführt sind, welche die zweite Fluidströmung (19) vom Sekundärkreis (3) zum Primärkreis (2) vor dem Eintreten in die Hauptstufe (9) filtern.
  7. Magnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement als Außenfilter (28A) ausgeführt ist, dessen Grundkörper (28.1A) so von außen auf die Ventilhülse (12) aufgesteckt ist, dass ein korrespondierendes Filternetz (28.2A) die zweite Strömungsöffnung (16) abdeckt.
  8. Magnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement als Innenfilter (28B) ausgeführt ist, dessen Grundkörper (28.1B) so in die Ventilhülse (12) eingelegt ist, dass ein korrespondierendes Filternetz (28.2B) die zweite Strömungsöffnung (16) abdeckt.
  9. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Filtermittel (28) als Bypasskanal (30) mit einem Rückschlagventil (32) ausgeführt sind, welcher die erste Fluidströmung vom Primärkreis (2) zum Sekundärkreis (3) sperrt und die zweite Fluidströmung (19) vom Sekundärkreis (3) zum Primärkreis (2) freigibt.
  10. Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem Hauptbremszylinder und mindestens einem Fluidkreis, welcher zumindest ein Hochdruckschaltventil, eine Fluidpumpe und eine Radbremse umfasst, wobei das Hochdruckschaltventil im Saugstrang zwischen einem Sauganschluss der Fluidpumpe und dem Hauptbremszylinder angeordnet ist, wobei eine erste Strömungsöffnung (14) des Hochdruckschaltventils mit dem Hauptbremszylinder und eine zweite Strömungsöffnung (16) des Hochdruckschaltventils mit dem Sauganschluss der Fluidpumpe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckschaltventil als zweistufiges Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
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