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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Ventilgehäuse, wenigstens einem Kolben, und zumindest einer Feder, mit den Merkmalen:
- - der Kolben und das Ventilgehäuse sind zueinander koaxial auf einer gedachten Ventilachse angeordnet, wobei die Ventilachse in eine erste axiale Richtung sowie in eine zur ersten axialen Richtung entgegengesetzte zweite axiale Richtung axial ausgerichtet ist,
- - der Kolben ist gegen Federkräfte der Feder axial beweglich in dem Ventilgehäuse aufgenommen,
- - eine für Strömungsmittel durchlässige erste Öffnung des Ventilgehäuses ist dem Kolben zugewandt und durch den Kolben verschließbar.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe mit dem Ventil.
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Hintergrund der Erfindung
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Ventile der Gattung werden auf unterschiedlichste Weise im Gehäuse gesichert.
DE 10 2007 002 445 A1 zeigt ein Ventil, dass mittels einer Schweißverbindung im Gehäuse gesichert ist. Eine derartige Sicherungstechnik setzt schweißbares Material der gleichen Ausführung des Gehäuses und des Ventils bzw. eines Sicherungselements voraus. Deswegen ist eine derartige Verbindung, wenn das Ventil beispielsweise in ein Gehäuse eines Fahrzeuggetriebes aus einer Aluminiumlegierung eingesetzt ist, nur schwer ausführbar. Außerdem sind Schweißverbindungen oftmals wegen eines Wärmeeintrages beim Schweißen und eventueller Schweißspritzer nicht in jedem Fall einsetzbar. Andere Ventile werden eingeschraubt, so wie dies in
US 2 590 244 A offenbart ist. Eine derartige Sicherung setzt eine relativ aufwändige Vorbereitung des Ventilsitzes voraus, da auch in die Bohrung für den Ventilsitz im Gehäuse ein Gewinde eingebracht werden muss.
DE 197 39 904 A1 zeigt ein Ventil, das durch eine Verstemmung axial im Ventilsitz gesichert ist. Bei der Herstellung der Verstemmung wird mit einem Stempel plastisch Material aus dem Gehäuse verdrängt und gegen die Rückseite des Ventils gedrückt. Besondere Anforderungen an die Herstellung und Montage bestehen bei den Ventilen, deren Ventilkörper auch quer zur Ventilachse gerichtete Zu- oder Abflussöffnungen aufweist. Ein derartiges Ventil ist in
DE 10 2015 211 599 A1 offenbart. Bei derartigen Ventilen ist häufig eine gerichtete Montage notwendig, damit die quer gerichteten Öffnungen des Ventilkörpers und die der dazugehörigen Kanäle im Gehäuse miteinander durchlässig in Übereinstimmung gebracht werden.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil zu schaffen, mit dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden und durch welches die genannten Anforderungen mit einfachen und kostengünstigen Maßnahmen umgesetzt werden können.
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Die Aufgabe ist mit einem Ventil nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Außerdem ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Ventil vorgesehen.
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Ein Stützelement, welches als Axialstütze für eine Feder des Ventils vorgesehen ist, sitzt an der Rückseite, vorzugsweise am Ende des Ventils, in dem Ventilgehäuse des Ventils. Das Stützelement ist analog eines Zackenrings federelastisch ausgebildet und weist an einem Grundkörper mehrere am Umfang verteilte zackenartig ausgebildete erste Vorsprünge, und erfindungsgemäß mindestens einen zweiten Vorsprung sowie wahlweise einen dritten Vorsprung auf. Eine Formschlussverbindung ist durch die ersten Vorsprünge und eine Umfangsnut gebildet. Die ersten Vorsprünge sind radial in die Umfangsnut eingeschnappt. Das Stützelement ist dadurch axial in dem Ventilgehäuse abgestützt. Axial Richtungen sind zwei entgegengesetzte Richtungen, in denen die Ventilachse ausgerichtet ist. Radiale Richtungen sind Richtungen quer zur Ventilachse. Eine weitere Formschlussverbindung ist wahlweise zwischen dem dritten Vorsprung und dem Ventilgehäuse gebildet. Über diese Formschlussverbindung ist eine Verdrehsicherung gebildet, mit welcher ein Verdrehen des Stützelements in dem Ventilgehäuse verhindert wird. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung greift an dem Grundkörper des Stützelements ausgebildeter dritter Vorsprung radial in eine Ausnehmung des Ventilgehäuses ein, wodurch die Verdrehsicherung des Ventilgehäuses gegenüber dem Stützelement um die Ventilachse geschaffen ist. Die Ausnehmung ist beispielsweise vorzugsweise durch Kaltumformen aus dem Ventilgehäuse ausgeschnitten.
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Der Grundkörper des Stützelements dient wahlweise auch als axiale Stütze und radiale Zentrierung sowie Führung der Feder.
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An dem Grundkörper steht also erfindungsgemäß im Wesentlichen in eine mit der Ventilachse gleichgerichtete axiale Richtung mindestens ein zweiter Vorsprung hervor. Dieser zweite Vorsprung wird bei der Herstellung des Zackenrings vorzugsweise zunächst von seiner Gestalt und Ausrichtung her identisch mit den Vorsprüngen ausgebildet und dann im Anschluss von dem Grundkörper so abgewinkelt, dass dieser zur Ventilachse geneigt ist oder vorzugsweise mit seinem Ende in eine mit der Ventilachse gleichgerichtete axiale Richtung weist.
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Es ist alternativ mit einer Ausgestaltung der Erfindung auch vorgesehen, dass zwei der zweiten Vorsprünge an dem Stützelement ausgebildet sind und diese zum Beispiel in Umfangsrichtung zu einer Seite und zu einer anderen Seite des dritten Vorsprungs benachbart an dem Stützelement ausgebildet sind. Durch eine derartige Verdrehsicherung ist abgesichert, dass zum einen das Stützelement sich im Ventilgehäuse nicht verdrehen kann und zum anderen vorteilhaft die Ausrichtung des Stützelements festgelegt werden kann. Dadurch kann auch bei an einer an eine andere Anwendung angepassten veränderten Ausrichtung ansonsten das vorzugsweise in Standardausführung gefertigten Ventil bzw. Ventilgehäuse nicht geändert werden muss.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in dem Ventilgehäuse wenigstens eine für die Strömungsmittel durchlässige zweite Öffnung ausgebildet ist. Die zweite Öffnung ist zumindest teilweise durch den Kolben verschließbar. Die Ventilachse verläuft in die axialen Richtungen durch die erste Öffnung, d. h., dass die erste Öffnung axial ausgerichtet ist. Die zweite Öffnung ist radial von der Ventilachse entfernt und demnach quer zur Ventilachse ausgerichtet (Queröffnung). Es sind alternativ auch mehrere am Umfang verteilte zweite Öffnungen (Queröffnungen) im Ventilgehäuse vorgesehen.
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Generelles zum Aufbau des Ventils: Das Ventil weist das Ventilgehäuse, den Kolben und eine Feder auf. Das Ventilgehäuse und der Kolben sind im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial zu der Ventilachse angeordnet. Der Kolben ist vorzugsweise axial beweglich aber vorzugsweise radial eng mit wenig radialem Spiel in dem Ventilgehäuse geführt und mit einem Kolbenmantel sowie einen Kolbenboden versehen. Der Kolbenmantel ist hohlzylindrisch ausgebildet und koaxial zur Ventilachse ausgerichtet und erstreckt sich von dem Kolbenboden aus in Richtung eines Endes des Ventilgehäuses. Das Ventilgehäuse und der Kolben sind hülsenförmigen Bauelemente, die vorzugsweise aus flachem Blechmaterial kalt geformt, d. h. gezogen und gestanzt, werden. Die Feder ist eine Druckfeder und axial in die eine Richtung an dem Kolbenboden des Kolbens und in die andere axiale Richtung an dem Ende des Ventilgehäuses, an einem Stützelement abgestützt. Die Feder ist axial zwischen dem Kolbenboden und dem Stützelement eingespannt.
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Der Grundkörper des Stützelements dient wahlweise auch als axiale Stütze und radiale Zentrierung sowie Führung der Feder. Die Umfangsnut ist vorzugsweise durch Einengen eines hohlzylindrischen Endes des Ventilgehäuses hergestellt. Das hohlzylindrische Ende weist dabei eine gegenüber der regulären Wandstärke des Ventilgehäuses reduzierte Wandstärke auf. Das Einengen wird durch Kaltumformen vorgenommen. Dabei entsteht die Umfangsnut, welche axial in die eine Richtung durch die Einengung und in die andere Richtung durch die reguläre Wand des Ventilgehäuses begrenzt ist. Der Grundkörper dient wahlweise vorzugsweise als axiale Stütze und radiale Zentrierung sowie Führung der Feder.
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Die Erfindung sieht auch eine Vorrichtung zur Sicherung des Ventils gegen Verdrehen in einem Getriebebauteil eines Fahrzeuggetriebes vor. Diese Vorrichtung ist wie folgt aufgebaut: Der wenigstens eine zweite Vorsprung schlägt an einem Widerlager eines Getriebebauteils an. Das Getriebebauteil ist beispielsweise eine Welle oder ein Gehäuse. Das Widerlager ist zum Beispiel ein Vorsprung, welcher an dem Getriebebauteil ausgebildet ist. Über das Fest in dem Ventilgehäuse abgestützte Stützelement wird ein Verdrehen des Ventils gegenüber seinem Ventilsitz und damit gegenüber dem Getriebebauteil verhindert. Die Ausrichtung von Öffnungen des Ventils gegenüber Strömungskanälen wird gehalten. Des Weiteren kann der zweite Vorsprung bei der Montage des Ventils in das Getriebebauteil im Zusammenspiel mit dem Widerlager als Montageorientierung zur Ausrichtung des Ventils verwendet werden. Dadurch ist zum Beispiel abgesichert, dass die Öffnungen des Ventils mit den bestimmungsgemäßen Zu- oder Abführkanälen für Strömungsmittel übereinstimmen. Ein dritter Vorsprung greift in eine Ausnehmung des Ventilgehäuses ein, wodurch eine Verdrehsicherung des Ventilgehäuses gegenüber dem Stützelement geschaffen ist. Dadurch ist ein Verdrehen des Stützelements gegenüber dem Ventilgehäuse um die Ventilachse nicht möglich. Wenn die Feder, welche vorzugsweise eine spiralförmige Druckfeder ist, zusammengedrückt wird, neigt diese gewöhnlich zum Schrauben. Da sich die Feder an dem Stützelement abstützt, neigt das Stützelement aufgrund der hohen Reibungskräfte zwischen der Feder und dem Stützelement zum Verdrehen gegenüber dem Gehäuse um die eigene Achse und damit auch um die Ventilachse. Dieses Verdrehen wird verhindert. Es ist aber beispielsweise auch möglich, dass zwei der zweiten Vorsprünge an dem Stützelement ausgebildet sind und diese zum Beispiel in Umfangsrichtung zu einer Seite und zu einer anderen Seite des dritten Vorsprungs benachbart an dem Stützelement ausgebildet sind. Durch eine derartige Verdrehsicherung ist abgesichert, dass zum einen das Stützelement sich im Ventilgehäuse nicht verdrehen kann. Zum anderen ist der Vorsprung beim Einbau des Ventils in ein Getriebegehäuse oder anderes Getriebebauteil gegenüber einem am Getriebebauteil ausgebildeten Vorsprung genau positioniert und in dieser Position gehalten. Über die Position dieses Vorsprungs wiederum ist die exakte Ausrichtung der zweiten Öffnung des Ventilgehäuses gegenüber einem zu der zweiten Öffnung (Queröffnung) führenden zweiten Kanal abgesichert. Durch diese Vorrichtung ist abgesichert, dass die zweite Öffnung und der zweite Kanal zweifelsfrei zueinander ausgerichtet sind und eine für Strömungsmittel durchlässige Verbindung zwischen dem stirnseitigen ersten Kanal durch das Ventil hindurch zu dem zweiten Kanal gewährleistet ist. Die Vorrichtung zur Sicherung des Ventils gegen Verdrehen in dem Getriebebauteil ist also einerseits durch einen Vorsprung des Stützelements und durch ein in dem Gehäuse des Ventils ausgebildete Ausnehmung und andererseits durch mindestens einen weiteren Vorsprung des Stützelements und ein an dem Getriebebauteil ausgebildetes Widerlager in dem Getriebebauteil gebildet, d.h. durch eine Vorrichtung zur lage- und positionsorientierten Ausrichtung des Ventils in dem Getriebebauteil.
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Ein einheitliches Design des Ventils bzw. Ventilgehäuses kann dadurch für verschiedene Anwendungsfälle verwendet werden. Die Fertigung des Ventilgehäuses kann in größeren Losen und damit kostengünstig vorgenommen werden. Die relativ hohen Werkzeugkosten zur Herstellung des Ventilgehäuses müssen nur einmal aufgebracht werden. Es sind im Bedarfsfall lediglich das Stützelement an die Anwendung anzupassen oder anders orientierter Einbau eines oder mehrerer der Zacken eines für mehrere Anwendungen verwendbaren Stützelements am Ventil erforderlich. Für das Stützelement notwendige Werkzeuge können kostengünstig und einfach auch für die Herstellung von geringen Losgrößen gestaltet werden.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass an dem Ventilgehäuse wenigstens ein sich der ersten Öffnung anschließendes Ausgleichselement mit einem axialen Abstandshalter befestigt ist, welches in eine mit der Ventilachse gleichgerichtete Richtung von dem Ventilgehäuse axial absteht.
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Ventile werden in Sitze von Durchgangsbohrungen oder in Sacklöcher eingesetzt. Die Ventile müssen auch in axiale Richtung in diesen Sitzen axial gesichert sein. Darüber hinaus ist oft auch ein dichtender Sitz des Ventils erforderlich. Der Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass ein einmal in Standardabmessungen gestaltetes und hergestelltes Ventil in verschiedenen Getrieben eingesetzt werden kann, auch wenn sich die Bohrungen oder Kanäle, in denen das Ventil eingesetzt ist, hinsichtlich ihrer Länge unterscheiden oder wenn sich die Axialanschläge für die Ventile bzw. die stirnseitigen Dichtsitze nur schwer im unmittelbaren Kontakt mit dem Ventil verwirklichen lassen. Wenn ein Abstand zwischen der Stirnseite des Ventils und einem axialen Anschlag oder einem Dichtsitz verbleibt, kann dieser vorteilhaft mit dem Ausgleichselement bzw. mit dem Abstandshalter des Ausgleichselements überbrückt werden. Die Länge des Abstandshalters ergibt sich dann aus der Differenz zwischen der Länge des Ventils und den beiden Axialanschlägen stirnseitig und rückseitig des Ventils bzw. dem Abstand der Axialposition der Stirnseite des Ventils zum Dichtsitz. Aufwändige Vorbereitungen von Ventilsitzen, welche gewöhnlich gebohrt bzw. gefräst und geschliffen werden müssen, entfallen. Dies, weil der Abstandshalter hinsichtlich seiner Gestalt nach Belieben den entsprechenden Anforderungen angepasst werden kann. Die Gehäusebohrung für den Ventilsitz im Gehäuse kann mit lediglich mit recht groben Toleranzen eingebracht werden.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Ausgleichselement wenigstens einen quer zur Ventilachse ausgerichteten ersten Kragen aufweist, von welchem wenigstens der mit der Ventilachse gleichgerichtete Abstandshalter axial hervorsteht. Ein erster Kragen verläuft radial außenseitig des Ventils um die Öffnung und der Abstandshalter steht von einem radial außen liegenden Rand des Kragens ab. Der Kragen dient demnach vorteilhaft als Basis für den Abstandshalter und kann außerdem als Radialführung des Ventils in dem Ventilsitz benutzt werden und/oder kann zugleich, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, als Halter für einen Dichtring eingesetzt werden. Die Vorbereitung von Dichtsitzen in massiven Gehäusen entfällt damit.
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Ein besonderer Vorteil ergibt sich mit Sicht auf die zuvor genannte Ausgestaltung, wenn Kaltumformen als Verfahren zur Befestigung des Ausgleichselements am Ventilgehäuse angewendet wird. Dafür sind an dem Grundkörper der erste Kragen und ein zweiter Kra-gen ausgebildet. Der erste Kragen ist radial nach außen von der Ventilachse weg gerichtet und einteilig mit dem Abstandshalter versehen. Er hintergreift dabei den Rand der ersten Öffnung außenseitig des Ventils axial. An der anderen Seite der Ventilöffnung bzw. der Stirnseite des Ventilgehäuses ist durch Umformen ein zweiter Kragen ausgebildet, welcher radial von der Ventilachse weg geneigt gerichtet verläuft und dabei den Rand im Inneren des Ventils axial hintergreift.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass am Rand der ersten Öffnung ein Ventilsitz ausgebildet ist, wobei die erste Öffnung durch den an dem Ventilsitz anliegenden Kolben verschließbar ist. Unter Ventilsitz ist ein zumindest zeitweise dichtender An-schlag des Kolbens in der Nähe der ersten Öffnung, also beispielsweise einer Einlassöffnung des Ventils, zu verstehen. Der Ventilsitz ist eine mit einer Geometrie einer Kante oder Fläche des Kolbens dichtend korrespondierende Ringfläche. Die Ringfläche ist zum Beispiel an dem Ausgleichselement, zum Beispiel bevorzugt an dem zweiten Kragen, ausgebildet. Das hat den Vorteil, dass auch Dichtsitze an unterschiedliche Anwendungen angepasst variabel gestaltet werden können, ohne dass das Grunddesign des Ventilgehäuses und damit dessen Fertigung von der Art des Dichtsitzes beeinflusst wird. Es sind größere Losgrößen des Ventilgehäuses herstellbar. Die Herstellung ist damit kostengünstig. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht alternativ dazu vor, dass der Ventilsitz direkt an dem Material des Ventilgehäuses ausgebildet ist. Das Ventilgehäuse kann als Press- und/oder Ziehteil kostengünstig aus Blech hergestellt werden. Der Werkstoff des Blechs ist bevorzugt Stahl. Die Ausbildung des Ventilsitzes kann dabei ohne zusätzlichen Aufwand in den Press- bzw. Ziehprozess integriert werden.
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Das Ausgleichselement kann vorteilhaft als Einzelteil hergestellt und dann formschlüssig am Ventilgehäuse befestigt werden. Es ist zum Beispiel dadurch möglich, den axialen Abstand des Ventils zu einem Gehäuseabschnitt oder Bauteil der Vorrichtung zu verändern, ohne dass am Ventil selbst geändert werden muss. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, weil das Ventil, wie anfangs schon erwähnt, in Standardabmessungen hergestellt werden kann und nur durch Änderung der Abmaße des Ausgleichselements an verschiedener Einbaubedingungen adaptiert werden kann.
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Die Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe vor. Die Vorrichtung ist aus einem Abschnitt eines Getriebebauteils, aus zumindest einem ersten Kanal und einem zweiten Kanal sowie aus dem Ventil gebildet und weist außerdem wahlweise eine Vorrichtung zur Sicherung des Ventils bzw. zur lageorientierten Montage in dem Getriebebauteil auf. Der erste Kanal führt in dem Abschnitt des Getriebebauteils zu der ersten Öffnung und die zweite Öffnung mündet in den zweiten Kanal. Der an dem Stützelement ausgebildete Vorsprung greift in eine Ausnehmung des Getriebebauteils ein oder stützt sich in Drehrichtung um die Ventilachse an einem Widerlager ab. Die Vorrichtung zur Sicherung eines Ventils im Getriebebauteil gegen Verdrehen und zur Positionierung und Fixierung der Lage der Öffnungen des Ventils zu Kanälen im Getriebebauteil ist dabei vorzugsweise lediglich durch wenigstens einen Vorsprung oder zwei Vorsprünge an dem Stützelement und ein oder zwei entsprechende Widerlager am Getriebebauteil gebildet.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels eines Ventils 1 beschrieben.
- 1 zeigt ein als Druckausgleichsventil ausgeführtes Ventil 1 in einem Längsschnitt entlang der Ventilachse. Das Ventil 1 ist in eine Vorrichtung 37 zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe eingesetzt dargestellt. Das Ventil 1 ist in diesem Fall als ein Druckausgleichsventil ausgeführt und in der Vorrichtung 37 zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels verbaut sowie mit einer Vorrichtung 34 zur Sicherung des Ventils bzw. Druckausgleichsventils in einem Getriebebauteil 20 zumindest gegen Verdrehen um die Ventilachse 6 gesichert.
- 2 zeigt das in 1 markierte Detail Z des Ventils 1 in einer nicht maßstäblichen vergrößerten Darstellung.
- 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stützelements 4 in einer Gesamtansicht und
- 4 die Vorrichtung 34 zur Sicherung des Ventils 1 bzw. Druckausgleichsventils in einem Getriebebauteil 20 zumindest gegen Verdrehen um die Ventilachse in einer Ansicht auf die Rückseite des Ventils 1.
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1 - Die Vorrichtung 37 zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe ist aus wenigstens einem Abschnitt eines Getriebebauteils 20, einem ersten Kanal 30 einem zweiten Kanal 38, aus dem Ventil 1, aus einem dritten Kanal 39 sowie aus einer Vorrichtung 34 zur Sicherung des Ventils 1 gegen Verdrehen in dem Getriebebauteil 20 gebildet. Das Ventil 1 sitzt in einer Durchgangsbohrung 35, deren Durchmesser gleich dem des ersten Kanals 30 oder größer bzw. kleiner als der des ersten Kanals 30 ist. Der erste Kanal 30 führt zur ersten Öffnung 8 des Ventils 1. Die zweite Öffnung 10 ist zu dem zweiten Kanal 38 so ausgerichtet, dass diese in den zweiten Kanal 38 mündet. Das Ventil 1 ist über die Außenkontur 29 in die Durchgangsbohrung 35 des Getriebebauteils 20 eingepresst (vergleiche 1) oder mit einem Ringspalt (siehe 2) zwischen dem Getriebebauteil 20 und dem Ventilgehäuse in das Getriebebauteil 20 eingesetzt. Der dritte Kanal 39 schließt sich an die Rückseite des Ventils 1 an.
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Das Ventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2, einen Kolben 3, ein Stützelement 4 und eine Feder 5 auf. Das Ventilgehäuse 2 und der Kolben 3 sind im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial zu der Ventilachse 6 angeordnet. Die Ventilachse 6 ist axial ausgerichtet. Der Kolben 3 ist axial beweglich aber radial eng mit wenig radialem Spiel in dem Ventilgehäuse 2 geführt und mit einem Kolbenmantel 9 sowie einen Kolbenboden 7 versehen. Der Kolbenmantel 9 ist hohlzylindrisch ausgebildet und koaxial zur Ventilachse 6 ausgerichtet und erstreckt sich von dem Kolbenboden 7 aus in Richtung des Stützelements 4.
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Das Ventilgehäuse 2 und der Kolben 3 sind hülsenförmigen Bauelemente, die vorzugsweise aus flachem Blechmaterial kalt geformt, d. h., gezogen und gestanzt, werden. Die Feder 5 ist eine Druckfeder und axial in die eine Richtung an dem Kolbenboden 7 des Kolbens 3 und in die andere axiale Richtung an dem Stützelement 4 so abgestützt, dass die Feder 5 axial zwischen dem Kolbenboden 7 und dem Stützelement 4 eingespannt ist. Das Stützelement 4 greift mit ersten Vorsprüngen 28 in eine Umfangsnut 21 des Ventilgehäuses 2 ein und ist dort durch die Federwirkung der Vorsprünge 28 fest abgestützt. Der Kolben 3 ist aus einer gegen die Wirkung der Federkräfte der Feder 5 axial in eine nicht dargestellte Öffnungsstellung beweglich. Der Kolbenboden 7 weist einen kleineren Außendurchmesser auf als der Kolbenmantel 9.
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Das hülsenförmig ausgebildete Ventilgehäuse 2 ist mit einer für Strömungsmittel durchlässigen ersten Öffnung 8 und an seinem Ventilgehäuse 2 mit einer zweiten Öffnung 10 versehen. Die erste Öffnung ist kopfseitig des Ventils 1 an dem Ventilgehäuse 2 ausgebildet, koaxial zur Ventilachse 6 angeordnet und senkrecht von der Ventilachse 6 durchstoßen. Die zweite Öffnung 10 ist quer zur ersten Öffnung 8 ausgerichtet, d. h., dass sich die zweite Öffnung 10 mit radialem Abstand zur Ventilachse 6 in axialer Richtung erstreckt.
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An der Rückseite des Druckausgleichventils 1 sitzt das Stützelement 4 in dem Ventilgehäuse 2. Das Stützelement 4 ist analog eines Zackenrings federelastisch ausgebildet und weist an einem Grundkörper 31 mehrere am Umfang verteilte zackenartig ausgebildete der ersten Vorsprünge 28, wenigstens einen zweiten Vorsprung 23 sowie einen dritten Vorsprung 42 auf. Eine Formschlussverbindung ist durch die Vorsprünge 28 und die Umfangsnut 21 gebildet, wobei die Vorsprünge 28 radial in die Umfangsnut 21 eingeschnappt sind und das Stützelement 4 dadurch axial in dem Ventilgehäuse 2 abgestützt ist. Der Grundkörper 31 dient als axiale Stütze und radiale Zentrierung sowie Führung der Feder 5.
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1 - Die Vorrichtung 34 zur Sicherung des Ventils 1 gegen Verdrehen in dem Getriebebauteil 20 ist wie folgt aufgebaut: An dem Grundkörper 31 steht im Wesentlichen in eine mit der Ventilachse 6 gleichgerichtete axiale Richtung mindestens ein zweiter Vorsprung 23 hervor. Dieser Vorsprung 23 wird bei der Herstellung des Zackenrings zunächst identisch mit den Vorsprüngen 28 ausgebildet und dann im Anschluss in die axiale Richtung weisend abgewinkelt. Der Vorsprung 23 schlägt an einem Widerlager 26 in Form eines Vorsprung s 44 des Getriebebauteils 20 so an, dass ein Verdrehen des Stützelements 4 um die Ventilachse 6 nicht möglich ist. Ein dritter Vorsprung 42 greift in eine Ausnehmung 43 des Ventilgehäuses 2 ein, wodurch eine Verdrehsicherung des Ventilgehäuses 2 gegenüber dem Stützelement 4 geschaffen ist.
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3 - In 1 ist nur ein zweiter Vorsprung 23 sichtbar. Es ist aber beispielsweise auch möglich, wie in 3 dargestellt ist, dass zwei der zweiten Vorsprünge 23 an dem Grundkörper 31 des Stützelements 4 ausgebildet sind und diese zum Beispiel in Umfangsrichtung zu einer benachbarten Seite und zu einer anderen benachbarten Seite des Vorsprungs 42 an dem Stützelement 4 ausgebildet sind. Es folgen in Umfangsrichtung einige erste Vorsprünge 28. Der jeweilige der Vorsprünge 23 wurde bei der Herstellung des Stützelements zunächst wie der Vorsprung 42 ausgeführt. Anschließen aber von der radialen Richtung abweisend in axiale Richtung so abgebogen, dass sein freies Ende in axiale Richtung weist. Ein Abschnitt des Endes ist dabei so ausgeführt, dass eine plane Fläche entsteht, welche im eingebauten Zustand des Ventils 1 an dem Widerlager 26 zur Anlage kommt (siehe 4). Der Grundköper 31 ist zentral mit einem Loch 33 versehen, kann alternativ aber auch geschlossen ausgeführt sein.
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4 - Die Rückseite des Ventils 1 die an dem Ventilgehäuse 2 verankerten ersten Vorsprüngen 28 sind sichtbar. Die Vorsprünge 23 ragen axial über das Ventilgehäuse 2 hinaus und liegen beide im eigebauten Zustand mit Abstand zueinander an dem Widerlager 26 bzw. Vorsprung 44 an und bilden mit dem Widerlager 26 die Vorrichtung 34 zur Sicherung gegen Verdrehen des Ventils 1 in dem Getriebebauteil 20.
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1 und 4 - Durch den in die Ausnehmung 43 des Ventilgehäuses 2 eingreifenden dritten Vorsprung 42 ist zunächst eine Verdrehsicherung geschaffen, durch die zum einen das Stützelement 4 sich im Ventilgehäuse 2 nicht verdrehen kann und zum anderen die zweite Öffnung 10 sowie die zweiten Vorsprünge 23 zueinander ausgerichtet sind (siehe 1). Danach wird/werden beim Einbau des Ventils 1 in die Vorrichtung 37 der Vorsprung 23 bzw. die Vorsprünge 23 gegenüber einem am Getriebebauteil 20 ausgebildeten Vorsprung 44 genau positioniert und in dieser Position gehalten (siehe 1 und 4). Über die Position des Vorsprungs 23 bzw. der Vorsprünge 23 wiederum ist die exakte Ausrichtung der zweiten Öffnung 10 (siehe 1) gegenüber dem zweiten Kanal 38 abgesichert. Durch diese Vorrichtung ist abgesichert, dass die zweite Öffnung 10 und der zweite Kanal 38 zweifelsfrei zueinander ausgerichtet sind und eine für Strömungsmittel durchlässige Verbindung zwischen dem ersten Kanal 30 über das Ventil 1 zu dem zweiten Kanal 38 gewährleistet ist. Die Vorrichtung 34 zur Sicherung des Ventils 1 gegen Verdrehen in dem Getriebebauteil 20 ist also in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einerseits durch den Formschluss des dritten Vorsprungs 42 mit der Ausnehmung 43 sowie durch den Vorsprung 23 bzw. die Vorsprünge 23 des Stützelements 4 und den durch ein an Getriebebauteil 20 ausgebildetes Widerlager 26 im in dem Getriebebauteil 20 gebildet. Wenn das Stützelement 4 jedoch mit den Vorsprüngen 28 fest genug in dem Ventilgehäuse 2 sitzt, kann die durch den dritten Vorsprung 42 und die Ausnehmung 43 gebildete Verdrehsicherung optional auch entfallen.
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1 und 2 - Das Ausgleichselement 24 weist einen ringförmigen Grundkörper 19 auf und ist mit einem ersten Kragen 22 sowie mit einem zweiten Kragen 36 versehen. Der erste Kragen 22 hintergreift den Rand 16 außenseitig des Ventils an dem Ventilgehäuse 2 axial und ragt dabei radial über den Öffnungsquerschnitt der ersten Öffnung 8 hinaus. Der zweite Kragen 36 ist auch radial von der Ventilachse 6 weg geneigt und hintergreift im Inneren des Ventilgehäuses 2 einen Hinterschnitt 14 an der ersten Öffnung 8 axial. Bei der Herstellung dieser unlösbaren formschlüssige Verbindung wird beispielsweise zunächst ein axial von dem ersten Kragen 22 abstehender hohlzylindrischer Abschnitt in die erste Öffnung 8 gesteckt und dann so radial nach außen aufgeweitet, dass dieser zu dem zweiten Kragen 36 geformt ist. Auf diese Weise ist das Ausgleichselement 24 radial unbeweglich an der auf den Hinterschnitt 14 folgenden engsten Stelle der ersten Öffnung 8 und axial in eine Richtung außen am Ventilgehäuse 2 und innen an dem Rand 16 gehalten. Die äußere Kante des zweiten Kragens 36 befindet sich dabei axial zwischen der Fläche 18 des Kolbenbodens 7 und dem Hinterschnitt 14. Zwischen dem ersten Flansch 22 und der Stirnseite des Ventilgehäuses 2 ist axial ein Dichtring 40 gehalten bzw. eingeklemmt. Mit dem Dichtring 40 ist ein zwischen der Außenkontur 29 des Ventilgehäuses 2 und der Innenwand der Durchgangsbohrung 35 ausgebildeter Ringspalt 41 abgedichtet.
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1 und 2 - zur Bildung des Ausgleichselements 24 sind an einem Grundkörper 19 einteilig-einmaterialig ein hohlzylindrischer Abschnitt 11 als Abstandshalter 15, der erste Kragen 22 das und der zweite Kragen 36 aus einem Stahlblech ausgebildet. Daraus ergibt sich eine trichterförmige Gestalt des Ausgleichselements 24, wie insbesondere aus den 2 und 3 hervorgeht.
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1 und 2 - Der Kolben 3 ist in der mit den 1 und 2 dargestellten Schließstellung durch die Wirkung der Feder 5 axial gegen den Ventilsitz 17 vorgespannt und verschließt in dieser Position die erste Öffnung 8 mit dem Kolbenboden 7. Die Schließstellung ist dementsprechend die Position des Kolbenbodens 7 zum Ventilsitz 17 im geschlossenen Zustand des Ventils 3. Dabei liegt die der Kolben 3 dichtend an dem Ventilsitz 17 an. In der Schließstellung ist ein Ringkanal 13 zwischen dem Kolben 3 und dem Ventilgehäuse 2 ausgebildet. Der Ringkanal 13 ist in der dargestellten Schließstellung nur an der spaltförmigen Durchgangsöffnung 12 offen und ansonsten umlaufend geschlossen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ventil
- 2
- Ventilgehäuse
- 3
- Kolben
- 4
- Stützelement
- 5
- Feder
- 6
- Ventilachse
- 7
- Kolbenboden
- 8
- erste Öffnung
- 9
- Kolbenmantel
- 10
- zweite Öffnung
- 11
- hohlzylindrischer Abschnitt
- 12
- spaltförmige Durchgangsöffnung
- 13
- Ringkanal
- 14
- Hinterschnitt
- 15
- Abstandshalter
- 16
- Rand
- 17
- Ventilsitz
- 18
- Fläche des Kolbenbodens
- 19
- Grundkörper des Ausgleichselements
- 20
- Getriebebauteil
- 21
- Umfangsnut
- 22
- erster Kragen
- 23
- Zweiter Vorsprung des Stützelements
- 24
- Ausgleichselement
- 25
- nicht vergeben
- 26
- Widerlager am Getriebebauteil
- 28
- erster Vorsprung des Stützelements
- 29
- Außenkontur des Ventilgehäuses
- 30
- erster Kanal
- 31
- Grundkörper des Stützelements
- 32
- Ende des Ventils
- 33
- Loch im Grundkörper des Stützelements
- 34
- Vorrichtung zur Sicherung des Ventils gegen Verdrehen in einem Getriebebauteil
- 35
- Durchgangsbohrung
- 36
- zweiter Kragen
- 37
- Vorrichtung zur Regelung von Drücken
- 38
- zweiter Kanal
- 39
- dritter Kanal
- 40
- Dichtring
- 41
- Ringspalt
- 42
- dritter Vorsprung des Stützelements
- 43
- Ausnehmung im Ventilgehäuse
- 44
- Vorsprung am Getriebebauteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007002445 A1 [0003]
- US 2590244 A [0003]
- DE 19739904 A1 [0003]
- DE 102015211599 A1 [0003]
