DE19710175A1 - Sitzventil - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sitzventil, insbesondere für
schlupfgeregelte elektrohydraulische Bremsanlage nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 43 32 820 A1 ist bereits ein derartiges Sitzven
til bekannt geworden, das eine Schaltblendenfunktion auf
weist, wozu innerhalb des Ventilgehäuses ein federbelasteter
Ringkolben angeordnet ist, um in Abhängigkeit der beider
seits der Stirnflächen am Ringkolben angreifenden hydrau
lischen Druckkräfte den Druckmitteldurchlaß im Ventil redu
zieren zu können. Zur Betätigung des Ringkolbens weist die
ser entsprechend groß dimensionierte Wirkflächen auf, wo
durch sich der Bauaufwand des funktionell in Reihe zum Ven
tilschließkörpers angeordneten Ringkolbens unerwünscht ver
größert. Durch die damit hervorgerufenen relativ großen
Dichtquerschnitte muß der Magnetantrieb des Sitzventils ent
sprechend aufwendig gestaltet werden.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung ein Sitzventil zu
entwickeln, welches mit einfachen, funktionssicheren Mitteln
sehr klein baut und universell einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Sitzventil der
angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und aus der Darstel
lung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen
standes,
Fig. 2 ein in wesentlichen Elementen des Erfindungsgegen
standes nach Fig. 1 teilweise dargestelltes Sitzven
til in der elektromagnetisch stromlos offenen
Schaltposition,
Fig. 3 das Sitzventil nach Fig. 2 in der elektromagnetisch
betätigten Schließstellung,
Fig. 4 die Schaltstellung des Sitzventils nach Fig. 2 in
einer Schaltblendenfunktion.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer, nicht maßstäblicher
Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel für eine zweck
mäßige Gestaltung des erfindungsgemäß beanspruchten Sitzven
tils. Das vorgeschlagene Sitzventil ist digital ansteuerbar
und in seiner elektromagnetisch nicht erregten Grundstellung
stromlos geöffnet. Ein derartiges Sitzventil eignet sich
besonders für schlupfgeregelte elektrohydraulische Brems
anlagen, das eine oder mehrere Radbremsen von einem Brems
druckgeber hydraulisch trennen kann. Das Sitzventil besteht
aus einem Ventilstößel 1, einer im Ventilgehäuse 9 befestig
ten ersten Ventilplatte 6, einer gleichfalls im Ventilgehäu
se 9 befestigten zweiten Ventilplatte 5, die von dem Ventil
stößel 1 durchdrungen ist, einem durch die Bewegung des Ven
tilstößels 1 veränderbaren ersten Drosselquerschnitt 2' in
der ersten Ventilplatte 6, der durch einen am Ventilstößel 1
ausgebildeten ersten Dichtkörper 3' und durch einen ersten
Dichtsitz 4' an der ersten Ventilplatte 6 gebildet ist. Die
Erfindung sieht vor, daß durch die Bewegung des Ventilstö
ßels 1 ein veränderbarer zweiter Drosselquerschnitt 2 ent
steht, der zwischen einem am Ventilstößel 1 sich abstützen
den zweiten Dichtkörper 3 und einem zweiten Dichtsitz 4 an
der zweiten Ventilplatte 5 gelegen ist. Dementsprechend ist
die zweite Ventilplatte 5 wirkungsmäßig als auch baulich
parallel zur ersten Ventilplatte 6 angeordnet, wobei die
Dichtsitze 4, 4' an den Ventilplatten 5, 6 bei Bedarf als
Kegel-, Platten- oder Kugeldichtsitze ausgebildet sein kön
nen. Die Abdichtung zwischen dem zweiten Dichtkörper 3 und
dem Ventilstößel 1 kann zweckmäßigerweise mittels einer rein
metallischen Spaltabdichtung erfolgen. Gemäß Fig. 1 wird die
Spaltabdichtung mit Hilfe einer kalibrierten Hülse 8 dar
gestellt, die am scheibenförmigen Dichtkörper 2 anliegt und
auf dem Ventilstößel 1 geführt ist. Es ist jedoch bei Wunsch
oder Bedarf möglich, die vorgeschlagene Spaltdichtung um
eine Berührungsdichtung zu ersetzen bzw. zu ergänzen. Hierzu
eignen sich besonders Elastomer- oder Teflondichtungen, die
vorzugsweise mittels einer Feder auf dem Ventilstößel 1 po
sitioniert sind. Der für die Schaltblendenfunktion vorge
schlagene zweite Dichtkörper 3 am Ventilstößel 1 ist dement
sprechend möglichst leckagefrei entlang dem Ventilstößel 1
zu führen. Erfindungsgemäß ist gleichzeitig vorgesehen, daß
der als Schaltblendenkörper wirksame zweite Dichtkörper 3 im
Bedarfsfall eine Rückschlagventilfunktion ausüben kann, so
bald der im Bereich des ersten Dichtkörpers 3' anstehende
Druck größer wird als der abbildungsgemäß oberhalb des zwei
ten Drosselquerschnitts 2 anstehende hydraulische Druck, dem
der Schließdruck einer Feder 10 überlagert ist. Ein weiteres
Federelement 7 am Ventilstößel 1 sorgt dafür, daß der Ven
tilstößel 1 bei unbestromtem elektromechanischen Antrieb
eine von zwei definierten Ventilschaltstellungen einnimmt,
wobei in jeder dieser Stößelschaltstellungen zumindest eine
der beiden Drosselquerschnitte 2, 2' geöffnet ist. Als elek
tromechanischer Antrieb ist im vorgeschlagenen Ausführungs
beispiel eine Spulen-Magnetankeranordnung 11 vorgeschlagen,
so daß der Ventilstößel 1 auf bekannte Weise über den an ihm
angebrachten Magnetanker von der Ventilspule betätigt werden
kann. Das Sitzventil ist als 2/2-Wegeventil konzipiert, wo
bei abbildungsgemäß unterhalb der ersten Ventilplatte 6 ein
Zulaufkanal 12 in das patronenförmige Ventilgehäuse 9 ein
mündet und zwischen der ersten Ventilplatte 6 und der zwei
ten Ventilplatte 5 die dazwischen befindliche Ventilkammer
an einen radial aus dem Ventilgehäuse 9 führende Ablaufkanal
13 angeordnet ist. Ferner besteht über die zweite Ventil
platte 5 eine Druckmittelverbindung zwischen dem Zulaufkanal
12 und dem Ablaufkanal 13, da im Bereich des Zulaufkanals 12
ein Bypasskanal 14 das Ventilgehäuse 9 bis zum zweiten
Dichtkörper 3 durchdringt, der in seiner offenen Grundstel
lung den zweiten Drosselquerschnitt 2 in der zweiten Ventil
platte 5 in Richtung des Ablaufkanals 13 freigibt. Bei Ver
wendung des abbildungsgemäßen Sitzventils für eine schlupf
geregelte elektrohydraulische Bremsanlage schließt sich am
Zulaufkanal 12 ein Bremsdruckgeber und am Ablaufkanal 13
eine Radbremse an. Damit erfolgt die Anströmung des Ventils
von unten in den Zulaufkanal 12 entgegen dem Ventilstößel 1.
Basierend auf dem in Fig. 1 konstruktiv erläuterten Sitzven
til soll im nachfolgenden anhand den Fig. 2 bis 4 auf die
Funktionsweise des mit einer Schaltblendenfunktion versehe
nen Sitzventils eingegangen werden. Einleitend wird darauf
hingewiesen, daß das in den Fig. 2 bis 4 abgebildete Sitz
ventil konstruktiv in allen wesentlichen Einzelheiten mit
dem aus Fig. 1 bekannten Sitzventil identisch ist. Hierbei
soll als erwähnenswerter Unterschied lediglich auf das Weg
lassen des in Fig. 1 dargestellten Hülsenkörpers bzw. der
Hülse 8 hingewiesen werden, da diese zur Erläuterung der
Funktion des Sitzventiles nicht zwingend erforderlich ist.
Die Fig. 2 zeigt das Sitzventil in seiner elektromagnetisch
nicht erregten, hydraulisch offengeschalteten Grundposition,
in der der am Ventilstößel 1 angebrachte erste Dichtkörper
3' als auch der die Schaltblendenfunktion wahrnehmende zwei
te Dichtkörper 3 von der zweiten Ventilplatte 5 entfernt
ist, womit eine Druckmittelverbindung zwischen dem Zulauf
kanal 12 und dem Ablaufkanal 13 sowohl über den ersten Dros
selquerschnitt 2' als auch über den zweiten, ringförmigen
Drosselquerschnitt 2 besteht. Die abbildungsgemäße Grund
stellung wird bei dem vorgeschlagenen Sitzventil durch das
eingangs erwähnte Federelement 7 gewährleistet, so daß die
abbildungsgemäße Darstellung bei Anwendung auf ein Brems
system der Normalbremsstellung entspricht. Die Radbremsen
würden dementsprechend durch zwei geöffnete Drosselquer
schnitte widerstandsarm gefüllt. Vorteilhafterweise kompen
sieren sich zum Teil die schließend wirkenden Strömungskräf
te durch die entgegengesetzte Einströmrichtungen des Druck
mittels beiderseits der Ventilplatten 5, 6.
Die Fig. 3 zeigt die elektromagnetisch betätigte Schließ
stellung des Ventilstößels 1, in der sowohl der erste Dicht
körper 3' an der ersten Ventilplatte 6 als auch der zweite
Dichtkörper 3 an der zweiten Ventilplatte 5 druckmitteldicht
anliegen. In Bezugnahme auf den Anwendungsfall in einer rad
schlupfgeregelten Bremsanlage entspricht diese Schaltstel
lung der Bremsdruckregelung, die durch Druckhalten oder
Druckabbau in den Radbremsen gekennzeichnet ist. Vorteilhaf
terweise ist hierbei nur die Ventilkraft aufzubringen, die
notwendig ist, um den ersten Drosselquerschnitt 2' geschlos
sen zu halten. Diese elektromagnetisch erzeugte Ventilkraft
ist infolge der Miniaturisierung des Ventils relativ klein
und somit leicht zu realisieren. Der zweite Dichtkörper 3
wird durch die beiderseits an ihm anstehende Druckdifferenz
selbstverstärkend geschlossen. Ein absenken des hydrauli
schen Drucks im Zulaufkanal 12 führt gleichzeitig über den
parallel dazu verlaufenden Bypasskanal 14 zum Abheben des
zweiten Dichtkörpers 3 von der zweiten Ventilplatte 5, so
daß der zweite Dichtkörper 3 bei Bedarf und damit zum Zwecke
eines hydraulisch gesteuerten Druckabbaus im Ablaufkanal 13
bzw. in der Radbremse eine Rückschlagventilfunktion über
nimmt.
Die Fig. 4 zeigt den Ventilstößel 1 in einer den ersten
Drosselquerschnitt 2' in der ersten Ventilplatte 6 freige
benden, elektromagnetisch erregten Ventilöffnungsstellung,
während der zweite Drosselquerschnitt 2 in der zweite Ven
tilplatte 5 vom zweiten Dichtkörper 3 hydraulisch selbstver
stärkend, zur Ausführung der Schaltblendenfunktion ver
schlossen bleibt. Damit ergibt sich im Ablaufkanal 13 und
damit in der angeschlossenen Radbremse ein entsprechend
kleiner Druckaufbaugradient.
1
Ventilstößel
2
Zweiter Drosselquerschnitt
2
' Erster Drosselquerschnitt
3
Zweiter Dichtkörper
3
' Erster Dichtkörper
4
Zweiter Dichtsitz
4
' Erster Dichtsitz
5
Zweite Ventilplatte
6
Erste Ventilplatte
7
Federelement
8
Hülse
9
Ventilgehäuse
10
Feder
11
Magnetanker-Spulenanordnung
12
Zulaufkanal
13
Ablaufkanal
Claims (12)
1. Sitzventil, insbesondere für schlupfgeregelte elektro
hydraulische Bremsanlagen, bestehend aus einem Ventil
stößel, einer ersten Ventilplatte, einem durch die Bewe
gung des Ventilstößels veränderbaren ersten Drosselquer
schnitt in der ersten Ventilplatte, der durch einen am
Ventilstößel ausgebildeten ersten Dichtkörper und durch
einen Dichtsitz in der ersten Ventilplatte gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewegung des Ven
tilstößels (1) ein veränderbarer zweiter Drosselquer
schnitt (2) gebildet ist, der durch einen sich am Ven
tilstößel (1) abstützenden zweiten Dichtkörper (3) und
durch einen zweiten Dichtsitz (4) an einer zweiten Ven
tilplatte (5) gebildet ist.
2. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Ventilplatte (5) von dem Ventilstößel (1)
durchdrungen ist.
3. Sitzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die zweite Ventilplatte (5) wirkungsmäßig also
auch baulich parallel zur ersten Ventilplatte (6) an
geordnet ist.
4. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Spaltabdichtung zwischen dem zweiten Dichtkörper
(3) und dem Ventilstößel (1) vorgesehen ist.
5. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein elektromechanischer Antrieb zur Betätigung des Ven
tilstößels (1) vorgesehen ist.
6. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Federelement (7) am Ventilstößel (1) vor
gesehen ist, welches bewirkt, daß der Ventilstößel (1)
bei unbestromtem elektromechanischen Antrieb eine von
zwei definierten Ventilschaltstellungen einnimmt, und
daß in jeder dieser Ventilschaltstellungen mindestens
eine der beiden Drosselquerschnitt (2, 2') geöffnet ist.
7. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilstößel (1) digital mittels eines elektromecha
nischen Antriebs angesteuert, in der Grundstellung
stromlos geöffnet ist.
8. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtsitze (4, 4') als Kegel-, Platten- oder Kugel
dichtsitze ausgebildet sind.
9. Sitzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spaltabdichtung mit Hilfe einer kalibrierten Hülse
(8) hergestellt ist.
10. Sitzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spaltabdichtung um eine Berührungsdichtung ersetzt
oder ergänzt ist.
11. Sitzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Berührungsdichtung als Elastomer-/Teflondichtung
ausgebildet ist, die vorzugsweise durch eine Feder ge
halten ist.
12. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Dichtkörper (3) eine Rückschlagventilfunktion
aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997110175 DE19710175A1 (de) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Sitzventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
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---|---|
DE19710175A1 true DE19710175A1 (de) | 1998-09-17 |
Family
ID=7823103
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19710175A1 (de) |
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- 1997-03-12 DE DE1997110175 patent/DE19710175A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D |
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8143 | Withdrawn due to claiming internal priority |