DE3505377C2 - Druckregler - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Druckregler nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem derartigen bekannten Druckregler ist die Welle in zwei Axiallagern gelagert und der Verbindungskanal auf andere Weise als beim Patentgegenstand ausgebildet. Der wesentliche Nachteil dieses Druckreglers besteht darin, daß das Dämpfungsverhalten des Druckreglers, d. h. des Steuerschiebers, nicht optimal ist, so daß sich Schwingungen einstellen können, welche die Präzision der Druckregelung beeinträchtigen (DE 28 22 597 A1).

Es ist auch bekannt (DE 23 53 262 A1), bei einem Drucksteuerventil durch eine Dämpfungsdrossel in einer Verbindungsbohrung im Steuerkolben die Bewegung des Steuerkolbens zu dämpfen und darüberhinaus durch ein Ankerdämpfungssystem bestehend aus einer Verbindungsbohrung mit Dämpfungsdrossel im Anker, das Drucksteuerventil zusätzlich zu stabilisieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Druckregler der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher ein verbessertes Dämpfungsverhalten aufweist. Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei wirkt der Verbindungskanal nicht nur als Rückführkanal, sondern auch als Drosselkanal. Der Dämpfungseffekt wird dadurch erreicht, daß die Bewegungsrichtung des Steuerkolbens und die Strömungsrichtung des Mediums durch den Verbindungskanal immer entgegengesetzt sind.

Somit wirkt die im Verbindungskanal entstehende Strömungskraft den Bewegungen des Steuerkolbens immer entgegen, d. h. sie dämpft den Steuerkolben. Durch die besondere auf den Druckregler bzw. das System abgestimmte Wahl von Durchmesser und Länge des Verbindungskanals wird die Stabilität des Druckreglers gewährleistet. Durch geeignete Dimensionierung der Entlastungsnut im Lagerzapfen kann zusätzlich ein definiertes Dämpfungsverhalten eingestellt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Druckreglers möglich.

So wird durch die besondere Ausgestaltung der Membranfeder gemäß Anspruch 2 eine besonders weiche Kennung der Membranfeder erzielt, so daß diese lediglich die axiale Führung und radiale Halterung der Welle bewirkt, während die eigentliche Regelfeder zur Festlegung des maximal zu regelnden Drucks von einer Spiralfeder gebildet wird, deren Kennung wesentlich härter ist als die der Membranfeder.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Druckreglers;

Fig. 2 eine Ansicht einer beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verwendeten Membranfeder.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerkolbens.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 bezeichnet 10 das Gehäuse eines Druckreglers, das einen Spulenkörper 11 mit einer Spule 12 samt deren elektri­ schen Anschlüssen 13 aufnimmt. An das Gehäuse 10 ist ein Ver­ teilergehäuse 14 angeformt, das über Kanäle 15, 16, 17, 18, 19, 20 verfügt. Die Kanäle 15 bis 20 sind Teile einer in Fig. 1 nicht dargestellten hydraulischen Anlage und bewirken einen Zu- bzw. Abfluß eines hydraulischen Druckmediums. Zur Einstellung des Druckes über die Kanäle 15 bis 20 dient ein im Verteilergehäuse 14 laufender Steuerkolben 21 Das Ventil­ gehäuse ist mit der Platte 30 abgeschlossen. Im Steuerkolben 21 ist ein Verbindungskanal 31 - Fig. 3 - vorhanden, welcher die Räume 32 und 33 miteinander verbindet.

Koaxial zum Steuerkolben 21 und zur Spule 12 läuft eine Welle 22, die einen Anker 23 trägt. Am Verbindungspunkt der Welle 22 mit dem Anker 23 ist die Welle 22 an dem dem Steuerkolben 21 zugewandten Ende von einer Membranfeder 24 gehalten, die an ihrem Umfang in das Gehäuse 10 eingefügt ist. An der in Fig. 1 mit 25 bezeichneten Verbindungsstelle von Welle 22, Anker 23 und Membranfeder 24 wird die mechanische Verbindung vorzugsweise durch dreimaliges Verstemmen hergestellt.

Die Welle 22 läuft an ihrem vom Steuerkolben 21 abgewandten Ende in einen Lagerzapfen 26 aus, der in einer Lagerbuchse 27 läuft, die seinerseits vom Gehäusekörper 10 koaxial ge­ halten wird. Der Anker 23 stützt sich über eine Feder 28 an der Lagerbuchse 27 ab. Der Lagerzapfen 26 verfügt über einen Entlastungskanal 29, über den das Volumen am Boden der Sack­ bohrung der Lagerbuchse 27 entlastbar ist.

Die Membranfeder 24 ist in bevorzugter Ausgestaltung der Er­ findung in einer Weise ausgebildet, wie sie in Fig. 2 im einzelnen dargestellt ist.

Die Membranfeder 24 weist dabei eine kreisförmige Gestalt auf, ist jedoch nur teilweise massiv ausgebildet. Sie ver­ fügt nämlich an ihrem Umfang über einen Ringabschnitt 40, der in mehrere spiralartige Arme 41 übergeht, die zu einem gemeinsamen mittleren Abschnitt 42 führen, der an der in Fig. 1 mit 25 bezeichneten Verbindungsstelle angeordnet ist.

Wird die Spule 12 des Druckreglers mit Strom beaufschlagt, wird der Anker 23 zur Spule hingezogen und bewegt damit den Steuerkolben 21 mit. Die im Luftspalt zwischen Anker 23 und Spule 12 entstehenden Querkräfte werden dabei von der Mem­ branfeder 24 abgefangen; das durch die Lagerbuchse 27 und den Lagerzapfen 26 gebildete Gleitlager nimmt dabei prak­ tisch keine Querkräfte auf. Durch die in Fig. 2 dargestell­ te Gestaltung der Membranfeder 24 wird für diese Feder eine besonders weiche Kennung erzielt, so daß die Membranfeder 24 praktisch gar keine Federkraft bei Auslenkung des Ankers 23 ausübt. Die Federkraft wird vielmehr praktisch ausschließ­ lich von der Feder 28 aufgebracht, die damit den einzustel­ lenden Maximaldruck festlegt.

Durch die Dimensionierung der Entlastungsnut 29 im Lagerzap­ fen 26 kann dabei ein definiertes Dämpfungsverhalten des er­ findungsgemäßen Druckreglers eingestellt werden.

Die Bewegung des Steuerkolbens 21 ist mit einer Strömung des Mediums Öl durch den Verbindungskanal 31 gekoppelt, wobei die Strömungsrichtung der Kolbenbewegung immer entgegengesetzt ist. Der Kanaldurchmesser d_k und die Kanallänge l_k bedingen dabei die Stabilitätseigenschaften des Reglers.

Der erfindungsgemäße Druckregler eignet sich insbesondere zur Einstellung des Drucks in einem automatischen Stufenge­ triebe eines Kraftfahrzeuges. Es versteht sich jedoch, daß er auf diese Anwendung keinesfalls beschränkt ist sondern vielmehr überall dort eingesetzt werden kann, wo ein Hydrau­ likdruck oder Pneumatikdruck zu regeln ist.

Claims (6)

1. Druckregler mit einem Gehäuse (10), darin einer Magnetspule (12), einem Magnetanker (23) sowie einem vom Anker (23) betätigten, in einer Längsbohrung (25) eines Verteilergehäuses (14) laufenden Steuerkolben (21), wobei der Anker (23) von einer Welle (22) getragen wird, die koaxial zur Spule (12) angeordnet und an ihren Enden gelagert ist und wobei ein vom zu regelnden Druck beaufschlagter erster Raum (33) in der Längsbohrung (25) und ein von einer Stirnfläche des Steuerkolbens begrenzter zweiter Raum (32) in der Längsbohrung (25) durch einen Verbindungskanal (31) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (22) an ihrem vom Steuerkolben (21) abgewandten Ende in einer Lagerbuchse (27) in axialer Richtung gleitet und an ihrem dem Steuerkolben (21) zugewandten Ende von einer Membranfeder (24) und diese wiederum an ihrem Umfang vom Gehäuse (10) gehalten wird, daß die Längsbohrung (25) des Verteilergehäuses mit einer Platte (30) abgeschlossen ist, daß der Verbindungskanal (31) im Steuerkolben (21) als ein Kanal mit Drosselwirkung ausgebildet ist, und daß die Welle (22) im Bereich der als Sackbohrung ausgebildeten Lagerbuchse (27) in einen Lagerzapfen (26) ausläuft, der über eine Entlastungsnut (29) verfügt.

2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfeder (24) an ihrem Umfang einen Ringabschnitt (40) aufweist, von dem spiralartige dünne Arme (41) zu einem mittleren Abschnitt (42) führen, in dem die Membranfeder mit der Welle (22) vorzugsweise verstemmt ist.

3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (23) gegenüber dem Gehäuse (10) mit einer Feder (28) abgestützt ist, deren Kennung härter ist als die der Membranfeder (24).

4. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfeder (24) am Verbindungspunkt von Welle (22) und Anker (23) die Welle (22) hält.

5. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (31) des Steuerschiebers einen relativ kleinen Durchmesser hat, und das Verhältnis des Durchmessers von Steuerkolben und Kanal beträgt.

6. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (31) relativ lang ist, und das Verhältnis von Kanallänge und Kanaldurchmesser beträgt.