EP2373874A1 - Hydraulic directional valve - Google Patents

Abstract

The invention relates to a hydraulic directional valve (1) comprising a valve housing (6) and a filter element (13), wherein at least one groove (9) encircling the circumferential direction is provided on the valve housing (6), wherein the filter element (13) is arranged in the groove (9) and comprises at least one frame element (14) and a filter fabric (15) firmly connected thereto, and wherein the groove (9) comprises a groove base (10) and two side walls (4) which extend substantially in the radial direction and circumferential direction.

Description

Hydraulisches Wegeventil Hydraulic directional valve

Beschreibungdescription

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Wegeventil mit einem Ventilgehäuse und einem Filterelement, wobei an dem Ventilgehäuse zumindest eine in Um- fangsrichtung verlaufenden Nut vorgesehen ist, wobei das Filterelement in der Nut angeordnet ist und zumindest ein Rahmenelement und ein fest mit diesem verbundenes Filtergewebe aufweist und wobei die Nut einen Nutgrund und zwei sich im Wesentlichen in radialer Richtung und Umfangsrichtung erstreckende Seitenwände aufweist und ein Verfahren zur Herstellung des Wegeventils.The invention relates to a hydraulic directional control valve with a valve housing and a filter element, wherein at least one groove extending in the circumferential direction is provided on the valve housing, wherein the filter element is arranged in the groove and at least one frame element and a fixedly connected with this filter fabric and wherein the groove has a groove bottom and two side walls extending substantially in the radial and circumferential directions, and a method of manufacturing the directional control valve.

Derartige Wegeventile werden in Brennkraftmaschinen beispielsweise zur An- Steuerung von hydraulischen Nockenwellenverstellern oder schaltbaren Nockenfolgern, beispielsweise schaltbaren Schlepphebeln, Tassenstöfieln oder Rollenstößeln, eingesetzt. Die Wegeventile bestehen aus einer Stelleinheit und einem Ventilabschnitt. Die Stelleinheit kann beispielsweise eine elektromagnetische oder hydraulische Stelleinheit sein. Der Ventilabschnitt stellt den hydrau- lischen Abschnitt des Wegeventils dar, wobei an diesem üblicherweise ein Zu- laufanschluss, mindestens ein Arbeitsanschluss und ein Tankanschluss ausgebildet sind. Mittels der Stelleinheit können gezielt bestimmte Anschlüsse des Ventilabschnitts hydraulisch miteinander verbunden und somit die Druckmittelströme gelenkt werden.Such directional control valves are used in internal combustion engines, for example for the control of hydraulic camshaft adjusters or switchable cam followers, for example shiftable cam followers, cup breakers or roller tappets. The directional control valves consist of an actuating unit and a valve section. The actuating unit may be, for example, an electromagnetic or hydraulic actuator. The valve section represents the hydraulic section of the directional control valve, wherein a supply connection, at least one working connection and a tank connection are usually formed on the latter. By means of the actuator targeted specific connections of the valve section can be hydraulically connected to each other and thus the pressure medium flows are directed.

Für den Einsatz eines Wegeventils zur Steuerung eines Nockenwellenvers- tellers ist dieses im Normalfall als 4/3-Proportionalwegeventil ausgebildet. Ein derartiges Proportionalventil ist beispielsweise in der DE 100 27 080 A1 offenbart.For the use of a directional control valve for controlling a camshaft adjuster, this is normally designed as a 4/3 proportional directional control valve. One Such proportional valve is disclosed for example in DE 100 27 080 A1.

Der Ventilabschnitt besteht aus einem Ventilgehäuse und einem darin axial verschiebbar angeordneten Steuerkolben. Das Ventilgehäuse ist üblicherweise innerhalb einer zylindrischen, sacklochartigen Aufnahme des Zylinderkopfes oder einer zentralen Bohrung des Nockenwellenverstellers angeordnet. An der Außenmantelfläche des Ventilgehäuses sind vier Ringnuten ausgebildet, in deren Nutgründen Öffnungen ausgebildet sind, welche als Druckmittelanschlüsse dienen. In dem Zylinderkopf ist pro Ringnut ein Druckmittelkanal aus- gebildet ist, der in die jeweilige Ringnut mündet. Über die Anschlüsse kann Druckmittel in das Innere des Ventilgehäuses gelangen bzw. aus dem Inneren des Ventilgehäuses austreten. Im Inneren des Ventilgehäuses ist ein Steuerkolben axial verschiebbar angeordnet, wobei der Außendurchmesser des Steuerkolbens dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses angepasst ist. Des Weiteren sind am Steuerkolben ebenfalls Ringnuten ausgebildet, über welche benachbarte Druckmittelanschlüsse miteinander verbunden werden können.The valve section consists of a valve housing and a control piston arranged axially displaceable therein. The valve housing is usually arranged within a cylindrical, blind hole-like receptacle of the cylinder head or a central bore of the camshaft adjuster. On the outer circumferential surface of the valve housing four annular grooves are formed in the groove bottom openings are formed, which serve as pressure medium connections. In the cylinder head, a pressure medium channel is formed per annular groove, which opens into the respective annular groove. Via the connections, pressure medium can enter the interior of the valve housing or emerge from the interior of the valve housing. In the interior of the valve housing, a control piston is arranged axially displaceable, wherein the outer diameter of the control piston is adapted to the inner diameter of the valve housing. Furthermore, ring grooves are likewise formed on the control piston, via which adjacent pressure medium connections can be connected to one another.

Im Inneren der Stelleinheit sind eine Spule und ein Anker angeordnet. Durch Bestromen der Spule wird der Anker in axialer Richtung verschoben, wobei diese Bewegung mittels einer an dem Anker befestigten Stößelstange auf den Steuerkolben übertragen wird. Des Weiteren greift am dem Steuerkolben eine Feder an, die sich an dem Ventilgehäuse abstützt und den Kolben in axialer Richtung auf die Stelleinheit zu mit einer Kraft beaufschlagt.Inside the actuator, a coil and an armature are arranged. By energizing the coil, the armature is displaced in the axial direction, wherein this movement is transmitted to the control piston by means of a push rod attached to the armature. Furthermore, a spring acts on the control piston, which is supported on the valve housing and acts on the piston in the axial direction of the actuator to a force.

Wegeventile zur Ansteuerung von schaltbaren Nockenfolgern sind meist als Schaltventile ausgebildet. Ein derartiges Schaltventil ist, in einer Ausführung als 3/2-Schaltventil, beispielsweise aus der DE 103 59 363 A1 bekannt. Die Funktion und die Ausbildung der elektromagnetischen Stelleinheit sind in weiten Teilen analog zu der des Proportionalventils.Directional valves for controlling switchable cam followers are usually designed as switching valves. Such a switching valve is, in one embodiment known as a 3/2-way valve, for example from DE 103 59 363 A1. The function and design of the electromagnetic actuator are largely analogous to that of the proportional valve.

An dem Ventilabschnitt sind in diesem Fall ein Zulaufanschluss, ein Arbeits- anschluss und ein Tankanschluss ausgebildet. Der Arbeitsanschluss kommuniziert über jeweils eine als Ventilsitz ausgebildete Öffnung sowohl mit dem Zulauf- als auch mit dem Tankanschluss. Innerhalb des Ventilgehäuses ist weiterhin ein Steuerkolben angeordnet, an welchem zwei Schließelemente ausgebildet sind. Jedes Schließelement kann, abhängig von der Position des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses, den Druckmittelfluss durch einen der Ventilsitze sperren oder freigeben. Abhängig von der axialen Position des Steuerkolbens kann so der Arbeitsanschluss selektiv mit dem Zulaufanschluss oder mit dem Tankanschluss verbunden werden. Die axiale Lage des Steuerkolbens wird dabei wiederum über die axiale Position des Ankers relativ zum zweiten Magnetjoch festgelegt.In this case, an inlet connection, a working connection and a tank connection are formed on the valve section. The working port communicates via a respective opening formed as a valve seat both with the Inlet as well as with the tank connection. Within the valve housing, a control piston is further arranged, on which two closing elements are formed. Each closing element can, depending on the position of the control piston within the valve housing, block or release the pressure medium flow through one of the valve seats. Depending on the axial position of the control piston, the working connection can thus be selectively connected to the inlet connection or to the tank connection. The axial position of the control piston is in turn set via the axial position of the armature relative to the second magnetic yoke.

In der DE 100 27 080 A1 ist jedem der hydraulischen Anschlüsse ein Ringfilter zugeordnet. Jeder Ringfilter ist in einer der Ringnuten positioniert, wobei sich jeder Ringfilter entlang der gesamten Umfangsrichtung des kreisrunden Nutgrundes erstreckt. Die Ringfilter weist ein Rahmenelement aus einem elasti- sehen Kunststoff auf. Das Rahmenelement weist zwei sich in Umfangsrichtung des Ventilgehäuses erstreckende Teilelemente auf, die sich in axialer Richtung gegenüberstehen und über Querstreben miteinander verbunden sind. Zwischen den Teilelementen und den Querstreben ist ein Filtergewebe angeordnet. Das Filtergewebe kann beispielsweise bei der Herstellung des Rahmen- elements als Spritzgussteil in die Spritzgussform eingelegt und mit dem Kunststoff umspritzt werden. Das Rahmenelement ist flexibel ausgeführt und weist in Umfangsrichtung zwei sich gegenüberstehende offene Enden auf, die mittels eines Verschlusses nach dem Einlegen des Ringfilters in die Nut miteinander verbunden werden können.In DE 100 27 080 A1, a ring filter is assigned to each of the hydraulic connections. Each ring filter is positioned in one of the annular grooves, each ring filter extending along the entire circumferential direction of the circular groove bottom. The ring filter has a frame member made of an elastic plastic see. The frame member has two extending in the circumferential direction of the valve housing part elements which face each other in the axial direction and are connected to each other via cross braces. Between the sub-elements and the cross struts a filter fabric is arranged. The filter fabric, for example, in the production of the frame element as an injection molded part inserted into the injection mold and molded with the plastic. The frame member is flexible and has in the circumferential direction two opposing open ends, which can be connected to each other by means of a closure after inserting the ring filter in the groove.

Nachteilig an dieser Ausführungsform ist, dass die Querstreben des Rahmenelements, bei einer geringen Fehlorientierung des Ringfilters zu dem Ventilgehäuse, radial zu den Öffnungen der Anschlüsse oder direkt benachbart zu der Öffnung des im Zylinderkopf ausgebildeten Druckmittelkanals, mit dem die Ringnut kommuniziert, angeordnet sein können. Die Fehlorientierung kann während des Betriebs beispielsweise durch die Strömungskräfte des Druckmediums und des Spiels zwischen Ringnut und Rahmenelement verursacht werden. Daraus resultiert eine erhebliche Drosselung des Druckmittelstroms durch das Wegeventil, was zu einer ungewollten, zeitlich veränderlichen Veränderung der Wegeventilcharakteristik, und damit im schlimmsten Fall zum Ausfall der Steuerung des angeschlossenen hydraulischen Verbrauchers führt.A disadvantage of this embodiment is that the cross struts of the frame member, with a slight misalignment of the ring filter to the valve housing, radially to the openings of the terminals or directly adjacent to the opening of the formed in the cylinder head pressure fluid channel, with which the annular groove communicates, can be arranged. The misalignment can be caused during operation, for example, by the flow forces of the pressure medium and the game between the annular groove and the frame member. This results in a significant restriction of the pressure medium flow through the directional control valve, which leads to an unwanted, time-varying change in the directional control valve characteristic, and thus in the worst case to the failure of the control of the connected hydraulic consumer.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde diese geschilderten Nachteile zu vermeiden und somit ein hydraulisches Wegeventil zu schaffen, das zumindest ein Filterelement zum Schutz einer der hydraulischen Anschlüsse vor Ver- schmutzungen des Druckmittels aufweist, wobei die vorgesehene Ventilcharakteristik über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine erhalten bleiben soll.The invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and thus to provide a hydraulic directional control valve, which has at least one filter element to protect one of the hydraulic connections from contamination of the pressure medium, wherein the provided valve characteristic over the entire life of the internal combustion engine is maintained should.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest eine der Seitenwände zumindest eine axiale Ausbuchtung aufweist, die sich in Richtung des Rahmenelements erstreckt und form- und oder kraftschlüssig an dem Rahmenelement angreift.According to the invention the object is achieved in that at least one of the side walls has at least one axial bulge which extends in the direction of the frame member and engages positively and or non-positively on the frame member.

Das beispielsweise zylindrische Ventilgehäuse des hydraulischen Wegeventils weist eine Nut auf, die in Umfangsrichtung des Ventilgehäuses verläuft und beispielsweise als Ringnut ausgebildet ist. Die Nut weist einen Nutgrund auf, in dem radiale Öffnungen ausgebildet sind, über die die Nut mit dem Inneren des Ventilgehäuses kommuniziert. Somit wirkt die Nut als hydraulischer Anschluss, über den Druckmittel in das Innere des Ventilgehäuses gelangen oder aus die- sem austreten kann. Innerhalb der Nut ist das Filterelement, das beispielsweise als Ringfilter ausgeführt sein kann, angeordnet. Das Filterelement weist ein Filtergewebe auf, das von einem Rahmenelement, welches beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt ist, begrenzt wird. Im Falle eines Ringfilters weist das Rahmenelement zwei kreisförmige Teilelemente auf, die axial zueinander angeordnet und über Axialstreben miteinander verbunden sind. Dabei sind die Abmessungen des Rahmenelements den Abmessungen der Nut derart angepasst, dass Druckmittel, welches dem Inneren des Ventilgehäuses zugeführt oder aus diesem abgeführt wird, das Filtergewebe passieren muss. Somit ist sichergestellt, dass Verunreinigungen des Druckmittels nicht in das Innere des Ventilgehäuses gelangen. Die Nut ist radial nach außen offen ausgebildet und wird radial nach innen von einem beispielsweise zylindermantel- förmigen Nutgrund und in axialer Richtung von jeweils einer beispielsweise ringförmigen Seitenwand begrenzt. An zumindest einer der Seitenwände ist eine axiale Ausbuchtung ausgebildet, die sich auf das Rahmenelement zu erstreckt. Mittels der Ausbuchtung ist das Filterelement gegen Bewegungen in Umfangsrichtung des Ventilgehäuses gesichert. Dies kann durch einen Formund oder Kraftschluss zwischen der Ausbuchtung und dem Rahmenelement realisiert sein. Die Ausbuchtung kann beispielsweise nur in einem bestimmten Bereich der Seitenwand ausgebildet sein. Alternativ kann die Ausbuchtung beispielsweise entlang der gesamten Erstreckung der Nut in Umfangsrichtung ausgebildet sein. Somit wird verhindert, dass sich das Filterelement bei Druck- mitteldurchfluss ungewollt aus seiner Einbaulage heraus verschiebt.The example cylindrical valve housing of the hydraulic directional valve has a groove which extends in the circumferential direction of the valve housing and is formed for example as an annular groove. The groove has a groove bottom in which radial openings are formed, via which the groove communicates with the interior of the valve housing. Thus, the groove acts as a hydraulic connection, via the pressure medium into the interior of the valve housing or can escape from this. Within the groove, the filter element, which may for example be designed as a ring filter, arranged. The filter element has a filter fabric, which is bounded by a frame element, which is made for example of a suitable plastic. In the case of a ring filter, the frame element on two circular sub-elements, which are arranged axially to each other and connected to each other via axial struts. The dimensions of the frame member are adapted to the dimensions of the groove such that pressure medium, which is supplied to the interior of the valve housing or discharged therefrom, must pass through the filter fabric. This ensures that impurities in the pressure medium do not get into the interior of the valve housing. The groove is designed to be open radially outward and is bounded radially inwardly by a groove base, for example of a cylinder jacket, and in the axial direction by a respective, for example, annular side wall. On at least one of the side walls, an axial protrusion is formed, which extends to the frame member. By means of the bulge, the filter element is secured against movements in the circumferential direction of the valve housing. This can be realized by a Formund or adhesion between the bulge and the frame member. The bulge can be formed, for example, only in a certain area of the side wall. Alternatively, the bulge may be formed, for example, along the entire extension of the groove in the circumferential direction. This prevents the filter element from undesirably shifting out of its installation position when the pressure is flowing through the medium.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Ausbuchtung kraftschlüssig an einer axialen Seitenfläche des Rahmenelements anliegt. Das Filterelement liegt in diesem Fall unter axialer Vorspannung an der Ausbuchtung an. Dies kann dadurch realisiert werden, dass nach dem Einlegen des Filterelements in die Nut Material der Seitenwand in axialer Richtung, beispielsweise mittels eines Ver- stemmvorgangs, verschoben wird. Das Rahmenelement ist in diesem Fall zwischen der Ausbuchtung und der gegenüberliegenden Seitenwand eingespannt. Vorteilhafterweise überragt das Rahmenelement die Nut in radialer Richtung. Somit ist sichergestellt, dass die sich axial erstreckende Ausbuchtung an der axialen Seitenfläche des Rahmenelements angreift.It can be provided that the bulge rests positively on an axial side surface of the frame member. The filter element is in this case under axial bias to the bulge. This can be realized by displacing material of the side wall in the axial direction, for example by means of a clamping process, after inserting the filter element into the groove. The frame member is clamped in this case between the bulge and the opposite side wall. Advantageously, the frame element projects beyond the groove in the radial direction. This ensures that the axially extending bulge acts on the axial side surface of the frame element.

In einer Alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Ausbuchtung zumindest teilweise radial außerhalb des Rahmenelements angeordnet ist und kraftschlüssig an einer radial äußeren Fläche, beispielsweise der Umfangsfläche, des Rahmenelements anliegt. Das Filterelement wird in diesem Fall radial nach innen gegen den Nutgrund gepresst. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Ausbuchtung in eine Vertiefung, beispielsweise eine Aussparung, des Rahmenelements eingreift. In diesem Fall können an dem Rahmenelement, beispielsweise in einer axialen oder radialen Seitenfläche, Aussparungen vorgesehen sein, in die Material der Seitenwand hinein verdrängt wird. Alternativ kann sich das Material der Ausbuchtung während deren Herstellung in das Rahmenelement eingraben. Somit wirken die Vertiefungen des Rahmenelements und die Ausbuchtung der Seitenwand wie ein Anschlag und ein Gegenanschlag, wodurch eine Bewegung des Filterelements relativ zu der Ausbuchtung und damit dem Nutgrund verhindert werden. Zusatzlich kann in dieser Ausführungsform die Ausbuchtung kraftschlüssig an den Begrenzungswänden der Aussparung angreifen.In an alternative embodiment it can be provided that the bulge is arranged at least partially radially outside the frame element and frictionally rests against a radially outer surface, for example the peripheral surface, of the frame element. The filter element is pressed in this case radially inwardly against the groove bottom. In a further alternative embodiment it can be provided that the Bulge engages in a recess, such as a recess of the frame member. In this case, recesses may be provided on the frame element, for example in an axial or radial side surface, into which material of the side wall is displaced. Alternatively, the material of the protrusion may dig into the frame member during its manufacture. Thus, the recesses of the frame member and the bulge of the side wall act as a stop and a counter-stop, whereby a movement of the filter element relative to the bulge and thus the groove bottom are prevented. In addition, in this embodiment, the bulge can frictionally engage the boundary walls of the recess.

Somit werden Relativbewegungen zwischen dem Filterelement und der Ausbuchtung wirkungsvoll unterbunden.Thus, relative movements between the filter element and the bulge are effectively prevented.

In einer Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest die Seitenwand, die mit der Ausbuchtung versehen ist, stufenförmig ausgebildet ist, wobei das Rahmenelement zumindest teilweise und die Ausbuchtung radial innerhalb der Stufe angeordnet sind Nach dem Einlegen des Filterelements in die Nut kann in diesem Fall das Verstemmwerkzeug an der Stufe angreifen, um die Ausbuchtung auszubilden. Material der Stufe, das während des Versstemmvorgangs radial nach außen verdrangt wird, befindet sich somit immer noch radial innerhalb der Nut. Somit wird verhindert, dass an dem Ventilgehau- se ein radialer Überstand entsteht, wodurch eine Montage des Ventilgehäuses in dessen Aufnahme verhindert werden würde.In a concretization of the invention it is provided that at least the side wall, which is provided with the bulge, is step-shaped, wherein the frame member at least partially and the bulge are arranged radially within the step After inserting the filter element in the groove can in this case engage the caulking tool on the step to form the protrusion. Material of the step, which is displaced radially outwards during the stiffening process, is thus still located radially inside the groove. This prevents a radial projection from forming on the valve housing, as a result of which assembly of the valve housing in its housing would be prevented.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Wegeventils umfasst zumindest folgende Verfahrensschritte:The inventive method for producing a hydraulic directional control valve according to the invention comprises at least the following method steps:

• Einlegen des Filterelements in die Nut und• Insert the filter element into the groove and

• Ausbilden zumindest einer axiale Ausbuchtung an zumindest einer der Seitenwände, die sich in Richtung des Rahmenelements erstreckt und form- und oder kraftschlüssig an dem Rahmenelement angreift. Dabei kann die Ausbuchtung beispielsweise mittels eines Verstemmverfahrens, mittels eines Prägeverfahrens oder Ringprägeverfahrens ausgebildet sein. Nach dem Einlegen des Filterelements in die Ringnut kann beispielsweise mittels eines Verstemmwerkzeugs Druck auf das Ventilgehäuse, beispielsweise die Stufe, ausgeübt werden, so dass die axiale Ausbuchtung ausgeformt wird und an dem Rahmenelement zur Anlage kommt, sich in das Rahmenelement eingräbt oder in die Aussparung des Rahmenelements eingreift. Alternativ kann der radial äußere Rand der Seitenwand oder der Stufe, beispielsweise mittels eines Prägeverfahrens oder Rollierverfahrens derart in axialer Richtung verdrängt werden, dass das verdrängte Material (die Ausbuchtung) das Rahmenelement gegen den Nutgrund presst.• Forming at least one axial bulge on at least one of the side walls, which extends in the direction of the frame member and engages positively and or non-positively on the frame member. In this case, the bulge may be formed, for example, by means of a caulking process, by means of an embossing process or ring embossing process. After inserting the filter element into the annular groove, for example by means of a caulking pressure on the valve housing, such as the stage, be exercised, so that the axial bulge is formed and comes to rest on the frame member, digging into the frame member or in the recess of the Engages frame element. Alternatively, the radially outer edge of the side wall or the step, for example by means of an embossing process or rolling process can be displaced in the axial direction such that the displaced material (the bulge) presses the frame member against the groove bottom.

Vorteilhafterweise wird zuerst das Filterelement in die Nut eingelegt und anschließend die Ausbuchtung ausgebildet.Advantageously, the filter element is first inserted into the groove and then formed the bulge.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigenFurther features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which embodiments of the invention are shown in simplified form. Show it

Figur 1 ein erfindungsgemäßes hydraulisches Wegeventil in einer Draufsicht,1 shows a hydraulic directional control valve according to the invention in a top view,

Figur 2 die Einzelheit Z aus Figur 1 im Längsschnitt,2 shows the detail Z of Figure 1 in longitudinal section,

Figur 3 die Einzelheit Z aus Figur 1 einer weiteren erfindungsgemäßenFigure 3 shows the detail Z of Figure 1 of another invention

Ausführungsform eines hydraulischen Wegeventils im Längsschnitt.Embodiment of a hydraulic directional control valve in longitudinal section.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes hydraulisches Wegeventil 1 in einer Draufsicht, am Beispiel eines als 4/3-Wegeproprtionalventils ausgeführten Wegeventils 1. Das Wegeventil 1 besteht aus einer Stelleinheit 2 und einem Ventilabschnitt 3. Derartige Wegeventile 1 werden beispielsweise zur Steuerung von hydraulischen Nockenwellenverstellern eingesetzt,Figure 1 shows a hydraulic directional control valve 1 according to the invention in a plan view, using the example of a 4/3-Wegeproprtionalventils executed Directional valve 1. The directional control valve 1 consists of an actuating unit 2 and a valve section 3. Such directional control valves 1 are used, for example, for controlling hydraulic camshaft adjusters,

Der Ventilabschnitt 3 des Wegeventils 1 ist üblicherweise in einer Aufnahme einer Umgebungskonstruktion, beispielsweise einem Zylinderkopf oder einem Zylinderkopfdeckel, aufgenommen. Der Ventilabschnitt 3 weist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgeführtes Ventilgehäuse 6 und einen Steuerkolben 7 auf. Das Ventilgehäuse 6 ist als separates Bauteil ausgebildet und fest mit der Stelleinheit 2 verbunden.The valve section 3 of the directional control valve 1 is usually accommodated in a receptacle of a surrounding construction, for example a cylinder head or a cylinder head cover. The valve section 3 has a substantially cylindrically designed valve housing 6 and a control piston 7. The valve housing 6 is formed as a separate component and firmly connected to the actuator 2.

An der Außenmantelfläche 8 des Ventilgehäuses 6 sind mehrere Nuten 9, in der dargestellten Ausführungsform Ringnuten, ausgebildet, die radial nach außen offen ausgeführt sind. Die Nuten 9 werden radial nach innen durch je einen zylindermantelförmigen Nutgrund 10 und in axialer Richtung durch eine ringförmige Seitenwand 4 begrenzt. Die Nuten 9 kommunizieren über in den Nutgründen 10 ausgebildete Öffnungen 1 1 mit dem Inneren des im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuses 6. Die Öffnungen 11 der Nuten 9 und die der elektromagnetischen Stelleinheit 2 abgewandte Öffnung 11 des Ventilgehäuses 6 dienen als Druckmittelanschlüsse A₁ B, P, T.On the outer circumferential surface 8 of the valve housing 6, a plurality of grooves 9, in the illustrated embodiment, annular grooves formed, which are designed to be open radially outward. The grooves 9 are bounded radially inwardly by a respective cylinder jacket-shaped groove bottom 10 and in the axial direction by an annular side wall 4. The grooves 9 communicate via openings 11 formed in the groove bottoms 10 with the interior of the substantially hollow cylindrical valve housing 6. The openings 11 of the grooves 9 and the electromagnetic actuator 2 facing away from the opening 11 of the valve housing 6 serve as pressure medium connections A ₁ B, P. , T.

Innerhalb des Ventilgehäuses 6 ist der Steuerkolben 7 axial verschiebbar angeordnet. An der Außenmantelfläche des Steuerkolbens 7 sind als Ringstege ausgeführte Steuerabschnitte 12 ausgebildet. Der Außendurchmesser der Steuerabschnitte 12 ist dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses 6 ange- passt. Durch eine geeignete axiale Positionierung des Steuerkolbens 7 relativ zum Ventilgehäuse 6 können benachbarte Druckmittelanschlüsse A, B, P miteinander verbunden werden. Der jeweils nicht mit dem Zulaufanschluss P verbundene Arbeitsanschluss A, B ist gleichzeitig mit dem Tankanschluss T verbunden. Auf diese Weise kann gezielt den einzelnen Druckkammern des No- ckenwellenverstellers Druckmittel zugeführt oder aus diesen abgeleitet werden.Within the valve housing 6, the control piston 7 is arranged axially displaceable. On the outer circumferential surface of the control piston 7 designed as annular webs control sections 12 are formed. The outer diameter of the control sections 12 is adapted to the inner diameter of the valve housing 6. By means of a suitable axial positioning of the control piston 7 relative to the valve housing 6, adjacent pressure medium connections A, B, P can be connected to one another. The work connection A, B which is not connected to the feed connection P is simultaneously connected to the tank connection T. In this way, pressure medium can be selectively supplied to or removed from the individual pressure chambers of the camshaft adjuster.

Der Steuerkolben 7 wird einenends mit der Kraft eines nicht dargestellten Federelements in Richtung der elektromagnetischen Stelleinheit 2 beaufschlagt. Am anderen axialen Ende des Steuerkolbens 7 liegt eine nicht dargestellte Stößelstange an, welche mit einem nicht dargestellten Anker der Stelleinheit 2 verbunden ist.The control piston 7 is acted on one end with the force of a spring element, not shown, in the direction of the electromagnetic actuator 2. At the other axial end of the control piston 7 is located on a push rod, not shown, which is connected to an armature of the actuator 2, not shown.

Im unbestromten Zustand der Stelleinheit 2 wird der Steuerkolben 7 aufgrund der Kraft des Federelements in Richtung der elektromagnetischen Stelleinheit 2 gedrängt. Durch Bestromung der Stelleinheit 2 wird der Steuerkolben 7 gegen die Kraft des Federelements verschoben.In the de-energized state of the actuator 2, the control piston 7 is urged in the direction of the electromagnetic actuator 2 due to the force of the spring element. By energizing the actuator 2, the control piston 7 is moved against the force of the spring element.

Innerhalb der mittleren Nut 9 ist ein Filterelement 13, in der dargestellten Aus- führungsform ein Ringfilter, angeordnet, der sich entlang des gesamten Um- fangs der Nut 9 erstreckt. Das Filterelement 13 weist ein Rahmenelement 14 und ein Filtergewebe 15 auf. Das Rahmenelement 14 umfasst zwei sich in Um- fangsrichtung des Ventilgehäuses 6 erstreckende Teilelemente 16, die mittels axial verlaufenden Querstreben 17 miteinander verbunden sind. Zwischen den Teilelementen 16 und den Querstreben 17 ist das Filtergewebe 15 angeordnet. Um eine Störung des Druckmittelflusses durch das Filterelement 15 so gering wie möglich zu halten, sind die Querstreben 17 vorteilhafterweise zwischen den Öffnungen 11 angeordnet. Druckmittel, welches von der nicht dargestellten Druckmittelpumpe zu der mittleren Nut 9 gefördert wird, gelangt durch das FiI- tergewebe 15 zu den Öffnungen 1 1 und damit in das Innere des Wegeventils 1 , wobei im Druckmittel befindliche Fremdkörper von dem Inneren des Wegeventils 1 ferngehalten werden.Within the middle groove 9, a filter element 13, in the illustrated embodiment, a ring filter is arranged, which extends along the entire circumference of the groove 9. The filter element 13 has a frame element 14 and a filter fabric 15. The frame member 14 comprises two in the circumferential direction of the valve housing 6 extending sub-elements 16 which are interconnected by means of axially extending transverse struts 17. Between the partial elements 16 and the transverse struts 17, the filter fabric 15 is arranged. In order to keep a disturbance of the pressure medium flow through the filter element 15 as low as possible, the transverse struts 17 are advantageously arranged between the openings 11. Pressure medium, which is conveyed by the pressure medium pump, not shown, to the central groove 9, passes through the filter tergewebe 15 to the openings 1 1 and thus into the interior of the directional control valve 1, located in the pressure medium foreign bodies are kept away from the interior of the directional control valve 1 ,

Figur 2 zeigt die Einzelheit Z aus Figur 1 im Längsschnitt. Das Rahmenelement 14 ist vollständig innerhalb der Nut 9 angeordnet und liegt an deren Seitenwänden 4 an. An dem radial äußeren Ende der Seitenwände 4 ist jeweils eine ringförmig Ausbuchtung 5 ausgebildet, die sich in axialer Richtung erstreckt. Dabei ist die Ausbuchtung 5 derart ausgebildet, dass diese das Rahmenelement 14 gegen den Nutgrund 10 drückt. Somit ist eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Nutgrund 10, dem Rahmenelement 14 und den Ausbuchtungen 5 hergestellt, die eine Bewegung des Filterelements 13 relativ zu dem Nutgrund, insbesondere eine Verdrehung des Ringfilters, verhindert. Die Ausbuchtung 5 kann beispielsweise an der Umfangsfläche des Rahmenelements 14 anliegen (Figur 2 linke Seite) oder auf das Eck des Rahmenele- (Figur 2 linke Seite) oder auf das Eck des Rahmenelements 14 wirken (Figur 2 rechte Seite). Zusätzlich können an den Ecken des Rahmenelements 14 Aussparungen vorgesehen sein, in die die Ausbuchtungen 5 eingreifen, wodurch zusätzlich zu dem Kraftschluss eine formschlussige Verbindung in Umfangs- richtung hergestellt ist.Figure 2 shows the detail Z of Figure 1 in longitudinal section. The frame member 14 is completely disposed within the groove 9 and abuts against the side walls 4. At the radially outer end of the side walls 4 in each case an annular bulge 5 is formed, which extends in the axial direction. In this case, the bulge 5 is formed such that it presses the frame member 14 against the groove bottom 10. Thus, a frictional connection between the groove base 10, the frame member 14 and the protrusions 5 is made, which prevents movement of the filter element 13 relative to the groove bottom, in particular a rotation of the ring filter. The bulge 5 can abut, for example, on the peripheral surface of the frame element 14 (FIG. 2, left side) or on the corner of the frame element. (Figure 2 left side) or on the corner of the frame member 14 act (Figure 2 right side). In addition, recesses may be provided at the corners of the frame element 14, in which the bulges 5 engage, whereby in addition to the frictional connection a formschlussschlussige connection is made in the circumferential direction.

Die Montage des Filterelements 13 verläuft in mehreren Schritten. Nach der Herstellung des Ventilgehäuses 6 wird das Filterelement 13 in der Nut 9 positioniert. Die Seitenwände 4 weisen zu diesem Zeitpunkt noch keine Ausbuchtungen 5 auf. Somit lasst sich das Filterelement 13 problemlos in die Nut 9 einlegen. Anschließend werden die Ausbuchtungen 5 beispielsweise mittels eines Ringprägeverfahrens hergestellt. Ebenso denkbar sind Ausführungsform in denen statt der ringförmigen Ausbuchtung 5 nur lokale Ausbuchtungen 5 ausgebildet sind. Diese können beispielsweise mittels eines Präge- oder Ver- stemmverfahrens hergestellt werden Somit ist ausgeschlossen, dass sich das Filterelement 13 durch die Strό- mungskrafte des Druckmittels in Umfangsπchtung relativ zu dem Ventilgehäuse 6 verdrehtThe assembly of the filter element 13 extends in several steps. After the manufacture of the valve housing 6, the filter element 13 is positioned in the groove 9. The side walls 4 have no bulges 5 at this time. Thus let the filter element 13 easily insert into the groove 9. Subsequently, the bulges 5 are produced, for example, by means of a ring embossing process. Likewise conceivable are embodiments in which instead of the annular bulge 5 only local bulges 5 are formed. These can be produced, for example, by means of an embossing or crimping method. Thus, it is precluded that the filter element 13 rotates in the circumferential direction relative to the valve housing 6 due to the flow forces of the pressure medium

Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines hydraulischen Wegeven- tils 1 in der Darstellung der Figur 2. In dieser Ausführungsform sind die Seitenwände 4 in radialer Richtung stufenförmig ausgebildet. Die Nut 9 weist somit einen radial äußeren Abschnitt mit größerer axialer Erstreckung und einen radial inneren Abschnitt mit kleinerer axialer Erstreckung auf. Die Bereiche sind über eine Stufe 18 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform ist die Stufe 18 gerade ausgebildet und rechtwinklig zu den Abschnitten der Seitenwände 4 angeordnet, wobei auch andere Ausführungen denkbar sind. Das Filterelement 13 ist in dem radial inneren Abschnitt der Nut 9 positioniert, wobei das Rahmenelement 14 an den inneren Abschnitten der Seitenwände 4 anliegt und die Stufe 18 in radialer Richtung überragt. Der radial innere Abschnitt der Seitenwand 4 weist unterhalb der Stufe 18 eine sich in axialer Richtung erstreckende Ausbuchtung 5 auf. Die Ausbuchtung 5 greift in eine Vertiefung 19, beispielsweise eine an dem Rahmenelement 14 ausgebildete Aussparung, an einer axialen Seitenfläche des linken Teilelements 16 des Rahmenelements 14 ein. Somit liegt eine formschlüssige Verbindung zwischen der Seitenwand 4 und dem Filterelement 13 vor, die eine Verdrehung des Filterelements 13 in der Nut 9 verhindert. Zusätzlich kann die Ausbuchtung 5 derart ausgebildet sein, dass diese in der Aussparung kraftschlüssig an dem Rahmenelement 14 anliegt, wodurch größere Kräfte in Umfangsrichtung abgefangen werden können. Ebenso denkbar sind Ausführungsformen, in denen keine Vertiefungen 19 an dem Rahmenelement 14 vorgesehen sind, sondern die Ausbuchtungen 5 lediglich kraftschlüssig an einer axialen Seitenfläche des oder der Teilelemente 16 anliegen. Die Montage des Filterelements 13 verläuft in mehreren Schritten. Nach der Herstellung des Ventilgehäuses 6 wird das Filterelement 13 in der Nut 9 im radial inneren Abschnitt positioniert. Die Seitenwände 4 weisen zu diesem Zeitpunkt noch keine Ausbuchtungen 5 auf. Somit lässt sich das Filterelement 13 problemlos in die Nut 9 einlegen. Anschließend werden die Ausbuchtungen 5 beispielsweise mittels eines Verstemmverfahrens hergestellt. Dabei wird ein Stempel auf die Stufe 18 gepresst, wodurch Material der Seitenwand 4 in axialer Richtung verdrängt wird, wodurch die Ausbuchtung 5 ausgebildet wird. Neben der Ausführungsform in der das Rahmenelement mit Aussparungen versehen ist sind auch Ausführungsformen denkbar, in denen das Rahmenelement 14 vor der Ausbildung der Ausbuchtung 5 keine Aussparung aufweist, sondern das verdrängte Material, das die Ausbuchtung 5 bilden wird, sich während des Verstemmvorgangs in das Rahmenelement 14 eingräbt. In diesem Fall liegt automatisch eine zusätzliche kraftschlüssige Verbindung zwischen der Seitenwand 4 und dem Rahmenelement 14 vor. Da das Rahmenelement 14 die Stufe 18 in radialer Richtung überragt ist sichergestellt, dass die Ausbuchtung 5 an dem Rahmenelement 14 angreift. Des Weiteren wird verhindert, dass Material der Stufe 18, das während des Verstemmvorgangs in radialer Richtung verdrängt wird, über die Nut 9 hinausragt und somit das Einführen des Ventilgehäuses 6 in die Aufnahme der Umgebungskonstruktion erschwert oder unmög- lieh würde.FIG. 3 shows an alternative embodiment of a hydraulic directional valve 1 in the representation of FIG. 2. In this embodiment, the side walls 4 are designed to be step-shaped in the radial direction. The groove 9 thus has a radially outer portion with a larger axial extent and a radially inner portion with a smaller axial extent. The areas are connected via a step 18. In the illustrated embodiment, the step 18 is straight and arranged at right angles to the sections of the side walls 4, although other embodiments are conceivable. The filter element 13 is positioned in the radially inner portion of the groove 9, wherein the frame member 14 abuts the inner portions of the side walls 4 and the step 18 projects beyond in the radial direction. The radially inner portion of the side wall 4 has below the step 18 on a bulge 5 extending in the axial direction. The bulge 5 engages in a depression 19, for example a recess formed on the frame element 14, on an axial side surface of the left partial element 16 of the frame element 14 one. Thus, there is a positive connection between the side wall 4 and the filter element 13, which prevents a rotation of the filter element 13 in the groove 9. In addition, the bulge 5 may be formed such that it rests in the recess non-positively on the frame member 14, whereby larger forces can be intercepted in the circumferential direction. Likewise conceivable are embodiments in which no indentations 19 are provided on the frame element 14, but the bulges 5 only rest non-positively on an axial side surface of the part or elements 16. The assembly of the filter element 13 extends in several steps. After the manufacture of the valve housing 6, the filter element 13 is positioned in the groove 9 in the radially inner portion. The side walls 4 have no bulges 5 at this time. Thus, the filter element 13 can easily insert into the groove 9. Subsequently, the bulges 5 are produced, for example, by means of a caulking process. In this case, a stamp is pressed onto the step 18, whereby material of the side wall 4 is displaced in the axial direction, whereby the bulge 5 is formed. In addition to the embodiment in which the frame member is provided with recesses and embodiments are conceivable in which the frame member 14 prior to the formation of the bulge 5 has no recess, but the displaced material that will form the bulge 5, during the Verstemmvorgangs in the frame member 14 digs. In this case, there is automatically an additional frictional connection between the side wall 4 and the frame member 14. Since the frame element 14 projects beyond the step 18 in the radial direction, it is ensured that the bulge 5 acts on the frame element 14. Furthermore, it is prevented that material of the stage 18, which is displaced during the Verstemmvorgangs in the radial direction, protrudes beyond the groove 9 and thus the insertion of the valve housing 6 in the recording of the surrounding structure difficult or impossible lent.

Alternativ oder zusätzlich können in beiden Ausführungsformen mittels Ausbuchtungen 5 befestigte Filterelemente 13 auch in den äußeren Nuten 9 vorgesehen sein, die als Arbeitsanschlüsse A, B dienen. Die Ausbuchtungen sehen sein, die als Arbeitsanschlüsse A, B dienen. Die Ausbuchtungen können an einer oder beiden Seitenwänden 4 ausgebildet sein. Alternatively or additionally, in both embodiments by means of bulges 5 fastened filter elements 13 may be provided in the outer grooves 9, which serve as working ports A, B. The bulges be seen, which serve as working connections A, B. The bulges can be formed on one or both side walls 4.

Bezugszeichenreference numeral

1 Wegeventil1 way valve

2 Stelleinheit2 actuator

3 Ventilabschnitt3 valve section

4 Seitenwand4 side wall

5 Ausbuchtung5 bulge

6 Ventilgehäuse6 valve housing

7 Steuerkolben7 control piston

8 Außenmantelfläche8 outer circumferential surface

9 Nut9 groove

10 Nutgrund10 groove base

11 Öffnung11 opening

12 Steuerabschnitt12 control section

13 Filterelement13 filter element

14 Rahmenelement14 frame element

15 Filtergewebe15 filter fabric

16 Teilelemente16 subelements

17 Querstrebe17 crossbar

18 Stufe18 level

19 Vertiefung19 deepening

P ZuiaufanschlussP connection

T TankanschlussT tank connection

A erster ArbeitsanschlussA first work connection

B zweiter Arbeitsanschluss B second work connection

Claims

Patentansprüche claims

1. Hydraulisches Wegeventil (1) mit einem Ventilgehäuse (6) und einem FiI- terelement (13),1. Hydraulic directional control valve (1) with a valve housing (6) and a filter element (13),

- wobei an dem Ventilgehäuse (6) zumindest eine in Umfangsrichtung verlaufenden Nut (9) vorgesehen ist, wobei das Filterelement (13) in der Nut (9) angeordnet ist und zumindest ein Rahmenelement (14) und ein fest mit diesem verbundenes Filtergewebe (15) aufweist und- Wherein on the valve housing (6) at least one circumferentially extending groove (9) is provided, wherein the filter element (13) in the groove (9) is arranged and at least one frame element (14) and a fixedly connected to this filter fabric (15 ) and

- wobei die Nut (9) einen Nutgrund (10) und zwei sich im Wesentlichen in radialer Richtung und Umfangsrichtung erstreckende Seitenwände (4) aufweist,- wherein the groove (9) has a groove base (10) and two side walls (4) extending substantially in the radial and circumferential directions,

- dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Seitenwände (4) zu- mindest eine axiale Ausbuchtung (5) aufweist, die sich in Richtung des- characterized in that at least one of the side walls (4) has at least one axial bulge (5) extending in the direction of the

Rahmenelements (14) erstreckt und form- und oder kraftschlüssig an dem Rahmenelement (14) angreift.Frame member (14) and engages positively and or non-positively on the frame member (14) engages.

2. Hydraulisches Wegeventil (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (5) kraftschlüssig an einer axialen Seitenfläche des2. Hydraulic directional control valve (1) according to claim 1, characterized in that the bulge (5) non-positively on an axial side surface of the

Rahmenelements (14) anliegt.Frame element (14) rests.

3. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (14) die Nut (9) in radialer Richtung überragt.3. Hydraulic directional control valve (1) according to claim 2, characterized in that the frame element (14) projects beyond the groove (9) in the radial direction.

4. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (5) zumindest teilweise radial außerhalb des Rahmenelements (14) angeordnet ist und kraftschlüssig an einer radial äußeren Fläche des Rahmenelements (14) anliegt.4. Hydraulic directional control valve (1) according to claim 1, characterized in that the bulge (5) at least partially radially outside of the frame member (14) is arranged and frictionally rests against a radially outer surface of the frame member (14).

5. Hydraulisches Wegeventil (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (5) in eine Vertiefung (19) des Rahmenelements (14) eingreift. 5. Hydraulic directional control valve (1) according to claim 1, characterized in that the bulge (5) engages in a recess (19) of the frame element (14).

6. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, zumindest die Seitenwand (4), die mit der Ausbuchtung (5) versehen ist, stufenförmig ausgebildet ist, wobei das Rahmenelement (14) zumindest teil- weise und die Ausbuchtung (5) radial innerhalb der Stufe (18) angeordnet ist.6. Hydraulic directional control valve (1) according to claim 1, characterized in that at least the side wall (4) which is provided with the bulge (5) is step-shaped, wherein the frame element (14) at least partially and the bulge (5 ) is arranged radially within the step (18).

7. Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Wegeventils (1 ) nach einem der vorhergehenden Anspruch mit folgenden Verfahrensschritten: • Einlegen des Filterelements (13) in die Nut (9) und7. A method for producing a hydraulic directional control valve (1) according to one of the preceding claim with the following method steps: • inserting the filter element (13) in the groove (9) and

• Ausbilden zumindest einer axiale Ausbuchtung (5) an zumindest einer der Seitenwände (4), die sich in Richtung des Rahmenelements (14) erstreckt und form- und oder kraftschlüssig an dem Rahmenelement (14) angreift.• Forming at least one axial bulge (5) on at least one of the side walls (4) extending in the direction of the frame member (14) and engages the frame member (14) positively and or non-positively.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (5) mittels eines Verstemmverfahrens ausgebildet wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the bulge (5) is formed by means of a caulking.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuch- tung (5) mittels eines Prägeverfahrens oder Ringprägeverfahrens ausgebildet wird.9. The method according to claim 7, characterized in that the Ausbuch- tion (5) by means of an embossing process or ring embossing process is formed.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst das Filterelement (13) in die Nut (9) eingelegt und anschließend die Ausbuch- tung (5) ausgebildet wird. 10. The method according to claim 7, characterized in that first the filter element (13) inserted into the groove (9) and then the Ausbuch- device (5) is formed.