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DE19611832B4 - poppet valve - Google Patents

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DE19611832B4
DE19611832B4 DE1996111832 DE19611832A DE19611832B4 DE 19611832 B4 DE19611832 B4 DE 19611832B4 DE 1996111832 DE1996111832 DE 1996111832 DE 19611832 A DE19611832 A DE 19611832A DE 19611832 B4 DE19611832 B4 DE 19611832B4
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Stefan A. Drumm
Johann Jungbecker
Manfred Rüffer
Lothar Schiel
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Continental Teves AG and Co OHG
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Continental Teves AG and Co OHG
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Abstract

Sitzventil für die Steuerung eines Pneumatik- oder Hydraulikdrucks, insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeugbremsanlagen, bestehend aus einem Ventilschließglied, einem Magnetanker, einer Feder, die das Ventilschließglied mit einer bestimmten Vorspannung gegen einen mit einem Ventilgehäuse verbundenen Ventilsitz drückt, einem in einer dünnwandigen Ventilhülse eingepaßten Magnetkern und einer an der Ventilhülse angeordneten Ventilspule, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (5) einen Magnetankerstößel (6) aufweist, der mit seinem Endabschnitt einen Endabschnitt des Ventilschließgliedes (9) berührt, und daß die einander berührenden Endabschnitte in einem Zentrierkörper (13) geführt sind, der mit einem zentrisch zum Ventilsitz (11) im Ventilgehäuse (10) ausgerichteten Führungskörper (14) das Ventilschließglied (9) am Ventilsitz (11) zentriert.Seat valve for controlling a pneumatic or hydraulic pressure, in particular for use in motor vehicle brake systems, consisting of a valve closing element, a magnet armature, a spring which presses the valve closing element with a certain preload against a valve seat connected to a valve housing, one fitted in a thin-walled valve sleeve Magnetic core and a valve coil arranged on the valve sleeve, characterized in that the magnet armature (5) has a magnet armature tappet (6) which touches with its end section an end section of the valve closing member (9), and in that the mutually contacting end sections in a centering body (13) are guided, which centers the valve closing member (9) on the valve seat (11) with a guide body (14) which is centered on the valve seat (11) in the valve housing (10).

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Sitzventil für die Steuerung eines Pneumatik- oder Hydraulikdruckes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a seat valve for control a pneumatic or hydraulic pressure according to the generic term of Claim 1.

Aus der DE 40 30 571 A1 ist bereits ein stromlos geschlossenes Sitzventil für die Steuerung eines hydraulischen Drucks bekannt geworden, bestehend aus einem Magnetanker, an dem ein Ventilschließglied angebracht ist, mit einer Feder, die das Ventilschließglied mit einer bestimmten Vorspannung gegen einen Ventilsitz drückt, der im Ventilgehäuse befestigt ist, mit einem Magnetkern, der in einer dünnwandigen Ventilhülse gehalten ist und mit einer Ventilspule, die an der Ventilhülse befestigt ist.From the DE 40 30 571 A1 A normally closed seat valve for controlling a hydraulic pressure has already become known, consisting of a magnet armature to which a valve closing member is attached, with a spring that presses the valve closing member with a certain preload against a valve seat that is fastened in the valve housing a magnetic core that is held in a thin-walled valve sleeve and with a valve coil that is attached to the valve sleeve.

Die Einstellung des Öffnungsdruckes durch den Einbau der zwischen dem Magnetanker und dem Magnetkern positionierten Feder erfordert die Einhaltung enger Fertigungstoleranzen sowohl für die Feder als auch für die mit der Feder korrespondierenden Ventilbauteile, was durch entsprechend eng tolerierte Auswahl der Bauteile zu einer kostenintensiven Maßnahme führt. Ferner führt eine elektromagnetische Erregung des Ventils zu einem Querversatz des Ventilschließgliedes, der durch die Anordnung eines das Ventilschließglied radial umgreifenden Führungskörpers in Nähe des Ventilsitzes begrenzt wird. Dieser Querversatz behindert die einwandfreie, reibungsminimierte Zentrierung des Ventilschließgliedes gegenüber dem Ventilsitz.The setting of the opening pressure by installing the between the magnet armature and the magnet core positioned spring requires compliance with tight manufacturing tolerances as well as the spring as well for the valve components corresponding to the spring, which by corresponding tightly tolerated selection of components leads to a cost-intensive measure. Further leads one electromagnetic excitation of the valve to offset the valve closing member, by the arrangement of a radially encompassing the valve closing member Guide body in Near the Valve seat is limited. This transverse offset hinders the flawless, friction-minimized centering of the valve closing element compared to the Valve seat.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein stromlos geschlossenes Sitzventil der voran beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß mit möglichst geringem Mitteleinsatz das Ventilschließglied möglichst querkraftfrei gegenüber dem Ventilsitz ausgerichtet werden kann.It is therefore the object of the invention a normally closed seat valve of the type described above to improve that with as much as possible low use of funds, the valve closing member as free of transverse force as possible Valve seat can be aligned.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Sitzventil der gattungsbildenden Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is inventively for a seat valve of the generic type by the characteristic features of Claim 1 solved.

Weitere Merkmale, Vorteile und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.Other features, advantages and design options the invention result from the dependent claims and from the description of an embodiment out.

Es zeigt die einzige 1 in vergrößertem Maßstab ein stromlos geschlossenes Sitzventil für die Steuerung eines Pneumatik- oder Hydraulikdrucks . Das Sitzventil weist einen Magnetanker 5 auf, der mit einem Magnetankerstößel 6 verbunden ist. Der Magnetankerstößel 6 steht unter Wirkung einer Feder 1, die sich an einem zylinder- oder hülsenförmigen Anschlag 3 im Magnetkern 2 abstützt. Der Magnetkern 2 ist vorzugsweise mittels einer Verstemmung ortsfest in der Ventilhülse 4 befestigt, während der Anschlag 3 innerhalb einer Stufenbohrung 8 des Magnetkerns 2 in gewissen Grenzen axial beweglich angeordnet ist, solange der Anschlag 3 nicht unter Einwirkung einer äußeren Kraft fixiert wird. Im Montagezustand der in 1 abgebildeten Bauteile des Ventils liegt in jedem Falle der Anschlag 3 mit seiner von der Feder 1 abgewandten Stirnfläche am domförmigen Innenbereich der Ventilhülse 4 an. Das vom Anschlag 3 abgewandte Federende stützt sich an einem als Führungshülse 7 ausgeführten Teil am Magnetankerstößel 6 ab, der in die Stufenbohrung 8 des Magnetkerns 2 hineinragt und dort geführt ist. Der Anschlag 3, die Feder 1 und die Füh rungshülse 7 sind somit in der Stufenbohrung 8 des Magnetkerns 2 platzsparend angeordnet, wobei die Stufenbohrung 8 im Bereich ihrer Bohrungsstufe den stößelförmigen Fortsatz des Magnetankers 5 führt. Der Anschlag 3 wird form- als auch kraftschlüssig zwischen der Ventilhülse 4 und dem Magnetkern 2 gehalten. Im einzelnen sind zur Einstellung des Anschlags 3 die nachfolgend erläuterten Montageschritte vorgesehen. Es sind dies im einzelnen, daß die dem Magnetanker 5 zugehörigen Teile, wie der Magnetankerstößel 6 und die Führungshülse 7 mit der Feder 1 und dem Anschlag 3 in die Stufenbohrung 8 des Magnetkerns 2 eingesetzt und diese nach vollzogener Bestückung in die Ventilhülse 4 eingeschoben werden. Es folgt das Einsetzen eines das Ventilschließglied 9 führenden Zentrierkörpers 13 in das Ventilgehäuse 10 nach vorangegangener Befestigung des zentrisch zum Ventilsitz 11 angeordneten Führungskörpers 14 und einer sich zwischen dem Führungskörper 14 und dem Ventilschließglied 9 abstützenden Rückstellfeder 15 im Ventilgehäuse 10 , wonach eine druckmitteldichte Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse 10 und der Ventilhülse 4 hergestellt wird. Im vorliegenden Beispiel ist die Ventilhülse 4 im offenen Endbereich (Wurzelbereich) mittels einer Verstemmung des Ventilgehäuses 10 befestigt. Weiterhin geht aus der Zeichnung hervor, daß der Zentrierkörper 13 im wesentlichen eine Scheibenkontur hat. Die Dicke des Zentrierkörpers 13 ist derart bemessen, daß sowohl das Ventilschließglied 9 als auch der Magnetankerstößel 6 an ihren einander zugewandten Schaftenden jederzeit innerhalb der rotationssymetrischen Führungsöffnung des Zentrierkörpers 13 verharren. Eine elektromagnetische Erregung des Ventils führt allenfalls zu einer sehr kleinen Querverlagerung des Magnetankerstößels 6 entsprechend dem engtolerierten Spiel in der Führungsöffnung 16. Da die Kontaktflächen des Ventilschließgliedes 9 und des Magnetankerstößels 6 sich im wesentlichen ballig und damit kleinflächig einander berühren, ergibt sich nur eine sehr kleine Querkraftübertragungsfläche, die keinen maßgeblichen Einfluß zur Übertragung einer Querbewegung auf das Ventilschließglied 9 ausübt. Die sich zwischen einem Bund 17 des stößelförmigen Ventilschließgliedes 9 und dem Führungskörper 14 am Ventilsitz 11 abstützende Rückstellfeder 15 ist derart dimensioniert, daß der Kontakt zwischen dem Magnetankerstößel 6 und dem Ventilschließglied 9 gewährleistet bleibt sowie unerwünschte mechanische Schwingungen der Ventilbetätigung vermieden werden. Der Zentrierkörper 13 ist in die Ventilaufnahmebohrung des Ventilgehäuses 10 vorzugsweise fluchtend zum Ventilsitz 11 eingepreßt. Er wird auf seiner Unterseite von einem Ringfilter und auf der Oberseite vom versteifend wirkenden Ringteil an der Ventilhülse 4 begrenzt. Zwecks ungehindertem hydraulischem bzw. pneumatischen Druckausgleich der Hohlräume zu beiden Seiten des Zentrierkörpers 13 weist dieser eine Druckausgleichsöffnung 18 auf. Der Magnetankerstößel 6 ist sowohl im Zentrierkörper 13 als auch am entgegengesetzten Endabschnitt im Magnetkern 2 gelagert. Gleichfalls ist das Ventilschließglied 9 im Zentrierkörper 13 und an seinem anderen Ende im Führungskörper 14 gelagert. Der Zentrierkörper 13 hat gegenüber dem Führungskörper 14 einen Axialabstand, der kleiner als die Länge des Ventilschließgliedes 9 ist. Es ergibt sich vorteilhaft für jedes der beiden beschriebenen Betätigungsteile eine Zweifachlagerung, obwohl nur die bisher bekannten beiden Lagerstellen (Führungskörper 14, Lageröffnung im Magnetkern 2) um eine Lagerstelle (Zentrierkörper 13) ergänzt wurden.It shows the only one 1 on a larger scale, a normally closed seat valve for controlling pneumatic or hydraulic pressure. The seat valve has a magnetic armature 5 on that with a magnet armature plunger 6 connected is. The magnet armature plunger 6 is under the action of a spring 1 that are on a cylindrical or sleeve-shaped stop 3 in the magnetic core 2 supported. The magnetic core 2 is preferably stationary in the valve sleeve by means of caulking 4 attached during the attack 3 within a stepped bore 8th of the magnetic core 2 is axially movable within certain limits, as long as the stop 3 is not fixed under the influence of an external force. In the assembled state the in 1 Components of the valve shown are in any case the stop 3 with his pen 1 facing end face on the dome-shaped inner region of the valve sleeve 4 on. That from the stop 3 opposite spring end is supported on a as a guide sleeve 7 executed part on the magnet armature plunger 6 starting in the stepped bore 8th of the magnetic core 2 protrudes and is guided there. The attack 3 , the feather 1 and the guide sleeve 7 are thus in the stepped bore 8th of the magnetic core 2 arranged to save space, the stepped bore 8th the plunger-shaped extension of the magnet armature in the area of its bore step 5 leads. The attack 3 becomes positive and non-positive between the valve sleeve 4 and the magnetic core 2 held. In detail are for setting the stop 3 the assembly steps explained below are provided. It is in detail that the magnet armature 5 associated parts, such as the magnet armature plunger 6 and the guide sleeve 7 with the feather 1 and the attack 3 in the stepped bore 8th of the magnetic core 2 inserted and this in the valve sleeve after assembly 4 be inserted. The valve closing element is then inserted 9 leading centering body 13 in the valve housing 10 after previous attachment of the centric to the valve seat 11 arranged guide body 14 and one between the guide body 14 and the valve closing member 9 supporting return spring 15 in the valve housing 10 , after which a fluid-tight connection between the valve housing 10 and the valve sleeve 4 will be produced. In the present example is the valve sleeve 4 in the open end area (root area) by caulking the valve housing 10 attached. Furthermore, it can be seen from the drawing that the centering body 13 essentially has a disk contour. The thickness of the centering body 13 is dimensioned such that both the valve closing member 9 as well as the magnet armature plunger 6 at their mutually facing shaft ends at any time within the rotationally symmetrical guide opening of the centering body 13 remain. At best, electromagnetic excitation of the valve leads to a very small transverse displacement of the magnet armature tappet 6 according to the tightly tolerated play in the guide opening 16 , Because the contact surfaces of the valve closing member 9 and the magnet armature tappet 6 touching each other essentially spherically and thus over a small area, there is only a very small transverse force transmission area which has no significant influence on the transmission of a transverse movement to the valve closing member 9 exercises. Which is between a covenant 17 of the pestle-shaped Valve closure member 9 and the guide body 14 at the valve seat 11 supporting return spring 15 is dimensioned such that the contact between the magnet armature plunger 6 and the valve closing member 9 remains guaranteed and undesired mechanical vibrations of the valve actuation are avoided. The centering body 13 is in the valve mounting hole of the valve housing 10 preferably aligned with the valve seat 11 pressed. It is on the underside of a ring filter and on the top of the stiffening ring part on the valve sleeve 4 limited. For the unimpeded hydraulic or pneumatic pressure equalization of the cavities on both sides of the centering body 13 this has a pressure equalization opening 18 on. The magnet armature plunger 6 is both in the centering body 13 as well as at the opposite end section in the magnetic core 2 stored. Likewise, the valve closing member 9 in the centering body 13 and at its other end in the guide body 14 stored. The centering body 13 has towards the guide body 14 an axial distance that is less than the length of the valve closing member 9 is. This results in a double bearing for each of the two described actuating parts, although only the previously known two bearing points (guide body 14 , Bearing opening in the magnetic core 2 ) around a bearing (centering body 13 ) were added.

Nach Montage der vorbeschriebenen Teile, erfolgt zur Einstellung des Anschlags 3 in der Stufenbohrung 8 eine von außen auf den Ventildom einwirkende plastische Verformung, die über den Anschlag 3, über die Feder 1, die Führungshülse 7 und den Magnetankerstößel 6 zu einer Verschiebung des Ventilschließglie des 9 auf seinen Ventilsitz 11 im Ventilgehäuse 10 führt. Dieser Einstellvorgang kann relativ einfach durch die Beobachtung der Veränderung eines Volumendurchsatzes am Ventilschließglied 9 überwacht werden, der beim Erreichen der Ventilschließstellung unterbrochen wird und sich in Form eines konstanten Drucks vor dem Ventil in der Höhe des Einstelldrucks der Feder 1 niederschlägt. Die Federvorspannung wird deshalb durch eine Verformung des Ventildoms nur so lange erhöht, bis der Volumenstrom am Ventilschließglied 9 endet. Besonders einfach und ökologisch sinnvoll erfolgt die Einstellung der Federvorspannkraft durch die Einleitung und Beobachtung eines pneumatischen Prüfmediums in den Druckmittelzulauf- und ablaufkanal im Ventilgehäuse 10, vorzugsweise mittels Luft. Damit wird auf überraschend einfache Weise durch das Eindrücken des geschlossenen Endes an der Ventilhülse 4 in Richtung des Anschlags 3 eine einfache, präzise Justierung der Feder 1 nach vollzogenem Zusammenbau des Ventils möglich, mit den Vorteilen einer Zulässigkeit von größeren Fertigungstoleranzen und besseren Ausnutzbarkeit des Kraftangebots des Elektromagneten. Um unter allen Umständen eine unerwünschte Rückverformung des Ventildoms bei entsprechend hohem Arbeitsdruck des Ventils zu gewährleisten, sieht die Erfindung vor, daß der Magnetkern 2 nach Erreichen der Ventilschließstellung im Bereich des Anschlags 3 durch Radialverformung der Ventilhülse 4 derart mitverformt wird, daß zwischen dem Anschlag 3 und dem Magnetkern 2 eine Preßpassung entsteht. Zur sicheren Befestigung des Magnetkerns 2 in der Ventilhülse 4 als auch zur günstigen Übertragung der Verstemmkraft auf den Anschlag 3 ist der Magnetkern 2 auf Höhe des Anschlags 3 abschnittsweise im Querschnitt geschwächt, so daß bei Ausübung einer Verstemmkraft das dünnwandige Material der Ventilhülse 4 in die örtlich geschwächten Bereiche des Magnetkerns 2 eindringen kann.After assembling the parts described above, the stop is adjusted 3 in the stepped bore 8th a plastic deformation acting on the valve dome from the outside, via the stop 3 , about the spring 1 , the guide sleeve 7 and the magnet armature plunger 6 to a displacement of the valve closing 9 on its valve seat 11 in the valve housing 10 leads. This adjustment process can be done relatively simply by observing the change in volume flow at the valve closing member 9 monitored, which is interrupted when the valve closes the position and is in the form of a constant pressure in front of the valve at the level of the set pressure of the spring 1 reflected. The spring preload is therefore only increased by deforming the valve dome until the volume flow at the valve closing element 9 ends. The spring preload is adjusted in a particularly simple and ecologically sensible manner by introducing and observing a pneumatic test medium into the pressure medium inlet and outlet channels in the valve housing 10 , preferably by air. This is done in a surprisingly simple way by pressing in the closed end on the valve sleeve 4 towards the stop 3 easy, precise adjustment of the spring 1 after the valve has been assembled, with the advantages of an admissibility of larger manufacturing tolerances and better exploitation of the power supply of the electromagnet. In order to ensure an undesired deformation of the valve dome under all circumstances with a correspondingly high working pressure of the valve, the invention provides that the magnetic core 2 after reaching the valve closing position in the area of the stop 3 due to radial deformation of the valve sleeve 4 is deformed in such a way that between the stop 3 and the magnetic core 2 a press fit occurs. For secure attachment of the magnetic core 2 in the valve sleeve 4 as well as for cheap transmission of the caulking force to the stop 3 is the magnetic core 2 at the level of the attack 3 partially weakened in cross section, so that the thin-walled material of the valve sleeve when exerting a caulking force 4 in the locally weakened areas of the magnetic core 2 can penetrate.

11
Federfeather
22
Magnetkernmagnetic core
33
Anschlagattack
44
Ventilhülsevalve sleeve
55
Magnetankerarmature
66
MagnetankerstößelArmature plunger
77
Führungshülseguide sleeve
88th
Stufenbohrungstepped bore
99
VentilschließgliedValve closure member
1010
Ventilgehäusevalve housing
1111
Ventilsitzvalve seat
1212
Ventilspulevalve spool
1313
Zentrierkörpercentering
1414
Führungskörperguide body
1515
RückstellfederReturn spring
1616
Führungskörperguide body
1717
BundFederation
1818
DruckausgleichsöffnungPressure equalization port

Claims (6)

Sitzventil für die Steuerung eines Pneumatik- oder Hydraulikdrucks, insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeugbremsanlagen, bestehend aus einem Ventilschließglied, einem Magnetanker, einer Feder, die das Ventilschließglied mit einer bestimmten Vorspannung gegen einen mit einem Ventilgehäuse verbundenen Ventilsitz drückt, einem in einer dünnwandigen Ventilhülse eingepaßten Magnetkern und einer an der Ventilhülse angeordneten Ventilspule, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (5) einen Magnetankerstößel (6) aufweist, der mit seinem Endabschnitt einen Endabschnitt des Ventilschließgliedes (9) berührt, und daß die einander berührenden Endabschnitte in einem Zentrierkörper (13) geführt sind, der mit einem zentrisch zum Ventilsitz (11) im Ventilgehäuse (10) ausgerichteten Führungskörper (14) das Ventilschließglied (9) am Ventilsitz (11) zentriert.Seat valve for controlling a pneumatic or hydraulic pressure, in particular for use in motor vehicle brake systems, consisting of a valve closing member, a magnet armature, a spring which presses the valve closing member with a certain preload against a valve seat connected to a valve housing, one fitted in a thin-walled valve sleeve Magnetic core and a valve coil arranged on the valve sleeve, characterized in that the magnet armature ( 5 ) a magnet armature plunger ( 6 ) which, with its end section, has an end section of the valve closing member ( 9 ) touches, and that the contacting end sections in a centering body ( 13 ) which are centered on the valve seat ( 11 ) in the valve housing ( 10 ) aligned guide body ( 14 ) the valve closing member ( 9 ) on the valve seat ( 11 ) centered. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkörper (13) in einer Öffnung des Ventilgehäuses (10) fluchtend zum Ventilsitz (11) ausgerichtet ist.Seat valve according to claim 1, characterized in that the centering body ( 13 ) in an opening in the valve housing ( 10 ) aligned to the valve seat ( 11 ) is aligned. Sitzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkörper (13) gegenüber dem Führungskörper (14) einen Axialabstand hat, der kleiner ist als die Länge des Ventilschließgliedes (9).Seat valve according to claim 1 or 2, characterized in that the centering body ( 13 ) towards the guide body ( 14 ) has an axial distance that is smaller than the length of the valve closing member ( 9 ). Sitzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied (9) einen Bund (17) aufweist, an dem sich eine Rückstellfeder (15) in Ventilöffnungsrichtung abstützt.Seat valve according to claim 3, characterized in that the valve closing member ( 9 ) a covenant ( 17 ) on which a return spring ( 15 ) in the valve opening direction. Sitzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkörper (13) eine im wesentlichen scheibenförmige Gestalt hat, in der zentralsymmetrisch eine Durchgangsöffnung (18) angeordnet ist, deren lichte Weite nur geringfügig größer als die Durchmesser des Ventilschließgliedes (9) und des Magnetankerstößels (6) ist.Seat valve according to one of the preceding claims, characterized in that the centering body ( 13 ) has an essentially disc-shaped shape in which a through-opening is centrally symmetrical ( 18 ) is arranged, the clear width of which is only slightly larger than the diameter of the valve closing member ( 9 ) and the magnet armature tappet ( 6 ) is. Sitzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkörper (13) in das Ventilgehäus (10) eingepreßt ist, wodurch sich eine vorprüfbare Montageeinheit ergibt.Seat valve according to one of the preceding claims, characterized in that the centering body ( 13 ) in the valve housing ( 10 ) is pressed in, which results in a pre-testable assembly unit.
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