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Title:
ELECTROMAGNETICALLY-OPERATED VALVE, ESPECIALLY FOR VEHICLE HYDRAULIC BRAKE SYSTEMS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/028998
Kind Code:
A1
Abstract:
The valve (10) has a seat valve (53) with a hollow cone-shaped valve seat (28) and a closing member (37) in form of a spherical segment on a long bored-out plunger (20). A feed boring (29) connected to a pressure medium inlet (26) opens centrally into the va lve seat (28). A magnetic armature (19) that exerts a closing effect on the seat valve (53) and a pull-back spring (23) that exerts an opening effect grip the wide pressure compensating plunger (20). The valve (10) is essentially designed as an on-off valve and can be controlled in the stable intermediate position through the following measures: the cone angle of the valve seat (28) amounts to 90� at most; the force created by the pull-back spring (23) and exerted on the closing member (37) is so determined that it has a monotonic decreasing gradient on progressive increase of the valve opening stroke; the magnetic circuit of the valve (10) is so designed that the magnetic force exerted on the magnetic armature and transferred to the closing member (37) is continuously variable and has a monotonic decreasing gradient on progressive increase of the valve opening stroke, with a negative slope that is less than that of the spring force gradient.

Inventors:
Hohl, G�nther
Application Number:
PCT/DE1996/002160
Publication Date:
August 14, 1997
Filing Date:
November 13, 1996
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH HOHL, G�nther.
International Classes:
B60T8/36; B60T8/50; B60T15/02; (IPC1-7): B60T8/36; B60T8/50; F16K31/06
Domestic Patent References:
WO1993008051A1
Foreign References:
DE3126246A1
DE3802648A1
DE3903483A1
DE4412648A1
EP0423755A2
DE4119662A1
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Claims:
Ansprüche
1. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (10), insbesondere für hydraulische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit den folgenden Merkmalen: es ist ein Sitzventil (53) zwischen einem Druckmittelein¬ laß (26) und einem Druckmittelauslaß (33) vorgesehen das Sitzventil (53) hat ein Schließglied (37) und einen hohlkegelförmigen Ventilsitz (28) , in den zentrisch eine mit dem Druckmitteleinlaß (26) in Verbindung stehende Zuström¬ bohrung (29) mit einem nahezu dem Dichtdurchmesser (D2) des Ventilsitzes entsprechenden Durchmesser (D]j mündet, das Schließglied (37) iεt mit scharfkantigem Übergang an der Stirnseite eines Stößels (20) ausgebildet, am Stößel (20) greifen ein schließend auf das Sitzventil (53) wirkender Magnetanker (19) und wenigstens mittelbar ei¬ ne öffnend wirkende Rückstellfeder (23) an, der Magnetanker (19) ist in einem Ventildom (14) angeord¬ net, der druckmittelleitend mit dem Druckmittelauslaß (33) in Verbindung steht, der Stößel (20) hat eine vom Schließglied (37) ausgehende Längsbohrung (42) , in der ein an einer Wand des Ventildorns (14) wenigstens mittelbar abgestützter, längεbewegbarer Stift (46) weitgehend druckdicht aufgenommen iεt, deεsen Querschnitt wenigstens annähernd dem Querschnitt der Zu εtrδtnbohrung (29) entspricht, gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale: der Kegelwinkel (α) deε Ventilεitzes (28) beträgt höch εtenε 90°, das Schließglied (37) hat die Form einer Kugelschicht, die von der Rückstellfeder (23) herrührende Kraft (Fp) am Schließglied (37) ist derart abgestimmt, daß sie einen mit zunehmendem Ventilöffnungshub (h) monoton fallenden Verlauf aufweiεt, der Magnetkreiε deε Ventils (10) ist derart ausgebildet, daß die auf den Magnetanker (19) ausgeübte, auf das Schließ glied (37) übertragene Magnetkraft (Fvj) stufenlos veränder¬ bar ist und einen mit zunehmendem Ventilöffnungshub (h) mo¬ noton fallenden Verlauf hat, dessen negative Steigung be¬ tragsmäßig geringer ist alε diejenige deε Federkraftver¬ laufε.
2. Ventil nach Anεpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (37) an einem Stößelabschnitt (38) ausgebildet ist, dessen Durchmesεer (D3) wenigεtens annähernd dem Dicht durchmeεεer (D2) deε Ventilsitzes (28) entspricht.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (28) in einem wenigstenε dem Zweifachen deε Dichtdurchmessers (D2) des Ventilsitzes entspechenden Durch¬ meεεer (D4) frei ausläuft.
4. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelabschnitt (38) nach einer wenigstenε dem Dichtdurch messer (D2) des Ventilsitzes (28) entsprechenden Länge (L) an einem Übergangsabschnitt (39) mit dem Ventilsitz entspre¬ chender Konizität endet.
5. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (20) eine aufgepreßte Hülse (21) trägt, welche eine Stützfläche (24) für die Rückstellfeder ((23) aufweist.
Description:
Elektromagnetisch betätigtes Ventil. insbesondere für hy- draulische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätig- ten Ventil nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

In schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlagen finden Ven¬ tile Verwendung, welche in ihrer elektromagnetbetätigten Schließstellung sehr hohen hydraulischen Öffnungskräften un- terworfen sind. Der elektromagnetische Kreis dieser Ventile muß daher in der Ventilschließstellung eine Zuhaltekraft auf den Magnetanker aufbringen, welche größer ist als die maxi¬ male hydraulische Öffnungskräft zuzüglich der Kraft einer Rückstellfeder. Ein derart ausgelegter Magnetkreis benötigt einen entsprechenden Einbauraum und verhindert neben weite¬ ren Nachteilen die Anordnung derartiger Ventile in raumspa¬ render, dichter Packung.

Aus DE 31 26 246 A 1 ist ein gattungsgemäßes Ventil bekannt, bei dem zur Verringerung der Zuhaltekraft durch am Stößel wirksamen Druckausgleich ein relativ kurzer Stift im ventil- domseitigen Endabschnitt des durch den Magnetanker hindurch¬ geführten und mit diesem formschlüssig vereinigten Stößels

lenkbewegbar in einer Längsbohrung desselben angeordnet ist. Eine vom zustrδmseitigen Druck auf den Stift hervorgerufene Kraft wird daher über den Ventildom auf das Ventilgehäuse abgeleitet. Diese Maßnahme erlaubt es, den Magnetkreis klei- ner zu dimensionieren. Funktionsmäßig ist das bekannte Ven¬ til ein 2/2-Wegeventil, welches lediglich zwei Schaltstel¬ lungen aufweiεt, in denen entweder der volle Durchlaßquer- schnitt eines Sitzventils freigegeben oder völlig gesperrt wird. Dies mindert die Verwendungsmöglichkeit für derartige Ventile. Außerdem sind ihre erheblichen Schaltgeräusche vielfach von Nachteil.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Ventil mit den kennzeichnenden Merkma¬ len des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sich dieses, ähnlich einem Proportionalventil, durch Steue¬ rung der Magnetkraft bei kleinen Hüben in beliebig viele Zwischenstellungen überführen läßt, ohne jedoch den aufwen- digen Aufbau eines Proportionalventiles aufzuweisen. Diese Wirkungsweise ist darauf zurückzuführen, daß die Rückstell¬ feder im wesentlichen den Verlauf der am Stößel angreifenden Kraft über den Ventilhub bestimmt, während die am Schlie߬ glied wirkende hydraulische Kraft aufgrund der Durchmesser- Verhältnisse von Zuströmbohrung und Dichtdurchmesser des

Ventilsitzes sowie der Kraftableitung auf den Ventildom nur einen untergeordneten Einfluß hat. Mit dem erfindungsgemäßen Ventil ist daher eine weitgehend kontinuierliche Durchflu߬ steuerung erzielbar. Es kann in vielen Anwendungsfällen an- stelle von Proportionalventilen eingesetzt werden. Bei schlupfgeregelten Bremsanlagen ist durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Ventils eine höhere Regelgüte und eine ge¬ ringere Geräuschemission als bei dem bekannten Ventil zu er¬ zielen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen εind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Pa¬ tentanspruch 1 angegebenen Ventils möglich.

Mit den in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichneten Ausge¬ staltungen wird nach dem Öffnen des Ventils eine definierte Ablösung des Druckmittelstrahlε vom Schließglied bzw. vom Ventilsitz erreicht. Instabile Strömungskräfte werden somit weitgehend vermieden.

Die im Anspruch 4 angegebene Weiterbildung der Erfindung hat den Vorteil, daß ein von Schließglied und Ventilsitz abgelö¬ ster Druckmittelεtrahl im weiteren Verlauf nicht mehr auf den Stößel trifft. Störende Einflüsse durch Strömungskräfte werden hierdurch ausgeschaltet.

Mit der im Anspruch 5 gekennzeichneten Ausgestaltung der Er¬ findung ist es auf einfache Weiεe möglich, die Federkraft der Rückstellfeder beispielsweise in der Schließstellung des Sitzventils durch Einstellen der Position der Hülse relativ zum Stößel zu justieren.

Zeichnung

Eine AusführungsZeichnung der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei¬ bung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt eines elektromagnetisch betätigten Ventils mit einem Sitz¬ ventil, Figur 2 als Einzelheit II aus Figur 1 das in Schließstellung befindliche Sitzventil in gegenüber Figur 1 vergrößertem Maßstab und Figur 3 ein Diagramm der im Sitz¬ ventil über den Ventilöffnungshub wirkenden Kräfte.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein in Figur 1 der Zeichnung dargestelltes elektromagnetisch betätigtes Ventil 10 hat ein Ventilgehäuse 11, mit dem es in einem Ventilblock 12 aufgenommen ist. Außerhalb des Ven¬ tilblocks 12 ist das Ventilgehäuse 11 in einem Polkern 13 fortgesetzt. Auf dem Polkern 13 ist ein hülsenförmiger Ven¬ tildom 14 druckdicht befestigt. Auf diesen sowie den Polkern 13 ist eine von einem magnetflußleitenden Gehäuse 15 umhüll- te, ringförmige Magnetspule 16 aufgesteckt.

Im Ventildom 14 befindet sich ein längsbewegbarer Magnetan¬ ker 19. Dieser greift an einem Stößel 20 an, auf den eine Hülse 21 aufgepreßt ist. Der Stößel 20 und die Hülse 21 εind in einer Längsbohrung 22 von Polkern 13 und Ventilgehäuse 11 längsbewegbar aufgenommen. Eine Rückstellfeder 23 greift an- kerabgewandt an einer stirnseitigen Stützfläche 24 der Hülse 21 an (Figur 2) .

Die Rückstellfeder 23 ist an einem in das Ventilgehäuse 11 eingepreßten, längsdurchbohrten Ventilkörper 25 abgestützt. Dieser steht mit einem Druckmitteleinlaß 26 des Ventils 10 in Verbindung, welcher mit einer Leitungsbohrung 27 des Ven¬ tilblocks 12 kommuniziert.

Der Ventilkörper 25 weist stδßelseitig einen hohlkegelförmi¬ gen Ventilsitz 28 mit einem Kegelwinkel α von höchstens 90° auf (Figur 2). In den Ventilsitz 28 mündet zentrisch eine mit dem Druckmitteleinlaß 26 in Verbindung stehende Zuström- bohrung 29 mit dem Durchmesser O^ . Der Ventilsitz 28 endet radial außen scharfkantig an einer Stützfläche 30, welche den Ventilkörper 25 gegen eine Ventilkammer 31 begrenzt und rechtwinklig zu einer Achse verläuft, in welcher der Ventil¬ körper 25, der Ventilsitz 28, der Stößel 20 mit Hülse 21 und der Magnetanker 19 liegen. Die Ventilkammer 31 steht mit ei-

ner Querbohrung 32 in Verbindung, welche den Druckmittelaus¬ laß 33 des Ventils 10 bildet und mit einer Leitungsbohrung 34 deε Ventilblockε 12 kommuniziert. Die Längsbohrung 22 und der Ventildom 14 stehen mit der Ventilkammer 31 in druckmit- telleitender Verbindung. Der Magnetanker 19 und der Stößel 20 mit Hülse 21 sind daher druckmittelumspült.

Mit dem Ventilsitz 28 wirkt ein Schließglied 37 in der Form einer Kugelschicht zusammen. Das Schließglied 37 ist stirn- seitig an einem im Durchmesser verringerten zylindrischen

Abschnitt 38 des Stößels 20 in der Ventilkammer 31 ausgebil¬ det. Der Kegelwinkel α des Ventilεitzes 28 und der Radius R des Schließgliedε 37 sind derart aufeinander abgestimmt, daß der Dichtdurchmesser D2 des Ventilsitzes dem Durchmesser D^ der Zuströmbohrung 29 entspricht oder geringfügig größer iεt. Der Durchmesser D3 des Stößelabschnitts 38 entspricht demgegenüber wenigstens annähernd dem Dichtdurchmesser D2 des Ventilsitzes 28, d. h. der Stößelabschnitt 38 ist ge¬ ringfügig größer als der Dichtdurchmesser. Der Übergang des Schließgliedes 37 zum Stößelabschnitt 38 ist scharfkantig ausgebildet. Der Stößelabschnitt 38 hat einschließlich des Schließgliedes 37 eine axiale Länge L, welche wenigstens dem Dichtdurchmesser D2 des Ventilsitzes 28 entspricht. Der Stö¬ ßelabschnitt 38 geht nach einem Übergangsabschnitt 39 mit dem Ventilsitz 28 entsprechender Konizität in den Stößel 20 über. Außerdem ist in Figur 2 zu erkennen, daß der Auslauf des Ventilsitzes 28 in der Stirnfläche 30 einen Durchmesser D 4 hat, der wenigstens dem zweifachen des Dichtdurchmessers D 2 des Ventilsitzes entspricht.

In der gemeinsamen Achse von Magnetanker 19, Stößel 20 und Ventilkörper 25 geht vom Schließglied 37 eine den Stößel in seiner vollen Länge durchdringende Längsbohrung 42 auε. Ven- tilkörperseitig hat die Längsbohrung 42 zunächst einen axial kurzen, ersten Bohrungsabschnitt 43, dessen Durchmesser

gleich dem Durchmesser Oi der Zuströmbohrung 29 des Ventil- körpers 25 ist {Figur 2) . Gegen den Magnetanker 19 geht der erste Bohrungsabschnitt 43 in einen zweiten Abschnitt 44 der Längsbohrung 42 über. Dieser hat einen gegenüber dem ersten Bohrungεabschnitt 43 verringerten Durchmesser D5. Auf den

Abschnitt 44 folgend ist die Längsbohrung 42 in einem anker- seitigen, dritten Bohrungsabschnitt 45 fortgesetzt, dessen Durchmesser Dg (Figur 1) größer als der Durchmesser D 5 , je¬ doch kleiner oder gleich dem Durchmesser D j^ der Zuströmboh- rung 29 ist. Im Bohrungsabschnitt 45 ist ein erster Stift 46 längsbewegbar aufgenommen. Der Stift 46 erstreckt sich ei¬ nerseits bis nahe an den zweiten Bohrungsabschnitt 44, ande¬ rerseits reicht er an den Magnetanker 19 heran. Durch eine sehr enge Tolerierung und hohe Oberflächengüte von Bohrungs- abschnitt 45 und Stift 46 besteht ein sehr geringes Spiel zwischen den beiden Bauteilen. Die Passung zwischen dem Stift 46 und dem Bohrungsabschnitt 45 ist daher als leckage¬ arm anzusehen und dadurch weitgehend druckdicht. Außerdem besteht der Stift 46 aus einem Werkεtoff mit höherem Tempe- raturausdehnungskoeffizienten als demjenigen des Stößelwerk¬ stoffε . Bei Temperaturänderungen bleibt daher die Leckage zwischen den beiden Teilen weitgehend gleich.

Die Längsbohrung 42 des Stößels 20 findet in einer achs- gleich verlaufenden, durchgehenden Längsbohrung 49 des Ma¬ gnetankers 19 ihre Fortsetzung. In der Längsbohrung 49 ist ein zweiter Stift 50 aufgenommen. Dieser ist, wie in der Fi¬ gur 1 dargestellt, mit seinem einen Ende stirnwandseitig am Ventildom 14 abgestützt. Mit seinem anderen Ende greift der Stift 50 am Stift 46 des Stößels 20 kraftschlüssig an. Die Passung zwischen dem zweiten Stift 50 und der Längsbohrung 49 des Magnetankers 19 kann größeres Spiel aufweisen als zwischen dem ersten Stift 46 und dem Stößel 20.

Abweichend vom Ausführungsbeispiel können der Magnetanker 19 und der Stößel 20 auch nur von einem einzigen Stift durch¬ drungen sein.

Der Ventilsitz 28 des Ventilkörperε 25 und das Schließglied 37 deε Stößelε 20 bilden ein Sitzventil 53, welches aufgrund der Wirkung der Rückstellfeder 23 bei fehlender Bestromung der Magnetεpule 16 seine Durchlaßstellung einnimmt. Beεtromt ist das Ventil 10 in die Schließstellung des Sitzventils 41 umschaltbar. Das elektromagnetisch betätigte Ventil 10 ist somit ein Schaltventil in der Form des 2/2-Wegeventils . Es ist in hydraulischen Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen ver¬ wendbar, wie sie in der Druckschrift DE 41 19 662 AI hin¬ sichtlich Schaltbild und Funktion ausführlich beεchrieben sind. Bei einer εolchen Verwendung ist der Druckmitteleinlaß 26 deε Ventilε 10 mit einem Hauptbremszylinder als Drucker¬ zeuger der Bremsanlage und der Druckmittelauslaß 33 mit ei¬ ner Radbremse als Druckverbraucher verbunden.

Herkömmliche Schaltventile unterscheiden εich vom erfin¬ dungsgemäßen Ventil beispielεweiεe dadurch, daß beim Sitz- ventil Kegelwinkel α größer alε 90° gewählt werden, um alε Schließglied 37 Kugeln größeren Durchmeεsers verwenden zu können, weil diese bei der Montage am Stößel 20 leichter handhabbar sind. Ferner strebt man beim herkömmlichen Sitz- ventil an, den Übergang zwischen der Kugelfläche des Schließglieds 37 und dem Stößel 20 kantenfrei zu gestalten. Schließlich ist der Magnetkreis beim herkömmlichen Ventil derart ausgelegt, daß die Magnetkraft beim Übergang in die Schließstellung zunehmend steiler ansteigt.

Das erfindungsgemäße Ventil 10 zeichnet sich demgegenüber in folgender Weise aus :

In der Schließstellung des Sitzventilε 53 wirkt der zuεtröm- seitige Druck p^ auf eine vom Dichtdurchmesεer D 2 umschrie¬ bene Wirkfläche, welche sich aus einer dem Schließglied 37 zugeordneten Kreisringfläche D 2 -D 1 des Stößelabεchnitts 38 und der ventilεitzseitigen Stirnfläche des Stiftes 46 im

Stößel 20 zusammensetzt. Die vom Druck p- j _ auf den Stift 46 auεgeübte Kraft wird über den Stift 50 des Magnetankers 19 auf den Ventildom 14 abgeleitet. Dagegen übt der auf die er¬ wähnte Kreisringfläche D 2 - D^ wirkende Druck p eine öff- nende Kraft auf den Stößel 20 aus. Dieεe Kraft iεt wegen der geringen Größe der Kreiεringflache D 2 - D-^ vergleichsweise klein. Der abströmεeitige, in der Ventilkammer 31 und im Ventildom 14 herrεchende Druck p 2 wirkt auf eine Kreisring¬ fläche D 2 - D x an der ankerseitigen Stirnfläche deε Stößelε 20 und erzeugt eine schließend auf den Stößel wirkende

Kraft. Da der Druck p 2 niedriger ist als der Druck p 1( wirkt die aus diesen beiden Kräften resultierende hydraulische Kraft F p somit auf den Stößel 20 öffnend. Mit einer Kraft F F öffnend auf den Stößel 20 wirkt auch die als Schraubendruck- feder ausgebildete, vorgespannte Rückstellfeder 23.

Beim Öffnen des Ventils 41 aus εeiner Schließstellung heraus dringt das niedrigere Druckniveau p 2 in geringem Maße in Richtung auf die Zuströmbohrung 29 vor. Da diese aber nahezu dem Dichtdurchmesser D 2 des Ventilεitzes 28 entspricht und die Kreisringfläche D 2 -D^ nur eine geringe radiale Ausdeh¬ nung hat, kommt es nicht zu einer wesentlichen Verringerung der von dem Druck p^ auf die Wirkfläche des Stößelabschnitts 38 ausgeübten öffnenden Kraft. Unter der Vorausetzung einer konstanten Druckdifferenz zwischen p^ und p 2 nimmt daher die resultierende hydraulische Kraft Fp über den zunehmenden Ventilöfffnungshub H nur mit betragsmäßig geringer negativer Steigung monoton fallend ab. Da, wie vorausgehend dargelegt, die resultierende hydraulische Kraft Fp auch nur Vergleichs- weise niedrige Werte annehmen kann, kommt daher für die

Kräftebilanz am Stößel 20 der Rückstellfeder 23 eine wesent¬ liche Bedeutung zu. Weil die Rückstellfeder 23 eine relativ hohe Federsteifigkeit besitzt, fällt die Federkraft Fp mit zunehmendem Ventilöffnungshub H mit betragsmäßig großer ne- gativer Steigung monoton ab. Beim Schließen des Sitzventils 41 kehren sich sich die Verhältnisse entsprechend um.

Der Verlauf der additiv miteinander verknüpften Kräfte

F p + Fp über den Ventilöffnungshub H ist in Figur 3 in einem

Diagramm angegeben, in welchem der Abszisse der Hub H und der Ordinate die Kraft F zugeordnet sind. Die Kennlinie die¬ ser Summenkraft hat eine betragsmäßig relativ große negative Steigung. Da dies im weεentlichen von der Charakteristik der Rückεtellfeder 23 abhängt und weniger von der Änderung der hydraulischen Kraft F p über dem Ventilöffnungshub H, ist es für die erfindungsgemäße Funktion des Ventils 10 erforder¬ lich, die Federkraft sehr genau einzustellen. Dies kann da¬ durch geεchehen, daß bei am Ventilsitz 28 angreifenden Stö¬ ßelabschnitt 38 die Hülse 21 relativ zum Stößel 20 verscho¬ ben wird, bis die beim Hub Null des Sitzventils 41 erforder- liehe Größe der Federkraft erreicht iεt. Aufgrund der Pre߬ verbindung zwischen dem Stößel 20 und der Hülse 21 ist diese Einstellung dauerhaft vorgenommen.

Die Formgebung des Sitzventils 53 stellt sicher, daß der im Diagramm wiedergegebene Kennlinienverlauf F p + Fp weitgehend frei von Störeinflüssen ist. So wird durch den relativ klei¬ nen Kegelwinkel α des Ventilsitzes 28 eine geringe Umlenkung der Druckmittelstrahlen im Sitzventil 53 erreicht. Dadurch werden wenig Impulskräfte hervorgerufen, die insbesondere bei großen Durchflüssen auftreten. Die Abhängigkeit der Ven- tileigenschaften von Differenzdruck und Temperatur des

Druckmittels ist daher gering. Ferner ist durch den scharf¬ kantigen Übergang zwischen dem Schließglied 37 und dem Stö¬ ßelabschnitt 38 sichergestellt, daß die DruckmittelStrömung stets dort abreißt und somit zu gleichmäßigen Strömungskräf-

ten auf das Schließglied 37 führt. Zu einer stabilen Druck¬ mittelströmung trägt auch der scharfkantige Auslauf des Ven¬ tilsitzes 28 an der Stirnfläche 30 des Ventilkörperε 25 bei. Die Wirkung der Druckmittelεtrömung auf die Windungen der Rückεtellfeder 23 ist daher weitgehend frei von störenden Einflüssen. Ferner schließt der axial zurückgesetzte Über¬ gangsabschnitt 39 ein Auftreffen von Druckmittelstrahlen auf den Stößel 20 weitgehend aus.

Der erwähnten hydraulischen Kraft Fp und der Federkraft Fp ist die durch Erregen der Magnetεpule 16 erzeugte, in

Schließrichtung des Sitzventils 53 wirkende Magnetkraft F M entgegengerichtet. Die Magnetkraft F M muß wenigestens eine Größe erreichen, um daε Sitzventil 53 entgegen der relativ kleinen hydrdauliεchen Kraft Fp und der demgegenüber großen Federkraft Fp in die Schließstellung zu überführen und in dieser zu halten. Wie die Kennlinie der Magnetkraft F M im Diagramm nach Figur 3 zeigt, iεt durch den Fachmann geläufi¬ gen Maßnahmen bei der Gestaltung des Magnetkreises erreicht, daß bei einem bestimmten Erregerstrom I = konstant die Ma- gnetkraft F M über dem Ventilöffnungshub H ebenfalls einen monoton fallenden Verlauf nimmt, jedoch mit betragsmäßig ge¬ ringerer negativer Steigung als ihn der Kraftverlauf F p + Fp aufweist. Die flache Neigung der Kennlinie F [v - ist beispielε¬ weiεe durch entsprechende Ausbildung des Magnetkreises er- zielbar, insbesondere wenn in der Schließstellung des Ven¬ tils 10 ein relativ großer Reεtluftspalt zwischen dem Magne¬ tanker 19 und dem Polkern 13 verbleibt oder der Magnetanker und der Polkern als Tauchstufe ausgebildet sind. Die darge¬ stellte Magnetkraft-Kennlinie ist für einen bestimmten Erre- gerstrom I = konstant repräsentativ. Durch abweichende Erre¬ gerströme sind in Richtung der Ordinate verlagerte Kennlini¬ en erzeugbar. Geänderte Erregerstrδme sind durch Stromsteue¬ rung, Pulsweitenmodulation und andere bekannte Verfahren einstellbar.

Die beiden Kennlinien F p + Fp sowie F^ schneiden sich im Diagramm in einem Punkt, in dem Gleichgewicht zwischen der öffnenden hydraulischen Kraft Fp εowie der Federkraft Fp ei- nerseits und der εchließenden Magnetkraft F M andererseitε herrscht. Dieεer Punkt iεt als Arbeitεpunkt AP bezeichnet, in dem daε Sitzventil 41 beim Hub h eine εtabile Stellung einnimmt. Eine in Richtung deε Doppelpfeilε im Diagramm durch Stromsteuerung verlagerte Magnetkraft-Kennlinie legt den Arbeitspunkt auf einen anderen Ventilöffnungshub. Das erfindungεgemäße Ventil 10 ist daher trotz εeiner Bauform alε Schaltventil ähnlich einem Proportionalventil εtromab- hängig mit variablem Öffnungεhub εtufenloε εteuerbar. Dieεe Steuerbarkeit ist zumindest bei kleinen Ventilöffnungshüben gegeben.

Das erfindungsgemäße Ventil 10 ist in hydraulischen Bremsan¬ lagen von Kraftfahrzeugen verwendbar, beiεpielsweiεe zur Bremsεchlupf- oder Antriebsschlupfregelung oder in Bremsan- lagen mit einer hydrauliεchen Servodruckquelle zur direkten Einsteuerung von Bremsdruck in Radbremszylinder. Mit dem Ventil 10 ist in vorteilhafter Weise eine stufenlose Druck- und Volumenstromregelung möglich, wenn die Bremsanlage mit entsprechenden Sensoren und einer Regelelektronik ausgestat- tet ist. Auch ist das Ventil 10 als Druckbegrenzungsventil verwendbar, indem durch Stromsteuerung der Ansprechdruck eingestellt wird, entweder auf konstante oder anwendungsab¬ hängige, veränderbare Werte.




 
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