Bezeichnung der Erfindung

Rückschlagventil

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein als Rückschlagventil ausgebildetes Hydraulikventil, dass von einer Fluidströmung beaufschlagt, beispielsweise in einer Aufnahmebohrung eines Maschinengehäuses eingesetzt ist. Das Ventil umfasst ein Gehäuse, mit einem im Bereich eines Fluidzulaufs positionierten, federkraftbeaufschlagten Ventilkörpers, der in Verbindung mit einem Ventilsitz die Rücklaufsperre bildet.

Hintergrund der Erfindung

Derartige als Rückschlagventil gestaltete Hydraulikventile sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Die DE 100 19 534 A1 bezieht sich auf ein Rückschlagventil, mit einem spanlos aus Metall hergestelltes Gehäuse, das einen Einsatz einschließt, in dem ein federkraftbeaufschlagter Ventilkörper in- teghert ist. Der Ventilkörper bildet gemeinsam mit einem Ventilsitz des Gehäuses einen Rücklaufsperre, wobei der Ventilsitz von einer Fluidströmung beaufschlagt wird. Bei einem Fluiddruck, der die Federkraft des Ventilkörpers übertrifft, verschiebt sich der Ventilkörper von dem Ventilsitz und ermöglicht eine Fluidströmung durch das Hydraulikventil, in dem das Fluid über einen Bypass- kanal abströmt. Der Aufbau dieses bekannten Ventils erfordert eine aufwändige Montage, wobei das aus Blech spanlos hergestellte Außenteil nach der Montage des Einsatzes der den Ventilkörper einschließt, mittels einer Umformung gesichert wird.

Aus der DE 6 95 921 A1 ist ein als Drosselventil gestaltetes Einwegventil bzw. Rückschlagventil bekannt, das für eine druckmittelbetätigte Fahrzeugkupplung eingesetzt ist. Das Ventil ermöglicht zum Einkuppeln einen ungehinderten Druckmittelfluss von dem Geberzylinder zu dem Nehmerzylinder der hydrauli-

sehen Kupplungsbetätigung. Bei einer Druckmittelfluss-Umkehr ist dagegen das Hydraulikventil bis auf eine kleindimensionierte Absteuerbohrung geschlossen, wodurch sich ein gewolltes verzögertes Einkuppeln der Fahrzeugkupplung einstellt. Das bekannte Ventil schließt einen hohe Fertigungskosten verursachen- den Kegelsitz ein.

Aufgabe der Erfindung

Die Nachteile der bekannten Ausführungen berücksichtigend, ist es Aufgabe der Erfindung, ein Hydraulikventil bzw. Rückschlagventil zu realisieren, das einfach herstellbare Bauteile umfasst, die kostengünstig ohne weitere Nacharbeit zusammenfügbar sind und die Aufnahme eines Dichtelementes ermöglicht.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs umfasst das erfindungsgemäße Hydraulikventil vorteilhaft ein rotationssymmetrisches, zweiteilig gestaltetes Gehäuse, das im Einbauzustand in eine Bohrung eingesetzt oder eingepresst ist. Dazu kann der Pressverband so ausgeführt werden, dass dieser unmittelbar abdichtet. Alternativ schließt die Erfindung eine separate Abdichtung zwischen dem Gehäuse und einer Aufnahmebohrung vor, in die das Hydraulikventil eingesetzt ist. Das Gehäuse umfasst ein den Ventilsitz bildendes Außengehäuse, sowie ein Innenteil, mit integriertem Ventilkörper und zugehörigem Federmittel. Die zwei das Gehäuse bildenden Bauteile sind dabei so gestaltet, dass diese axial zusammengefügt und formschlüssig, verliergesichert gehalten sind. Vorteilhaft erfordert der erfindungsgemäße Aufbau des Hydraulikelementes nach der Montage der Gehäusebauteile im Vergleich zu bekannten Lösungen, keine anschließende mechanische Nacharbeit, wie die Bördelung eines Blechmantels. Vorteilhaft ist weiterhin keine lageorientierte Montage der einzelnen Bautei- Ie des Gehäuses erforderlich. Das Konzept des erfindungsgemäßen Hydraulikventils ermöglicht die Anwendung kostengünstiger Herstellverfahren zur Herstellung des Außenteils und des Innenteils, die gemeinsam das Gehäuse bilden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2-12.

Die Erfindung schließt eine wirksame Zerfallssicherung aller Bauteile des Hydraulikventils ein, mit dem das Innenteil sowie das Außenteil in der Endlage wirksam formschlüssig und / oder kraftschlüssig lagefixiert sind. Vorteilhaft ist das Außenteil sowie das Innenteil jeweils topfartig in zueinander abweichenden Abmessungen ausgeführt. Das Innenteil wird dazu in die Aufnahme des Außen- teils eingesetzt, wobei diese Bauteile in der Endlage mittels einer formschlüssigen, lösbaren und / oder unlösbaren Sicherung fixiert sind. Auch bei einem Transport sind damit alle Bauteile verliergesichert zusammengefügt.

Im Einbauzustand wird das Hydraulikventil bevorzugt mittels einer separaten Abdichtung wirksam abgedichtet. Dazu bietet sich bevorzugt ein das Hydraulikventil außenseitig umschließendes Dichtelement an, das ein Spaltmaß zwischen dem Außenteil und einer Innenwandung der Aufnahmebohrung wirksam abdichtet.

Als Dichtelement eignet sich bevorzugt ein O-Ring oder ein Rundgummiring, für den eine spezielle Aufnahme, Ringnut bzw. Umlaufnut im Bereich der Mantelfläche des Hydraulikventils vorgesehen ist. Für ein erfindungsgemäßes Hydraulikventil, bei dem ein wandstärkenreduzierter, radial gestufter Endbereich des Außenteils formschlüssig in einen axial ausgerichteten Ringspalt des Innenteils eingreift, ist der O-Ring bzw. der Rundgummiring in eine Aufnahme eingesetzt, die axial von der Stirnseite der Außenwandung, sowie einer beispielsweise schräg bzw. geneigt verlaufenden Kontur des Außenteils begrenzt ist.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Hydraulikventils umfasst ein Au- ßenteil mit einem einseitig wandstärkenreduzierten und radial gestuften Endbereich. Dieser Bereich greift formschlüssig in einen axial ausgerichteten Ringspalt des Innenteils. Das Konzept bildet örtlich eine radiale überlappung, die den Haltesitz zwischen dem Innenteil und dem Außenteil verbessert und wei-

terhin die Steifigkeit im Wandungsbereich optimiert, die eine reduzierte Wandstärke ermöglicht.

Eine wirksame formschlüssige Lagefixierung zwischen dem Innenteil und dem Außenteil kann dabei mittels einer umlaufenden Wulst oder partiell angeordneten Schnappnasen erfolgen. Die innenseitig an einer Außenwandung des Ringsspaltes angeordnete Wulst oder die Schnappnasen greifen im Einbauzustand formschlüssig in eine Umlaufnut des Außenteils ein.

Alternativ zu einem einen Ringspalt bildenden Innenteil, schließt die Erfindung ein Innenteil mit zumindest zwei axial ausgerichteten Rippen ein. Im Einbauzustand sind die Rippen in äußere axial verlaufende Längsnuten des Außenteils eingepasst. Zur Lagesicherung greifen endseitige, nach innen gerichtete Schnappnasen formschlüssig in zugehörige Aussparungen des Außenteils ein.

Vorteilhaft ist das Außenteil im Vergleich zu dem Innenteil aus einem Werkstoff höherer Festigkeit hergestellt. Diese Maßnahme verringert den Verschleiß des Ventilsitzes, der dem Außenteil zugeordnet ist. Bevorzugt ist das Außenteil aus Metall und das Innenteil aus Kunststoff hergestellt. Aufgrund der Formgebung des Innenteils bietet es sich an, dieses als ein Kunststoff-Spritzgussteil zu gestalten, das auch für große Stückzahlen kostengünstig herstellbar ist.

Erfindungsgemäß ist eine Aufnahme des Außenteils so gestaltet, dass diese das Innenteil vollständig aufnimmt, wodurch das Hydraulikventil ausschließlich über die Mantelfläche des Außenteils flächig an der Innenwandung der Aufnahmebohrung, beispielsweise eines Maschinenteils anliegt.

Für ein solches Hydraulikventil-Konzept wird eine formschlüssige Lagefixierung bevorzugt mittels einer radialen Einformung in einem wandstärkenreduzierten Bereich des Außenteils erreicht, der mit einer entsprechenden Formgebung des Innenteils zusammenwirkt. Dazu bietet sich an eine nach innen gerichtete Wulst in das Außenteil einzuformen, die mit einer korrespondierenden Umlaufnut des Innenteils zusammenwirkt. Alternativ kann die wandstärkenreduzierte Wandung

des Außenteils mit einer partiell oder umlaufenden radial nach außen gerichteten Durchsetzung versehen werden, in die in der Einbaulage ein korrespondierender Nocken oder Ansatz des Innenteils formschlüssig verschnappt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele verdeutlichen das erfindungsgemäße Hydraulikventil. Es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Hydraulikventil im Einbauzustand;

Figur 2 in einer Ansicht ein alternativ zu dem in Figur 1 abgebildeten Hydraul ikventi I;

Figur 3 in einem Halbschnitt das Hydraulikventil gemäß Figur 2;

Figur 4 ein Hydraulikventil, bei dem das Innenteil vollständig in dem Außenteil integriert ist;

Figur 5 ein dem Figur 4 vergleichbares Hydraulikventil mit einer abweichend gestalteten formschlüssigen Lagefixierung.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Hydraulikventil 1 im eingebauten Zustand, integriert in einem Maschinenteil. Das rotationssymmetrisch gestaltete Hydraulikventil 1 ist dabei in eine Aufnahmebohrung 3 des Maschinenteils 2 eingesetzt und wird von einer Fluidströmung in Pfeilrichtung beaufschlagt. Das Hydraulikventil 1 umfasst ein rotationssymmetrisch gestaltetes Gehäuse 4, be- stehend aus einem Außenteil 5a und sowie einem zugehörigen Innenteil 6a, die übereinstimmend topfartig gestaltet sind. Das vorzugsweise spanlos aus Metall hergestellte Außenteil 5a ist unter Einhaltung eines Spaltmaßes 7 in die Aufnahmebohrung 3 des Maschinenteils 2 eingesetzt. Das aus Kunststoff herge-

stellte, vorzugsweise als Spritzgussteil konzipierte Innenteil 6a ist in einer Aufnahme 8 des Außenteils 5a angeordnet. Endseitig bildet das Innenteil 6a einen axial ausgerichteten umlaufenden Ringspalt 9, in dem ein wandstärkenreduzierter Endabschnitt 10 des Außenteils 5a eingepasst ist und damit kraftschlüssig gehalten ist. Zur Erzielung einer wirksamen Lagefixierung und gleichzeitiger Zerfallssicherung des Gehäuses 4 ist zwischen dem Innenteil 6a und dem Außenteil 5a im Bereich von überlappten Bereichen eine Sicherung 11 vorgesehen.

Das Hydraulikventil 1 beinhaltet einen als Kugel gestalteten Ventilkörper 12, der von einem Federmittel 13, insbesondere einer Druckfeder, in Richtung eines dem Außenteil 5a zugeordneten Ventilsitzes 29 kraftbeaufschlagt wird. Eine an dem Ventilkörper 12 anstehende Fluidströmung verschiebt den Ventilkörper 12 in Pfeilrichtung, sobald der vom Federmittel 13 erzeugte Druck überwunden ist. Ein vom Ventilsitz 29 abgehobener Ventilkörper 12 bewirkt eine Durchströmung des Hydraulikventils 1 , in dem das Hydraulikfluid über einen Abströmkanal 14 des Innenteils 6a ansteuerbar ist. Eine gewollte, wirksame Abdichtung des Hydraulikventils 1 gegenüber dem Maschinenteil 2 bei geschlossenem Ventil wird mittels eines Dichtelementes 15 erreicht. Dazu dient ein O-Ring bzw. ein Rund- gummiring, welcher sich außenseitig an der Innenwandung 16 und innenseitig an einer Mantelfläche 17 des Außenteils 5a abstützt. Die exakte Einbaulage des Dichtelementes 15 wird dabei axial von einer Stirnseite 18 des Innenteils 6a sowie einem radial gestuften Endbereich 19 des Außenteils 5a begrenzt. Weiterhin ist dem Hydraulikventil 1 ein in eine Ringnut 21 des Maschinenteils 2 ein- gesetzter Sicherungsring 20 zugeordnet, an dem das Hydraulikventil 1 mit einer Stirnseite des Innenteils 6a abgestützt ist, wobei der Sicherungsring 20 die Einbaulage innerhalb des Maschinenteils 2 definiert.

Die Figur 2 zeigt das Hydraulikventil 1 in einer Ansicht als Einzelteil. Das Innen- teil 6b umfasst dabei mehrere, vorzugsweise vier symmetrisch umfangsverteilt geordnete Rippen 22, die den radial gestuften Endbereich 19 des Außenteils 5b umschließen. Als ergänzende Maßnahme bietet es sich an, das Außenteil 5b zur Aufnahme der Rippen 22 mit Längsnuten 23 zu versehen.

Der Halbschnitt gemäß Figur 3 verdeutlicht insbesondere die formschlüssige Befestigung zwischen dem Außenteil 5b und dem Innenteil 6b. Dazu bildet das Innenteil 6b einen axial ausgerichteten Ringspalt 9 zur Aufnahme des wand- stärkenreduzierten Endabschnitts 10 vom Außenteil 5b. Der Ringspalt 9 wird außenseitig von einer Außenwandung 24 begrenzt, die am freien Ende im Bereich der Stirnseite 18 eine radial nach innen gerichtete Wulst 25 oder einen Ansatz aufweist. Die Wulst 25 greift in einer Endlage formschlüssig in eine korrespondierende Umlaufnut 26 des Außenteils 5b ein. Damit stellt sich eine Fi- xierung 27a ein, über die alle Bauteile des Hydraulikventils 1 zusammengefügt sind. Die Fixierung 27a stellt damit eine wirksame Zerfallssicherung dar für den Transport des vorgefertigten Hydraulikventils 1. Die Fixierung 27 ist sowohl für ein mit Rippen 22 augestattetes Innenteil 6b einsetzbar als auch für ein Innenteil mit einer geschlossenen, eine Mantelfläche bildenden Außenwandung 24, die mit einer umlaufenden Wulst 25 oder partiell angeordneten, radial nach innen gerichteten Nocken oder Vorsprüngen versehen ist, welche in entsprechend korrespondierende Ausnehmungen oder eine Umlaufnut 26 des Außenteils angreifen.

Die Figuren 4 und 5 zeigen das Hydraulikventil 1 , versehen mit konstruktiv abweichend gestalteten Bauteilen, dem Außenteil 5c, 5d und dem Innenteil 6c, 6d. Das auch als Kunststoffpatrone zu bezeichnende Innenteil 6c, 6d ist dabei vollständig in die Aufnahme 28 des Außenteils 5c, 5d integriert. Dazu bildet das Außenteil 5c, 5d eine geschlossene stufenlose Mantelfläche 17, die sich über die Bauteillänge des Innenteils 6c, 6d erstreckt. Zur Fixierung der Bauteile Außenteil 5c mit dem Innenteil 6c ist gemäß Figur 4 die Fixierung 27b vorgesehen, bei der die Wandung 30 des Außenteils 5c örtlich oder umlaufend eine eingeformte Wulst 31 einschließt, die mit einer entsprechenden Aussparung 32 des Innenteils 6c zusammenwirkt. Die außenseitig als Einschnürung gestaltete Wulst 31 kann vorzugsweise zur Aufnahme des Dichtelementes 15 genutzt werden.

Eine zur Figur 4 alternativ gestaltete Fixierung 27c ist in Figur 5 dargestellt. Da-

zu weist die Wandung 30 vorzugsweise partiell eine radial nach außen gerichtete Ausformung 33 auf, in die ein entsprechend geformter Ansatz 34 des Innenteils 6d eingreift.

Bezugszahlenliste

1. Hydraulikventil

2. Maschinenteil

3. Aufnahmebohrung

4. Gehäuse

5a Außenteil

5b Außenteil

5c Außenteil

5d Außenteil

6a Innenteil

6b Innenteil

6c Innenteil

6d Innenteil

7 Spaltmaß

8 Aufnahme

9 Ringspalt

10 Endabschnitt

11 Sicherung

12 Ventilkörper

13 Federmittel

14 Abströmkanal

15 Dichtelement

16 Innenwandung

17 Mantelfläche

18 Stirnseite

19 Endbereich

20 Sicherungsring

21 Ringnut

22 Rippe

23 Längsnut

24 Außenwandung

25 Wulst

26 Umlaufnut

27a Fixierung

27b Fixierung

27c Fixierung 28 Aufnahme

29 Mantelfläche

30 Wandung

31 Wulst

32 Aussparung 33 Ausformung

34 Ansatz