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Patent Searching and Data


Title:
SEAT VALVE FOR HYDRAULIC BRAKING SYSTEMS OF MOTOR VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/000325
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a seat valve for hydraulic braking systems with ABS or traction control, with a valve housing (1) which receives at least one valve seat body (4) and a valve closing element (3). The valve closing element (3), when in its normal position, rests on the valve seat body (4) so that a pressure connection between a first and at least a second pressure channel (10, 11) is cut off, the valve closing element (3) is opened by being raised by the valve seat body (4) thus creating the aforementioned pressure connection between the pressure channels (10, 11). A retaining piece (2) is fixed into the valve housing (1) which holds the valve closing element (3) in the position to which it is raised by the valve seat body (4) so as to evacuate and fill the braking system.

Inventors:
Volz, Peter (In den Wingerten 14, Darmstadt, D-64291, DE)
Krieg, Bernd (Am Riedbach 11, Birstein, D-63633, DE)
Application Number:
PCT/EP1997/002937
Publication Date:
January 08, 1998
Filing Date:
June 06, 1997
Export Citation:
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Assignee:
ITT MANUFACTURING ENTERPRISES, INC. (Suite 1217, 1105 North Market Street Wilmington, DE, 19801, US)
Volz, Peter (In den Wingerten 14, Darmstadt, D-64291, DE)
Krieg, Bernd (Am Riedbach 11, Birstein, D-63633, DE)
International Classes:
B60K28/16; B60T8/32; B60T8/36; B60T15/04; B60T17/22; F15B13/01; F16K31/06; (IPC1-7): B60T17/22; B60T8/36; F16K31/06
Foreign References:
US4056255A
DE3312054A1
EP0256272A2
DE4408166A1
EP0323889A2
DE4337133A1
Attorney, Agent or Firm:
Portwich P. (Continental Teves AG & Co. oHG, Guerickestrasse 7, Frankfurt am Main, D-60488, DE)
Blum, -D K. (ITT Automotive Europe GmbH, Guerickestrasse 7, Frankfurt am Main, D-60488, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Sitzventil für hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen mit Radschlupfregelung, mit einem Ventilgehäuse, das wenigstens einen Ventilsitzkörper und ein Ventilschlie߬ glied aufnimmt, wobei das Ventilschließglied in der Grundstellung normalerweise am Ventilsitzkörper anliegt, so daß eine Druckmittelverbindung zwischen einem ersten und wenigstens einem zweiten Druckmittelkanal getrennt ist, in der Betriebsstellung das Ventilschließglied vom Ventilsitzkörper abgehoben ist und die vorgenannte Druckmittelverbindung zwischen den Druckmittelkanälen herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilgehäuse (1) ein Halteteil (2) fixiert ist, daß das Ventil¬ schließglied (3) in der vom Ventilsitzkörper (4) abge¬ hobenen Stellung arretiert.
2. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (2) nach Betätigung des Ventilschlie߬ glieds (3) in die Offenstellung form und/oder kraft¬ schlüssig mit dem Halteteil (2) in Eingriff steht.
3. Sitzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Halteteil (2) unter Wirkung eines definier¬ ten hydraulischen Drucks im Ventilgehäuse (1), vorzugs¬ weise eine Verformung aufweist, in der das Ventil¬ schließglied (3) vom Halteteil (2) freigegeben ist.
4. Sitzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Halteteil (2) wenigstens eine örtliche Querschnittsschwächung, vorzugsweise Soll¬ bruchstelle (5) aufweist, durch die unter Einwirkung eines definierten hydraulischen Drucks im Ventilgehäuse (1) das Ventilschließglied (3) vom Halteteil (2) freige¬ geben ist.
5. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Richtung auf den Ventilsitzkörper (4) wirksame Feder (14) am Ventilschließglied (3) angeordnet ist.
6. Sitzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Halteteil (2) und/oder zwischen dem Halteteil (2) und dem Ventilschließglied (3) wenigstens eine Blendenöffnung (6) vorgesehen ist, die einen zeitlich verzögerten Druckausgleich zwischen den Druckräumen (7,7') beiderseits des Halteteils (2) herstellt.
7. Sitzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (2) als Berstscheibe ausgebildet ist, die druckmitteldicht zu ihrer Befestigungsstelle im Ventilgehäuse (1) gehalten ist .
8. Verfahren zum Betrieb eines Sitzventils für eine nach dem Rückförderprinzip wirkende hydraulische Bremsanlage mit Radschlupfregelung, das in seiner Grundstellung nor¬ malerweise einen von einer Radbremse zu einer Rückför¬ derpumpe führenden Druckmittelkanal getrennt hält, da¬ durch gekennzeichnet, daß während der Evakuierung der Bremsanlage das Sitzventil mittels eines Halteteils (2) in eine die Druckmittelverbindung zwischen Radbremse und Rückförderpumpe öffnenden Betriebsstellung arretiert wird, und daß die Arretierung zwischen dem Sitzventil und dem Halteteil (2) durch Befüllung des Druckmittel kanals (10,11) mit Bremsflüssigkeit getrennt wird.
Description:
Sitzventil für hydraulische Kraf fahrzeug-Bremsanlagen

Die Erfindung betrifft ein Sitzventil, insbesondere für hy¬ draulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen mit Radschlupfregelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die bisher für hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen mit Radschlupfregelung verwendeten, in ihrer Grundstellung nor¬ malerweise geschlossenen Sitzventile haben den Nachteil, daß zum Zwecke der Evakuierung und Befüllung der Bremsanlage je¬ weils zeit- und kostenaufwendige Maßnahmen getroffen werden müssen, die dafür sorgen, daß das Sitzventil solange geöff¬ net bleibt, bis der Evakuierungs- und Befüllprozeß für die hydraulische Bremsanlage abgeschlossen ist. Ein Sitzventil der beschriebenen Art geht beispielhaft aus der DE 44 08 166 AI hervor.

Als Abhilfemaßnahme für vorgenanntes Problem ist bereits aus der DE 43 37 133 AI bekannt, zum Evakuieren und Befüllen der Bremsanlage das in der Grundstellung geschlossene Sitzventil mittels eines in Richtung des Bremsdruckgebers öffnenden Rückschlagventil zu überbrücken. Dies hat jedoch den Nach¬ teil, daß erhebliche konstruktive Veränderungen an der Bre sanlage erforderlich sind.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Sitzventil für hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen mit Radschlupfrege¬ lung der angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß mit geringen zeit- und kostenaufwendigen Maßnahmen sowie mit möglichst geringem Mitteleinsatz ein Evakuieren der norma¬ lerweise vom Sitzventil getrennten Druckmittelkanäle gewähr¬ leistet ist.

Diese Aufgabe wird für ein Sitzventil der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen im nachfolgenden anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 ein mittels erfindungsgemäßem Halteteil in Offen¬ stellung arretiertes Sitzventil,

Fig. 2 den Erfindungsgegenstand nach Fig. 1 nach Evakuie¬ rung und Befüllung der am Sitzventil angeschlossenen Druckmittelkanäle,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform für das erfindungsgemäße Halteteil,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines im Sitzventil integrierten Halteteils.

Die Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung ein Sitzventil in erheblich vergrößertem Maßstab, das in Patronenbauweise ein Ventilgehäuse 1 aufweist, in dessen unterem Ende ein Ventilsitzkörper 4 befestigt ist. Der vom Ventilsitzkörper 4

abgewandte Stirnflächenabschnitt des Ventilgehäuses 1 ist mittels einer domartigen Ventilhülse 8 verschlossen, die mit ihrem offenen Endabschnitt zwischen dem Ventilgehäuse 1 und einer in das Ventilgehäuse 1 eingesetzten Buchse verstemmt gehalten und gedichtet ist. Zwischen der Buchse 9 und einer Bohrungsstufe im Ventilgehäuse 1 befindet sich ein scheiben¬ förmiges Halteteil 2 druckmitteldicht eingespannt, dessen Mittenöffnung 15 von einem stößeiförmigen Ventilschließglied 3 durchdrungen ist. Das Ventilschließglied 3 ist mit seinem einen Ende in der abbildungsgemäßen Darstellung vom Ventil¬ sitzkörper 4 beabstandet, womit eine Druckmittelverbindung zwischen dem unterhalb des Ventilsitzkörpers 4 gelegenen Druckmittelkanal 10 und dem oberhalb des Ventilsitzkörpers 4 in das Ventilgehäuse 1 radial einmündenden Druckmittelkanal 11 besteht. Die abgebildete Schaltstellung des Sitzventils nach Fig. 1 zeigt somit das Wesen der Erfindung, wonach im Ventilgehäuse 1 ein Halteteil 2 fixiert ist, das nach der Betätigung des Ventilschließgliedes 3 aus der geschlossenen Grundstellung heraus in die abbildungsgemäße Betriebsstel¬ lung, das Ventilschließglied 3 in der vom Ventilsitzkörper 4 abgehobenen Stellung arretiert. Die Arretierung des Halte¬ teils 2 am stößeiförmigen Abschnitt des Ventilschließgliedes 3 kann sowohl form- und/oder kraftschlüssig erfolgen. Im abgebildeten Ausführungsbeispiel wird hierzu vorgeschlagen, den sich in der Schließstellung des Sitzventils unterhalb des Halteteils 2 erstreckenden Stößelabschnitt mit einer Gum ierung 17 zu versehen, wodurch beim Betätigen des Sitz¬ ventils in die abbildungsgemäße offene Betriebsstellung gute Haftbedingungen zwischen dem gummierten Abschnitt am Stößel und der Mittenöffnung 15 im Halteteil 2 gewährleistet sind, die für ein sicheres Verharren des Ventilschließgliedes 3 in der Offenstellung sorgen. Die Ansteuerung des Ventilschlie߬ gliedes 3 in seine Offenstellung geschieht durch elektro¬ magnetische Erregung einer auf der Ventilhülse 8 angebrach-

ten, in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Ventilspu¬ le. Die elektrische Bestro ung der Ventilspule sorgt zwangs¬ läufig für das Anlegen des am Ventilschließglied 3 an¬ gebrachten Magnetankers 12 am Magnetkern 13, der sich in¬ nerhalb eines Teilbereichs der Ventilhülse 8 bis in den do - förmigen Abschnitt erstreckt. Zwischen dem Magnetkern 13 und dem Magnetanker 12 befindet sich eine Feder 14, die nach bedarfsgerechtem Lösen des Ventilschließgliedes 3 vom Halte¬ teil 2 für ein sicheres Verschließen des Ventilsitzkörpers 4 sorgt. Die Darstellung nach Fig. 1 zeigt somit das Sitzven¬ til in einer die Druckmittelkanäle 10,11 hydraulisch verbin¬ denden Stellung, die während der gesamten Zeitphase zur Eva¬ kuierung und Befüllung der Druckmittelkanäle 10,11 - ohne elektromagnetische Erregung des Sitzventils - beibehalten wird. Dies geschieht durch die Arretierungswirkung des Hal- teteiJs 2 am Ventilschließglied 3 solange, bis der auf die untere Stirnfläche des Halteteils 2 im Druckraum 7 anstehen¬ de Befülldruck den Berstdruck des Halteteils 2 erreicht hat.

Die Fig. 2 zeigt in Bezugnahme auf Fig. 1 die Verformung des Halteteils 2 unter Wirkung des Berstdrucks im Druckraum 7, der zu einem zungenartigen Auseinanderklaffen des Halteteils 2 im Bereich seiner Mittenöffnung 15 führt, womit sich das Ventilschließglied 3 vom Halteteil 2 lösen kann und unter Wirkung der Feder 14 in Richtung der Ventilschließstellung bewegt wird. Soweit bezüglich Fig. 2 nicht auf alle Einzel¬ heiten eingegangen wird, entsprechen diese dennoch den in ihrem Wesen gezeigten Ausführungsformen für das Sitzventil nach Fig. 1.

Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des aus Fig. 1 bekannten Halteteils 2. Außer der Scheibenkontur des Halteteils 2 las¬ sen sich vorzugsweise beiderseits der Mittenöffnung 15 an¬ gebrachte Einkerbungen in der Oberfläche des Halteteils 2

erkennen, die bei entsprechender hydraulischer Druckbeauf¬ schlagung die Sollbruchstellen 5 bilden. Damit erfolgt ent¬ sprechend der aus Fig. 2 bekannten Darstellung des Halte¬ teils die gewünschte, zungenförmige Erweiterung des Halte- teils 2 im Bereich der Mittenöffnung 15. Die Erweiterung der Mittenöffnung 15 kann nach Eintreten des Berstfalles sowohl durch entsprechende Formgebung der Sollbruchstellen 5 als auch durch entsprechende Wärmebehandlung, des vorzugsweise aus einem antimagnetischen Dünnblechteil bestehenden Halte¬ teils 2 gezielt beeinflußt werden. Ferner weist das Halte¬ teil 2 eine Blendenöffnung 6 auf, die dafür sorgt, daß wäh¬ rend des Evakuiervorgangs innerhalb beider Druckmittelkanäle ]0,11 nicht nur der den Druckmittelkanälen 10,11 zugewandte Druckraum 7, sondern auch der oberhalb des Halteteils 2 sich in die Ventilhülse 8 erstreckende Druckraum 7 ' evakuiert werden kann. Damit ist auch eine Evakuierung des relativ kleinen Druckraums 7' sichergestellt.

Zur Vorprüfung des Sitzventils nach seiner Herstellung auf Dichtigkeit befindet sich das Ventilschließglied 3 unter Wirkung der Feder 14 zunächst am Ventilsitzkörper 4. Soweit keine unzulässigen Leckverluste vom Druckmittelkanal 10 zum Druckmittelkanal 11 eintreten, wird durch elektromagnetische Erregung des Sitzventils das Ventilschließglied 8 vom Ven¬ tilsitzkörper 4 abgehoben und in der abbildungsgemäßen Dar¬ stellung nach Fig. 1 arretiert. In diesem Zustand verharrt es bis zur Evakuierung und Befüllung der Bremsanlage und Inbetriebnahme im Kraftfahrzeug. Wie bereits erwähnt, wird die Arretierung des Halteteils 2 am Ventilschließglied 3 beim Erreichen des Berstdrucks aufgehoben. Damit ist unter Verweis auf die Darstellung nach Fig. 2 dafür gesorgt, daß das Sitzventil für den Bremsenbetrieb funktionsbereit ist. Das Ventilschließglied 3 kann sodann im Rahmen einer Blok- kierdruckregelung oder Antriebsschlupfregelung ausschließ-

lieh für die Zeitdauer eines auf den Magnetanker einwirken¬ den Stromimpuls geöffnet werden und nimmt nach Beendigung der elektromagnetischen Erregung ungehindert durch Wirkung der Feder 14 seine in der Grundstellung geschlossene Ventil¬ position ein.

Eine alternative Ausführungsform des Sitzventils geht aus Fig. 4 hervor. Dieses unterscheidet sich von der Darstellung des Sitzventils nach Fig. 1 durch eine wesentlich verein¬ fachte Arretierung des Ventilschließgliedes 3 in Offenstel¬ lung mittels eines als Distanzscheibe ausgeführten, relativ einfach und damit billig herzustellenden Halteteils 2. Hier¬ zu sieht die Erfindung vor, daß das im wesentlichen schei¬ benförmig gestaltete Halteteil 2 sowohl am Außenumfang als aucli im Bereich der Mittenöffnung 15 einen Kragen bzw. Stege aufweist, die sich am Außenumfang des Halteteils 2 im Be¬ reich des Ventilgehäuses 1 und im Bereich der Mittenöffnung 15 an der Stirnfläche des Magnetankers 12 abstützen. Je nach den Bauraumverhältnissen kann entweder auf den Steg bzw. Kragenbereich am Außenumfang oder am Innenumfang des Halte¬ teils 2 verzichtet werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß die Steg- bzw. Kragenhöhe zumindest dem erforderlichen Öffnungshub des Ventilschließgliedes 3 entspricht, um die gewünschte Evakuierung als auch Hochdruckbefüllung der Druckmittelkanäle 10,11 zu gewährleisten. Das Halteteil 2 weist ferner zumindest auf einer Stirnflächenseite eine ringförmige Querschnittsschwächung auf, die die Funktion einer Sollbruchstelle 5 übernimmt. Das Halteteil 2 ist vor¬ zugsweise aus einem Kunststoff hergestellt, der nach Evaku¬ ierung der Kanäle und Hohlräume im Bereich des Sitzventils dem hydraulischen Befülldruck ausgesetzt wird und der sich bei Erreichen des Berstdruckes in zwei Hohlkörper zerlegt. Der innere, sich am Magnetanker 12 abstützende Hohlkörper wird mittels eines am Ventilschließglied 3 angebrachten

Formteils 16 gesichert, während der äußere Hohlkörper ab¬ bildungsgemäß am Ringfilter und damit gleichfalls in der ursprünglichen Position im Ventilgehäuse 1 verharrt. Unter Wirkung der Feder 14 kann sodann das am Magnetanker 12 ver¬ harrende, innere Hohlteil gelöst vom äußeren Hohlteil in Richtung auf den Ventilsitzkörper 4 bewegt werden und seine die Druckmittelkanäle 10,11 trennende Grundstellung einneh¬ men. Eine erneute Freigabe des Ventilsitzkörpers 4 geschieht im nachfolgenden ausschließlich in Abhängigkeit einer elek¬ tromagnetischen Erregung des Magnetankers 12 sowohl zum Zwecke der Funktionsüberprüfung der Bremsanlage als auch im Falle einer Radschlupfregelung. Ergänzend wird darauf hinge¬ wiesen, daß analog zur Ausführungsform des Halteteils nach Fig. 1 bis 3 auch das nunmehr in Fig. 4 vorgestellte Halte¬ teil 2 in der abbildungsgemäßen Darstellung von Fig. 4 an den Kontaktflächen zu den benachbarten Teilen druckmittel¬ dicht anliegt oder mit diesen verbunden ist. Eine Evakuie¬ rung des sich in die Ventilhülse 8 erstreckenden Druckraums 7 ' kann sodann gleichfalls mittels einer Blendenöffnung 6 im Halteteil 2 als auch durch entsprechende Formgebung des ela¬ stischen Formteils 16 nach Art einer Rückschlagventilwirkung erfolgen. Soweit nicht auf alle Einzelheiten des in Fig. 4 dargestellten Sitzventils eingegangen wurde, entspricht die¬ ses in seinem Wesen der zu Fig. 1 erläuterten Ausführungs¬ form.

Die Erfindung führt somit zu dem Ergebnis, daß der Sekundär¬ kreis, d.h. der Bremsleitungsabschnitt zwischen dem in Grundstellung geschlossenen Sitzventil und der nachgeschal¬ teten Druckmitteleinrichtung einer nach dem Rückförderprin¬ zip arbeitenden Bremsanlage verblüffend einfach evakuiert und befüllt werden kann, wenn das Sitzventil mittels eines als Berstscheibe wirksamen Halteteils für die Zeitphase der Evakuierung und Befüllung geöffnet bleibt. Das Halteteil

bzw. der Fülldruck der Bremsanlage läßt sich so auslegen, daß nach dem Befüllen des Sekundärkreises das Halteteil an den Sollbruchstellen aufplatzt, wodurch der Ventilstößel mit dem Ventilschließglied vom Halteteil freigegeben wird und womit das Sitzventil schließt. Zur Sicherstellung der Berst- und damit der Schließfunktion für das Sitzventil kann je nach Auslegung der Bremsanlage ggf. ein erhöhter hydrauli¬ scher Druckimpuls während der Befüllung für das Zerstören des Halteteils sorgen. Das Halteteil, insbesondere als Kunststoffteil ausgeführt, kann ohne erheblichen Aufwand in bestehende Sitzventile kostengünstig integriert werden.

Bezugs zeichenl iste

1 Ventilgehäuse

2 Halteteil

3 Ventilschließglied

4 Ventilsitzkörper

5 So11bruchsteile

6 Blendenöffnung

7,7 ' Druckraum

8 Ventilhülse

9 Buchse

10 Druckmittelkanal

11 Druckmittelkanal

12 Magnetanker

13 Magnetkern

14 Feder

15 Mittenöffnung

16 Formteil

17 Gummierung