Die zu diesen Zwecken verwendeten Druckregelventile werden beispielsweise als Mehrwege-Elektromagnetventile ausgeführt, mittels derer die Pumpenregelkammer entweder über die Ölwanne entlastet werden kann oder mit zusätzlichem Druck aus dem Förderdruck der 5 Ölpumpe belastet werden kann.

Ein solches System zum Steuern des Druckes in zwei Steuerkammern einer Ölpumpe mit einem Elektromagnetventil ist beispielsweise aus der DE 11 2008 000 978 T5 bekannt. Dabei wird abhängig vom Förderdruck l o und der Stellung des Ventilstößels des Elektromagnetventils der Differenzdruck zwischen den beiden Steuerkammern verändert.

Aus der DE 103 30 779 AI ist ein Mehrwege-Elektromagnetventil bekannt, welches ein elektromagnetisch betätig bares Ventilglied aufweist,5 welches einen Durchströmungsquerschnitt zwischen einem Regelanschluss und einem Auslass beherrscht, indem ein Anker des Elektromagneten, der mit dem Ventilglied verbunden ist und von einem Federelement belastet wird, translatorisch bewegt wird. Zusätzlich weist das Ventil eine federbelastete Kugel als zweiten Schließkörper zwischen0 einem Einlassanschluss und dem Regelanschluss auf, so dass der Regelanschluss mit Druck aus dem Einlassanschluss versorgt werden kann, indem ein sich in Richtung der Kugel erstreckender Vorsprung des Ventilgliedes durch die Kraft des Federelementes zwischen Anker und Kern die Kugel von ihrem Ventilsitz wegdrückt. Durch Betätigen des5 Elektromagneten wird der Anker und damit das Ventilglied in Richtung des Ankers gezogen, wodurch der Durchlass vom Regelanschluss zum Auslassanschluss freigegeben wird und die Kugel die Verbindung des Regelanschlusses zum Einlassanschluss schließt. Des Weiteren wird in der DE 10 2010 025 171 AI ein Fluiddruckschaltventil offenbart, welches ebenfalls einen näher zum Aktor angeordneten Auslassanschluss sowie einen vom Aktor entfernten Einlassanschluss sowie einen zwischen dem Einlassanschluss und dem Auslassanschluss angeordneten Regelanschluss einer regelbaren _ _

Ölpumpe aufweist. Dieses Ventil ist jedoch nicht druckausgeglichen, da zwar eine fluidische Verbindung zwischen dem Einlassanschluss und einem Aktor räum zwischen Anker und Kern durch eine Bohrung im Anker und im Ventilstößel ausgebildet ist, jedoch die Kraftangriffsflächen unterschiedlich groß ausgeführt werden. Des Weiteren wird bei diesem Ventil im nicht bestromten Zustand die Verbindung zwischen dem Einlassanschluss und dem Regelanschluss unterbrochen. Dies bedeutet, dass die Ölpumpe so ausgelegt werden muss, dass bei steigendem Regeldruck eine Verringerung des Fördervolumens der Pumpe folgen muss, um bei defektem Elektromagneten eine ausreichende Schmierung eines Verbrennungsmotors sicherstellen zu können.

Beide Ventile weisen somit den Nachteil auf, dass eine Abhängigkeit von der Größe des vorhandenen Förderdrucks zur notwendigen Ankeröffnungskraft aufgrund eines fehlenden Druckausgleichs besteht. Somit müssen die Rückstellfeder und der Elektromagnet an die vorhandenen Kräfte angepasst werden. Es bleibt somit festzuhalten, dass die bekannten Elektromagnetventile bei Verwendung in anderen Druckbereichen sehr große Betätig ungskräfte benötigen, so dass andere Elektromagneten verwendet werden müssen.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Ventilvorrichtung sowie eine Ölpumpenregelanordnung mit einer derartigen Ventilvorrichtung bereit zu stellen, wobei der Aktor der Ventilvorrichtung für verschiedene Druckniveaus verwendet werden kann und eine ausreichende Ölversorgung des Verbrennungsmotors bei Ausfall des Aktors für den Fall sichergestellt wird, dass die Pumpe bei steigendem Regeldruck am Regeldruckanschluss des Elektromagnetventils auch ihre Förderleistung erhöht. Zusätzlich soll die Ventilvorrichtung möglichst kostengünstig herstellbar sein.

Diese Aufgaben werden durch eine Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Öipumpenregelanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. . _

Dadurch, dass der erste und der zweite Regelkörper an der Einheit aus Anker und Ventilstößel angeordnet sind, in welcher eine axiale Durchgangsbohrung ausgebildet ist, welche sich vom Einlassanschluss in einen Aktorraum erstreckt, der zwischen Kern und Anker ausgebildet ist, 5 wird bei der Anordnung des Einlassanschlusses am zum Aktor entgegengesetzten Ende der Ventilvorrichtung im stromlosen Zustand des Elektromagneten eine Verbindung zwischen dem Einlassanschluss und dem Regelanschluss sichergestellt und damit eine maximale Förderleistung einer üblicherweise verwendeten regelbaren Ölpumpe i o eingestellt, bei der mit steigendem Regeldruck auch der Förderdruck steigt. Dabei besteht die Möglichkeit für verschiedene Anwendungen eine Einheitsspule mit geringen Kräften zu verwenden, da im Aktorraum zwischen dem Anker und dem Kern immer der gleiche Druck herrscht wie an der entgegengesetzten Seite der Einheit aus Ventilstößel und Anker.5 Es wird somit eine druckausgeglichene Ventilvorrichtung geschaffen.

Bei der Verwendung dieses Ventils als Regelventil in einem Ölkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine ist der Regelanschluss mit der Steuerkammer der Ölpumpe verbunden, der Auslassanschluss mit der0 Ölwanne verbunden und der Einlassanschluss mit dem Förderdruck der Ölpumpe beaufschlagt. Mit dieser Anordnung besteht die Möglichkeit einer vollständigen Druckregelung des Ölkreislaufs, wobei eine ausreichende Ölversorgung des Verbrennungsmotors auch bei Ausfall des Elektromagneten oder dessen Stromversorgung sichergestellt ist.

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Vorzugsweise ist die Kraftangriffsfläche am zweiten Regelkörper, auf die der hydraulische Druck am Einlassanschluss wirkt, gleich der Kraftangriffsfläche am Anker, auf die der hydraulische Druck im Aktorraum zwischen Anker und dem Kern wirkt. Bezüglich der auftretenden hydraulischen Kräfte wird so in jedem Zustand der Ventilvorrichtung ein Kräfteausgleich auf beiden Seiten der beweglichen Einheit aus Anker und Ventilstößel geschaffen. Somit ist die Elektromagnetkraft lediglich von der Kraft des Federelementes abhängig. - .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entspricht der Durchmesser des zweiten Regelkörpers dem Durchmesser des ersten Regelkörpers, wodurch auch ein Kraftausgleich an der Anker- Ventilstößel-Einheit an den beiden als Druckangriffsflächen wirkenden 5 Regelkörpern beidseits des Regelanschlusses hergestellt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Regelkörper durch ein axiales Ende des Ankers gebildet. Entsprechend muss kein zusätzlicher Regelkörper am Ventilstößel befestigt oder ausgebildet o werden. Dies verringert die Herste II kosten und vereinfacht die Montage.

Vorzugsweise ist der Ventilstößel in eine Bohrung des Ankers eingepresst und der zweite Regelkörper am Ventilstößel befestigt. Diese Verbindung ist einfach und kostengünstig herstellbar, insbesondere da durch die zweiteilige Ausführung der Anker-Ventilstößel-Einheit die Herstellung der Durchgangsbohrung wesentlich vereinfacht wird.

In einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich von einer Auflagefläche des Ankers ein zentraler Vorsprung in Richtung des Kerns, der vom Federelement umgeben ist, welches sich auf der Auflagefläche abstützt. Auf diese Weise kann die Feder ohne weitere Bauteile geführt werden, so dass ein Knicken oder Abrutschen der Feder von der Auflagefläche verhindert wird.

Die Abstände zwischen den Bauteilen der Anker- Ventilstößel-Einheit sowie deren Länge wird vorzugsweise so gewählt, dass bei Aufliegen des zweiten Regelkörpers auf dem zweiten Ventilsitz ein Spalt zwischen dem Anker und dem Kern vorhanden ist. Auf diese Weise wird ein Anhaften des Ankers am Kern verhindert, was zu einer erhöhten notwendigen Federkraft und somit größeren notwendigen elektromagnetischen Kräften führen würde.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Ventileinheit ein Strömungsgehäuse auf, in dem der Regelschluss und der - -

Auslassanschluss als Querbohrungen ausgebildet sind und der Einlassanschluss als Längsbohrung an einem axialen Ende des Strömungsgehäuses ausgebildet ist. Ein derartiges Strömungsgehäuse ist einfach und kostengünstig herstellbar und montierbar.

In einer hierzu weiterführenden Ausführung weist das Strömungsgehäuse der Ventileinheit einen Abschnitt auf, der teilweise radial vom Spulenträger umgeben ist und in dem eine Lagerbuchse befestigt ist. Dies vereinfacht die Montage der Lagerbuchse, die vor der Verbindung der Ventileinheit mit der Aktoreinheit in die Ventileinheit eingebracht werden kann. Des Weiteren wird lediglich eine geringe Anzahl an Bauteilen benötigt.

Vorzugsweise ist zwischen einem ersten axialen Ende des Spulenträgers ein Dichtring zwischen dem Spulenträger und dem Kern und am entgegengesetzten axialen Ende des Spulenträgers ein Dich tri ng zwischen dem Spulenträger und dem Strömungsgehäuse der Ventileinheit angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, dass kein Öl aus dem Aktor räum in die äußere Umgebung dringen kann.

Es wird somit eine Ventilvorrichtung geschaffen, welche einfach herstellbar und montierbar ist und die als Druckregelventil in einem Ölkreislauf bei Ölpumpen, welche ihre Förderleistung mit steigendem Regeldruck erhöhen, verwendet werden können, da auch eine ausreichende Ölversorgung des Verbrennungsmotors bei Ausfall der Aktoreinheit sichergestellt wird. Dabei kann eine Einheitsspule mit geringen notwendigen magnetischen Kräften für verschiedene Druckniveaus verwendet werden, da die Anker- Ventilstößel-Einheit bezüglich der hydraulischen Kräfte ausgeglichen ist. Entsprechend kann eine Ölpumpenregelung mit schneller Anpassung der zu fördernden Ölmenge vorgenommen werden. - _

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung und der zugehörigen Ölpumpenregelanordnung ist in der Figur dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

5 Die Figur zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung in geschnittener Darstellung mit schematisch dargestellter Anbindung an einen Ölkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine. o Die erfindungsgemäße, in der Figur dargestellte Ventilvorrichtung besteht aus einer Aktoreinheit 10, an der eine Ventileinheit 12 befestigt ist. Die Aktoreinheit 10 weist einen elektromagnetischen Kreis 14 auf, welcher aus einer auf einen Spulenträger 16 gewickelten Spule 18, einem Kern 20 im radial Innern des Spulenträgers 16, einem translatorisch bewegbaren Anker 22 und den elektromagnetischen Kreis 14 vervollständigende Flussleiteinrichtungen besteht. Diese sind zwei an den axialen Enden der Spule 18 angeordnete Rückschlussblech 24, 26, die in leitender Verbindung mit einem die Spule 18 außen umgebenden Joch 30 stehen. Die Spule 18 ist von einem Kunststoffmantel 28 umgeben, der auch einen nicht dargestellten Steckerteil zur elektrischen Versorgung der Spule 18 aufweist.

An seinem zur Ventileinheit 12 abgewandten Ende weist der im Spulenträger 16 befestigte Kern 20 am Außenumfang eine umlaufende Aussparung 32 auf, in die das Rückschlussblech 24 zur Befestigung dessen umlaufend ragt. Am entgegengesetzten axialen Ende ist im Kern 20 eine sich axial erstreckende, zentrale, abgestufte, zur Ventileinheit 12 offene Sackbohrung 34 ausgebildet, deren Durchmesser in Richtung der Ventileinheit 12 wächst. Entsprechend ist in der Sackbohrung 34 ein Absatz 36 ausgebildet, gegen den ein Federelement 38 anliegt, dessen gegenüberliegendes axiales Ende unter Vorspannung gegen eine Auflagefläche 40 des Ankers 22 anliegt, an dem ein sich axial in Richtung der Bohrung 34 erstreckender Vorsprung 42 ausgebildet ist. Das Federelement 38 umgibt den Vorsprung 42 radial, so dass ein Abrutschen _ _

des Federelementes 38 von der Auflagefläche 40 verhindert wird. Die Führung des Federelementes 38 erfolgt durch die Sackbohrung 34, deren Seitenwände das Federelement 38 radial umgeben.

5 Bei Bestromung der Spule 18 entsteht eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Anker 22 und dem Kern 20, die der Federkraft entgegenwirkt. Die zueinander gewandten Flächen des Ankers und des Kerns sind jeweils kegelstumpfförmig korrespondierend zueinander abgeschrägt ausgeführt.

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Zwischen dem Kern 20 und dem Spulenträger 16 unmittelbar angrenzend zum Rückschlussblech 24 ist ein erster Dichtring 44 angeordnet, über den ein Ölfluss aus einem zwischen dem Anker 22 und dem Kern 20 im Innern des Spulenträgers 16 ausgebildeten Aktorraum 46 entlang des Außenumfangs des Kerns 20 nach außen verhindert wird.

An der axial entgegengesetzten Seite der Aktoreinheit 10 ist ein zweiter Dichtring 48 zwischen dem Spulenträger 16 und einem Strömungsgehäuse 50 der Ventileinheit 12 angrenzend zum Rückschlussblech 26 angeordnet, über welchen ein Ölfluss aus dem Aktorraum 46 entlang des Außenumfangs des Strömungsgehäuses 50 verhindert wird, so dass der Aktorraum 46 vollständig zur Umgebung hin abgedichtet ist.

Der Anker 22 ist in einer Gleitbuchse 52 geführt, welche im radial Inneren des Strömungsgehäuses 50 angeordnet ist, welches sich in das Innere des Spulenträgers 16 und durch eine Öffnung des Rückschlussbleches 26 erstreckt. Die Gleitbuchse 52 erstreckt sich vom ersten axialen Ende des Strömungsgehäuses 50 bis vor eine erste Querbohrung 54 im Strömungsgehäuse 50, die als Auslassanschluss 56 dient. Im weiter von der Aktoreinheit 10 abgewandten Bereich weist das Strömungsgehäuse eine weitere Querbohrung 58 auf, welche als Regelanschluss 60 dient. Ein Einlassanschluss 62 wird durch das von der _ _

Aktoreinheit 10 weg weisende offene axiale Ende einer Durchgangslängsbohrung 64 des Strömungsgehäuses 50 gebildet.

In der Längsbohrung 64 des Strömungsgehäuses 50 sind zwei Ventilsitze 66, 68 mit kegelstumpfförmigen Sitzflächen 70, 72 ausgebildet. Der erste Ventilsitz 66 befindet sich zwischen dem Regelanschluss 60 und dem Auslassanschluss 56. Die Sitzfläche 70 weist in Richtung des Auslassanschlusses 56. Der zweite Ventilsitz 68 befindet sich zwischen dem Einlassanschluss 62 und dem Regelanschluss 60, wobei dessen Sitzfläche 72 zum Einlassanschluss 62 gerichtet ist.

Der erste Ventilsitz 66 wirkt mit einem von der Aktoreinheit 10 weg weisenden axialen Ende des Ankers 22 zusammen, so dass dieses Ende des Ankers als erster Regelkörper 74 dient, der eine nicht geneigte Sitzfläche aufweist, so dass bei Aufliegen des Regelkörpers 74 auf dem Ventilsitz 66 eine Verbindung zwischen dem Auslassanschluss 56 und dem Regelanschluss 60 durch die linienförmige Berührung des Regelkörpers 74 auf der Sitzfläche 70 unterbrochen wird. Der zweite Ventilsitz 68 wird durch einen zweiten Regelkörper 76 beherrscht, der auf einem Ende eines Ventilstößels 78 befestigt ist, der mit dem Anker 22 eine Einheit 84 bildet und dessen entgegengesetztes Ende in einer Durchgangslängsbohrung 80 im Anker 22 eingepresst ist, so dass der Ventilstößel 78 mit dem Anker 22 bewegt wird. Auch der zweite Regelkörper 76 weist eine nicht geneigte Sitzfläche auf, die mit der Sitzfläche 72 des Ventilsitzes 68 bei Aufliegen des Regelkörpers 76 eine Linienberührung bildet, die eine Verbindung zwischen dem Einlassanschluss 62 und dem Regelanschluss 60 unterbricht.

Des Weiteren weist der Ventilstößel 78 ebenso wie der Anker 22 eine Durchgangslängsbohrung 82 auf, die in die Durchgangslängsbohrung 80 des Ankers 22 mündet, so dass eine ständige fluidische Verbindung vom Einlassanschluss 62 zum Aktor räum 46 besteht. Entsprechend besteht ein Druckausgleich zwischen dem Einlassanschluss 62 und dem Aktorraum 6. Dieser Druck greift an den beweglichen Teilen der Ventilvorrichtung an. Dabei ist die durch den zweiten Regelkörper 76 gebildete Kraftangriffsfläche genauso groß wie die sich im Aktorraum 46 wirksame Kraftangriffsfläche des Ankers 22. Somit besteht bezüglich der wirkenden hydraulischen Kräfte an den entgegengesetzten Enden der Einheit 84 ein Kräftegleichgewicht. Auch der am Regelanschluss 60 anliegende Druck bewirkt kein Ungleichgewicht der auf die Einheit 84 wirkenden hydraulischen Kräfte, da auch hier die zueinander gewandten Angriffsflächen des ersten Regelkörpers 74 und des zweiten Regelkörpers 76 gleich groß sind.

Die Funktion dieser Ventilvorrichtung als Ölpumpenregelung wird im Folgenden anhand des Ölkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine erklärt.

Der Ölkreislauf besteht aus einer Ölwanne 86 aus der über eine Saugleitung 88 mittels einer variablen Ölpumpe 90 Öl angesaugt wird. Dieses Öl strömt über eine Förderleitung 92 zum Zweck der Schmierung zu einem Verbrennungsmotor 94 und von diesem über eine Rückführleitung 96 zurück zur Ölwanne 86.

Wie erwähnt handelt es sich um eine regelbare Ölpumpe 90, bei der durch Verstellung eines Exzenterringes 98, in dem ein Pumpenrotor 100 zur Förderung gedreht wird, die Fördermenge und somit der Förderdruck Pi eingestellt wird.

Die Verstellung des Exzenterringes 98 erfolgt durch Regelung eines Steuerdruckes in einer Steuerkammer 102 der Ölpumpe 90. Der in der Steuerkammer 102 wirkende Steuerdruck wird mittels der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung geregelt, indem der Regelanschluss 60 der Ventilvorrichtung über eine Steuerleitung 104 mit der Steuerkammer 102 verbunden wird, so dass am Regelanschluss 60 und in der Steuerkammer 102 immer der gleiche Steuerdruck herrscht. An der entgegengesetzten Seite des Exzenterringes 98 wirkt jeweils der Förderdruck der Ölpumpe 90. Der Auslassanschluss 56 der - -

Ventilvorrichtung dient als Auslass zur Ölwanne 86. Der Einlassanschluss

62 wird mit einer Förderleitung der Ölpumpe 90 verbunden.

Im in der Figur dargestellten, nicht bestromten Zustand der Ventilvorrichtung wird der Anker 22 aufgrund der Druckkraft des Federelementes 38 auf den Ventilsitz 66 gedrückt. In diesem Zustand ist die fluidische Verbindung zwischen dem Auslassanschluss 56 und dem Regelanschluss 60 entsprechend geschlossen, während der Regelkörper 76 vom zweiten Ventilsitz 68 beabstandet ist, so dass eine fluidische Verbindung zwischen dem Einlassanschluss 62 und dem Regelanschluss 60 und damit der Steuerkammer 102 freigegeben ist, wodurch Öl mit dem Förderdruck pi in die Steuerkammer 102 gelangt. Dies hat einen erhöhten Druck in der Steuerkammer 102 und somit einen erhöhten Förderdruck der Ölpumpe 90 zur Folge, da der Exzenterring 98 immer weiter in Richtung zum maximalen Förderdruck verschoben wird.

Zur Reduzierung dieses Förderdrucks, beispielsweise bei geringen geforderten Motorleistungen wird der elektromagnetische Kreis 14 durch Bestromung der Spule 18 aktiviert. Die entstehende elektromagnetische Kraft wirkt entgegen der Federkraft, so dass der Anker 22 mit dem Ventilstößel 78 in Richtung zur Aktoreinheit 10 bewegt wird bis der zweite Regelkörper 76 auf seinem Ventilsitz 68 aufliegt und der erste Regelkörper 74 von seinem Ventilsitz 66 abgehoben ist. In diesem Zustand bleibt zwischen dem Anker 22 und dem Kern 20 ein Spalt im Aktorraum erhalten. Durch die beschriebene Bewegung wird die fluidische Verbindung vom Einlassanschluss 62 zum Regelanschluss 60 unterbrochen und gleichzeitig eine fluidische Verbindung des Regelanschlusses 60 zum Auslassanschluss 56 und somit zur Ölwanne 86 freigegeben. Dies hat zur Folge, dass Öl aus der Steuerkammer 102 zur Ölwanne abströmen kann, wodurch die Exzentrizität des Exzenterrings 98 reduziert und somit auch die Förderleistung der Ölpumpe 90 reduziert wird. Wird ein höherer Druck von der Motorsteuerung gefordert, wird der Strom in der Spule 18 wieder reduziert, so dass die Magnetkraft sinkt und die Federkraft die hydraulische Kraft und die Magnetkraft übersteigt. - -

Selbstverständlich sind auch Zwischenstellungen möglich, die zu einer teilweisen Freigabe beider fluidischen Verbindungen führen, wodurch ein Ausgleich von zufließendem und abfließendem Öl aus der Steuerkammer herstellbar ist.

Aus alledem folgt, dass die Stromzufuhr im Wesentlichen entgegengesetzt proportional zum geforderten Öldruck erfolgen muss. Durch die Durchgangslängsbohrungen 80,82 und dem daraus folgenden Druckausgleich zwischen dem Einlassanschluss 62 und dem Aktor räum 46 wirken auch keine sich ändernden zusätzlichen Kräfte auf den die Einheit 84. Somit ist es jedoch möglich, für verschiedene geforderte Maximaldrücke bei verschiedenen Motoren die gleiche Aktoreinheit 10 zu verwenden. Bei Ausfall der Aktoreinheit wird immer die maximale Ölmenge gefordert, so dass eine Beschädigung des Motors aufgrund Minderversorgung des Motors mit Öl wegen eines fehlerhaften Aktors zuverlässig vermieden wird. Die Ventilvorrichtung ist einfach aufgebaut und leicht zu montieren. Gleichzeitig gewährt sie eine schnelle und gute Regelbarkeit der geforderten Ölmengen.

Es sollte deutlich sein, dass sich diese Ventilvorrichtungen auch für andere Hydraulikkreisläufe eignen. Konstruktive Änderungen der Ventilvorrichtung im Vergleich zum dargestellten Ausführungsbeispiel, wie beispielsweise die einstückige Ausbildung von Anker, Ventilstößel und Regelkörper oder auch eine unterschiedliche Aufteilung der Gehäuse und ähnliches sind ebenfalls denkbar, ohne den Schutzbereich des Hauptanspruchs zu verlassen.