WO2007014827A1

WO2007014827A1 - Hydraulikventil

Info

Publication number: WO2007014827A1
Application number: PCT/EP2006/064081
Authority: WO
Inventors: Harald Biller
Original assignee: Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2007-02-08
Also published as: DE102006001924A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikventil, mit einem Ventilgehäuse (6) , welches ein mit einem Magnetanker (3) zusammenwirkendes Ventilschließglied (14) aufnimmt, das auf einen Ventilsitz (8) im Ventilgehäuse (6) gerichtet ist, mit einer Magnetspule (1) zur Betätigung des Magnetankers (3) , die mit einem den Magnetfluss leitenden Abschnitt (5) des Ventilgehäuses (6) fest verbunden ist. Zur Reduzierung der Ventilbauhöhe und des magnetischen Widerstands ist der Magnetanker (3) als Stufenanker ausgeführt, dessen mit kleinerem Durchmesser gegenüber der Magnetspule (1) versehener Mittenabschnitt einen in einen Zwischenraum (20) der Magnetspule (1) gerichteten Fortsatz (21) aufweist, der durch den Axialspalt (2) von der Stirnfläche des Ventilgehäuses (6) getrennt ist, wobei die Magnetspule (1) als f lüssigkeitsumspülte Tauchspule im Ventilgehäuse (6) angeordnet ist.

Description

Hydraulikventil

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der EP 1 124 714 Bl ist bereits ein derartiges Hydraulikventil bekannt geworden, dessen magnetisches Ventilgehäuse ein mit einem Magnetanker fest verbundenes Ventilschließglied aufnimmt, das auf einen Ventilsitz im Ventilgehäuse gerichtet ist. Zur Betätigung des Magnetankers ist eine Magnetspule vorgesehen, die entfernt vom Magnetanker außerhalb eines zylindrischen sowie magnetischen Kernabschnitts im Ventilgehäuse angeordnet ist.

Zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses befindet sich unterhalb der Magnetspule eine nicht ferromagnetische Scheibe, sodass der Magnetfluss über einen zwischen dem Magnetanker und dem zylindrischen Ventilgehäuseabschnitt angeordneten Axialspalt und einem zwischen dem Magnetanker und dem Ventilgehäuse vorhandenen Radialspalt in gewünschter Weise zu einem geschlossenen Magnetkreis erfolgt.

Bezüglich des zum Stand der Technik zitierten Ventils ergibt sich infolge der gewählten Konstruktion ein Magnetkraftverlauf, der nur für kleine Magentankerhübe geeignet ist. Da der Magnetanker in Flach- bzw. Plattenankerbauweise ausgeführt ist, liegen der Axial- und Radialspalt sehr dicht beieinander, was wegen einem unerwünschten Streufluss für einen optimalen Verlauf der Magnetfeldlinien ungünstig ist. Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hydraulikventil der angegebenen Art derart zu verbessern, dass die vorgenannten Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Hydraulikventil der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im Folgenden aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor.

Es zeigen:

Figur 1 eine Ausführung des Erfindungsgegenstands in Form eines in Grundstellung geschlossenen, zweistufigen

Hydraulikventils , Figur 2 eine Ausführung des Erfindungsgegenstands in Form eines in Grundstellung geschlossenen, einstufigen

Hydraulikventils .

Bevor auf alle aus den Figuren 1, 2 ersichtlichen Details eingegangen wird, sollen zunächst die Gemeinsamkeiten der beiden abgebildeten Hydraulikventile und die wesentlichen Merkmale der Erfindung erläutert werden.

Jedes im Längsschnitt abgebildete, als 2/2-Wege-Sitzventil ausgelegte Hydraulikventil weist ein in Patronenbauweise ausgeführtes Ventilgehäuse 6 auf, welches ein von einem Magnetanker 3 betätigbares Ventilschließglied 14 aufnimmt, das konzentrisch auf einen Ventilsitz 8 im Ventilgehäuse 6 gerichtet ist.

Um die Magnetkraftwirkung am Magnetanker 3 möglichst effektiv zu gestalten und die Bauhöhe des Hydraulikventils mög- liehst gering zu halten, ist erfindungsgemäß zur Betätigung des Magnetankers 3 eine Magnetspule 1 direkt im Ventilgehäuse 6 integriert, die in einem den Magnetfluss leitenden Abschnitt 5 des Ventilgehäuses 6 angeordnet ist und mit diesem Abschnitt 5 fest verbunden ist. Zwischen dem magnetischen Abschnitt 5 und einer Stirnfläche des Magnetankers 3 ist ein durch den Ankerhub variabel einstellbarer Axialspalt 2 vorgesehen, der ebenso wie ein zwischen einer Mantelfläche des Magnetankers 3 und dem Ventilgehäuse 6 vorgesehener konstanter Radialspalt 4 während einer elektromagnetischen Erregung von Magnetfeldlinien überbrückt wird.

Die Magnetspule 1 ist daher erfindungsgemäß als eine vom Druckmittel teilweise umspülte Tauchspule und der Magnetanker 3 als Stufenanker ausgeführt, dessen mit kleinerem Durchmesser gegenüber der Magnetspule 1 versehene Mittenabschnitt einen in einen Zwischenraum 20 der Magnetspule 1 gerichteten Fortsatz 21 aufweist, der durch den Axialspalt 2 von der Stirnfläche des Ventilgehäuses 6 beabstandet ist.

An den Fortsatz 21 des Stufenankers schließt sich ein gegenüber dem Fortsatz 21 im Durchmesser vergrößerter Ringscheibenabschnitt 22 an, der die Stirnfläche der Magnetspule 1 in einem Axialabstand zur Spule so weit überdeckt, dass die Mantelfläche des Ringscheibenabschnitts 22 lediglich durch den Radialspalt 4 vom magnetisch leitenden Abschnitt 5 des Ventilgehäuses 6 getrennt ist.

Da infolge der vollständigen radialen Überdeckung der Magnetspule 1 durch den Ringscheibenabschnitt 22 der Außendurchmesser des Magnetanker 3 in Richtung des Radialspalts 4 zunimmt, vergrößert sich entsprechend die Querschnittsfläche des Magnetankers 3, während der Radialspalt 4 vorteilhaft möglichst weit nach außen verlegt ist. Durch diese Maßnahmen - A -

lässt sich der durch den Radialspalt 4 verursachte magnetische Widerstand erheblich verkleinern und der magnetische Fluss über den Axialspalt 2 verstärken.

Durch die aus den Figuren ersichtliche Anker- und Spulengestaltung wird vorteilhaft der Magnetkraftverlust bei zunehmendem Ankerhub vermindert, sodass bei Wunsch oder Bedarf mit unverändertem elektrischen Energiebedarf verhältnismäßig große Ankerhübe möglich sind.

Ferner weist das Ventilgehäuse 6 einen den Magnetfluss nicht leitenden weiteren Abschnitt 7 auf, der am Umfang des magnetischen Abschnitts 5 flüssigkeitsdicht anliegt, wozu der weitere Abschnitt 7 als topfförmiges Tiefziehteil ausgebildet ist, das im unteren Bereich den Ventilsitz 8 und zwei Druckmittelkanäle 9, 10 aufnimmt.

Beide Abschnitte 5, 7 des Ventilgehäuses 6 sind als miteinander fest verbundene patronenförmige Gehäusehälften ausgeführt, in denen vorteilhaft die Magnetspule 1 nach dem Prinzip einer Tauchspule bauraumoptimiert und bezüglich dem Magnetfeld widerstandsarm integriert ist. Die Magnetspule 1 ist daher über die Druckmittelkanäle 9, 10 der in das Ventilgehäuse 6 unter Druck ein- als auch ausströmenden Flüssigkeit ausgesetzt .

Der mittels einer Selbstverstemmung im Ventilblock 11 befestigte, zur Atmosphäre hin als Einpressstopfen dichtende Abschnitt 5 des Ventilgehäuses 6 ist zum Einsatz in Hochdruckhydrauliksystemen dickwandig ausgeführt und weist zur teilweisen Aufnahme der Magnetspule 1 eine an die Magnetspulenkontur angepasste Ausnehmung auf, in der die Magnetspule 1 passgenau aufgenommen und sicher befestigt ist. Das aus dem Abschnitt 5 hervorstehende Teil der Magnetspule 1 ist von der das Ventilgehäuse 6 durchströmenden Flüssigkeit direkt beaufschlagt, sofern eine entsprechende Druckzufuhr in das Ventilgehäuse 6 erfolgt. Der Magnetanker 3 taucht somit flüssigkeitsumspült abschnittsweise in die Magnetspule 1 ein.

Das in Form einer Patrone in den Ventilblock 11 eingesetzte Ventilgehäuse 6 besteht somit lediglich aus zwei Patronenhälften, wobei die obere Gehäusehälfte durch den mit der Ausnehmung versehene stopfenförmige Abschnitt 5 und die untere Gehäusehälfte durch den topfförmigen Abschnitt 7 gebildet ist, der den Ventilsitz 8 trägt.

Zur elektrischen Energieversorgung der Magnetspule 1 ist der die Magnetspule 1 aufnehmende Abschnitt 5 mit einer zur Atmosphäre gerichteten Durchgangsöffnung 13 versehen, durch die ein mit der Magnetspule 1 verbundener elektrischer Kontakt 23 gas- und flüssigkeitsdicht hindurchgeführt ist.

Zwischen der Stirnfläche der Magnetspule 1 und der Stirnfläche der Ausnehmung 24 ist eine Dichtscheibe 15 eingefügt, welche vorteilhaft den aus der Magnetspule 1 hervorstehenden elektrischen Kontakt 23 flüssigkeitsdicht in Richtung der Durchgangsöffnung 13 im Ventilgehäuse 6 umschließt.

Die Spulenwindungen und der mit den Spulenwindungen verbundene Kontakt 23 der Magnetspule 1 sind allseitig flüssigkeitsdicht von einem druckfesten Gehäuse umschlossen, der den Spulenträger bildet. Die Magnetspule 1 ist entweder in der Ausnehmung des Abschnitts 5 fixiert oder über eine druckfeste Kunststoffummantelung des Kontakts 23 in der Durchgangsöffnung 13 des Ventilgehäuses 6 kraft- oder formschlüssig befestigt. Um für das Ventilgehäuse 6 eine möglichst kostengünstige Herstellung zu ermöglichen, ist der die Ausnehmung 24 aufweisende Abschnitt 5 als Kaltschlagteil ausgebildet, dessen Kontur sich automatengerecht durch Kaltschlagen eines den Magnetfluss leitenden Rohlings herstellen lässt, aus dem in einem einzigen Arbeitgang vorteilhaft die Außen- als auch die zur Aufnahme der Magnetspule 1 erforderliche Innenkontur geformt ist.

Ebenso lässt sich aufgrund des gewählten Aufbaus auch der Magnetanker 3 durch Fließpressen bzw. Kaltschlagen vereinfacht herstellen.

Die zum eingangs zitierten Stand der Technik bekannten Einzelkomponenten, wie beispielsweise der Magnetkern, die nicht ferromagnetische Ringscheibe und der die Magnetspule 1 umschließende Jochring lassen sich somit nunmehr erheblich einfacher durch Kaltschlagen eines Rohlings (Ventilgehäuse 6) herstellen und bilden eine überwiegend homogene Einheit bei reduzierter Teileanzahl.

Ferner weisen die in den Figuren 1 und 2 abgebildeten Hydraulikventile ein am topfförmigen Abschnitt 7 angeordnetes Filterelement 31 auf, das als Ringfilterelement ausgeführt ist und Schmutzeintrag in den in der Regel kalibrierten Druckmittelkanal 9 verhindert.

Der Magnetkern ist für die in Grundstellung geschlossenen Hydraulikventile jeweils durch den Bereich des in die Magnetspule 1 gerichteten Abschnitts 5 gebildet, in den mittig aus der Richtung des Axialspalts 2 eine Sackbohrung 16 einmündet, die eine Druckfeder 17 aufnimmt, welche zwischen der Stirnfläche des Magnetankers 3 und dem Ende der Sackbohrung 16 eingespannt ist, wodurch in der Ventilgrundstellung der Magnetanker 3 mit dem Ventilschließglied 14 am Ventilsitz 8 gehalten wird.

Zur präzisen Zentrierung des Magnetankers 3 im Ventilgehäuse 6 ist in eine mittig den Magnetanker 3 durchdringende Stufenbohrung 28 abschnittsweise von unten ein hülsenförmiges Führungsglied 29 eingepresst, dessen vom Magnetanker 3 abgewandtes Hülsenende parallel zu dem im Boden des topfförmigen Abschnitts 7 eingepressten Ventilsitzkörper 35 geführt ist.

In der Stufenbohrung 28 ist ferner ein Stößelabschnitt des Ventilschließgliedes 14 teleskopartig verschiebbar aufgenommen. Das Ventilschließglied 14 erstreckt sich mit seinem Stößelabschnitt auf eine Bohrungsstufe in der Stufenbohrung 28, wobei die Feder 19 zwischen einem Bund 32 am Stößelabschnitt und einem ortsfest am Magnetanker 3 ausgebildeten Anschlag 33 eingespannt ist, der vorzugsweise ein Bestandteil eines fest mit dem Magnetanker 3 verbundenen Führungsgliedes 29 ist. Es ergibt sich somit ein teleskopartiges Zusammenwirken von Magnetanker und Ventilschließglied, um mit möglichst geringem Magnetkraftbedarf große Ankerhübe zurücklegen zu können.

Die erwähnte teleskopartige Verbindung zwischen dem Ventilschließglied 14 und dem Magnetanker 3 hat den Vorteil, dass zu Beginn einer elektromagnetischen Erregung des Magnetankers 3 das Ventilschließglied 14 zunächst in der geschlossenen Stellung am Ventilsitz 8 verharrt, bis der Leerhub (Axialabstand) zwischen dem Bund 32 und dem Mitnehmer 18 infolge des Magnetankerhubs zurückgelegt ist. Sobald der Mitnehmer 18 den Bund 32 kontaktiert, wird das Ventilschließglied 14 von seinem Ventilsitz 8 angehoben und die Druckmittelverbindung zwischen den beiden Druckmittelkanälen 9, 10 freigegeben. Auf Basis der bisher beschriebenen Merkmale, die außer der Vermeidung der zum Stand der Technik bereits beschriebenen Nachteile auch zu einer wesentlichen Vereinfachung des Ventilaufbaus führen, werden nunmehr die aus den Figuren 1 und 2 ersichtlichen weiteren vorteilhaften Einzelheiten und Unterschiede der Hydraulikventile erläutert.

Die Figur 1 zeigt ein als Zweistufenventil ausgeführtes, in Grundstellung geschlossenes Hydraulikventil. Ergänzend zu den bisherigen Erläuterungen zum Ventilschließglied 14 ist der Stößelabschnitt als Hülse mit einer Drosselbohrung 36 ausgeführt, die von einem weiteren stößeiförmigen Ventilschließglied 37 verschlossen ist, das innerhalb einer Kappe 38 geführt ist, die auf der dem Axialspalt 2 zugewandten Stirnfläche des Magnetankers 3 befestigt ist.

Die Kappe 38 ist mit einer Druckausgleichsbohrung versehen und erstreckt sich zwischen den Federwindungen der Druckfeder 17 in die Sackbohrung 16.

Das in Reihe zum Ventilschließglied 14 angeordnete weitere Ventilschließglied 37 verschließt in der elektromagnetisch nicht erregten Magnetankerstellung unter der Wirkung der Druckfeder 17 einen an die Drosselbohrung 36 angrenzenden weiteren Ventilsitz 12, der somit ein Bestandteil des hül- senförmigen Ventilschließgliedes 14 ist.

Die zwischen dem Mitnehmer 18 und dem Bund 32 angeordnete Feder 19 ist derart bemessen, dass bei elektromagnetischer Erregung des Magnetankers 3 das Ventilschließglied 14 am Ventilsitz 8 verharrt, solange das Ventilschließglied 14 hydraulisch nicht druckausgeglichen ist. Um den Druckausgleich am Ventilschließglied 14 herzustellen, wirkt das weitere Ventilschließglied 37 als Vorsteuerstufe, das durch den Magnetankerhub zwangsgesteuert die Drosselbohrung 36 zum Druckausgleich freigibt.

Mit Blick auf die baulichen Besonderheiten des Hydraulikventils nach Figur 1 folgt hierzu eine Funktionsbeschreibung.

In der abgebildeten, elektromagnetisch nicht erregten Ventilstellung nehmen infolge der Schließkraft der Druckfeder 17, deren Federkraft größer dimensioniert ist als die Kraft der entgegengesetzt wirkenden Feder 19, beide in Reihenschaltung angeordnete Ventilschließglieder 14, 37 ihre abgebildeten Ventilschließstellungen ein. Das stößeiförmige Ventilschließglied 37 liegt hierzu auf Endanschlag an der Innenwand der Kappe 38 an und drückt das hülsenförmigen Ventilschließgliedes 14 auf den Ventilsitz 8. Beim bevorzugten Einsatz der abgebildeten Hydraulikventile in einer schlupfgeregelten Bremsanlage liegen in der Regel keine konstanten hydraulischen Drücke im Druckmitteleinlass (horizontaler Ventilanschluss 39) und Druckmittelauslass (vertikaler Ven- tilanschluss 34) vor, wobei der Druck im Druckmitteleinlass häufig überwiegt.

Zu Beginn einer elektromagnetischen Erregung legt der Magnetanker 3 bis zur Kontaktierung einer Stufe am stößeiförmigen Ventilschließglied 37 einen Teilhub zurück. Infolge der Formschlussverbindung innerhalb der das stößeiförmige Ventilschließglied 37 aufnehmenden Stufenbohrung 28 nimmt der Magnetanker 3 nach der Überbrückung des Teilhubs das weitere Ventilschließglied 37 mit, während das Ventilschließglied 14 entgegen der Wirkung der Feder 19 infolge des hydraulischen Drucks zunächst in Sperrstellung verharrt, bis im Sinne der Vorsteuerstufe über die Drosselbohrung 36 ein hydraulischer Druckausgleich erfolgt. Durch den hydraulischen Druckausgleich kann die Feder 19 ein Abheben des Ventilschließglie- des 14 vom Ventilsitz 8 erzwingen, wodurch im Sinne der Hauptstufe der große Durchlassquerschnitt zwischen dem Ventilschließglied 14 und dem Ventilsitz 8 geöffnet wird. Die Druckmittelverbindung zwischen den beiden Ventilanschlüssen 39, 41 ist somit widerstandsarm für einen entsprechend großen Volumendurchsatz hergestellt.

Der Vorteil der teleskopischen Anordnung der beiden Ventilschließglieder 14, 37 im Magnetanker 3 besteht somit darin, dass bei einer elektromagnetisch initiierte Hubbewegung des Magnetankers 3 zunächst bis zum Anliegen des Magnetankers 3 an der Stößelstufe des Ventilschließgliedes 37 bereits ein Teilhub Xl vom Magnetanker 3 zurückgelegt ist, der den zum Öffnen des Ventilschließgliedes 14 erforderlichen Hub und damit auch den vom Magnetfeld zu überbrückende Axialspalt 2 erheblich reduziert, sodass nach dem Druckausgleich über die Drosselbohrung 36 mit einer verhältnismäßig geringen Magnetkraft das für einen großen Volumendurchsatz konzipierte Ventilschließglied 14 über den Mitnehmer 18 vom Ventilsitz 8 entsprechend leicht abgehoben werden kann.

Das Hydraulikventil nach Figur 2 unterscheidet sich vom Hydraulikventil nach Figur 1 durch den Entfall der Elemente der Vordrosselstufe, sodass lediglich die zur Funktion der Hauptstufe erforderlichen Ventilbauteile erforderlich sind, die den aus Figur 1 bekannten, im wesentlichen durch das in Grundstellung am Ventilsitz 8 anliegende Ventilschließglied 14, die Feder 19 und den Mitnehmer 18 gebildet ist.

Identisch zu Figur 1 ist somit auch in Figur 2 das Ventilschließglied 14 in der Stufenbohrung des Magnetankers 3 federbelastet aufgenommen. Durch den Entfall der Vordrosselstufe hat das Ventilschließglied 14 in Figur 2 keine Drosselbohrung, sodass das Ventilschließglied 14 einen geschlos- senen Schaftabschnitt aufweist, der sich durch die bereits aus Figur 1 bekannte Feder 19 mit seinem Bund 32 in der Stufenbohrung 28 des Magnetankers 3 abstützt. Bezüglich den weiteren Einzelheiten zum Aufbau und zur Wirkungsweise des Ventilschließgliedes 14, der Feder 19 und des Mitnehmers 18 wird auf Figur 1 verwiesen.

Um ohne das Vorhandensein einer Vordrosselstufe im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 das nicht druckausgeglichene Ventilschließglied 14 von seinem Ventilsitz 8 abheben zu können, ist außer dem aus Figur 1 bekannten Axial- und Radialspalt 2, 4 ein weiterer, für den Magnetfluss relevanter Axialspalt 26 vorgesehen, der zwischen dem Ringscheibenabschnitt 22 und einem unterhalb der Magnetspule 1 auf den Fortsatz 21 des Magnetankers 3 gerichteten Gehäusevorsprung 25 am Abschnitt 5 vorgesehen ist. Durch den magnetischen Gehäusevorsprung 25 ergibt sich eine zum Öffnen des Ventilschließgliedes 14 zusätzliche axiale Magnetkraftwirkung, die nach dem Überfahren des Radialspalts 4 zur Geltung kommt. Beim Überfahren des Radialspalts 4 bewegt sich der Magnetanker 3 relativ zum geschlossenen Ventilschließglied 14, bis der Mitnehmer 18 den Bund 32 des Ventilschließgliedes 14 kontaktiert. In diesem Zustand ist der Ringscheibenabschnitt 22 bereits so weit an den Gehäusevorsprung 25 angenähert, dass das Magnetfeld über den weiteren Axialspalt 26 zum Gehäusevorsprung 25 verlustarm umgelenkt wird. Infolge des sehr kleinen weiteren Axialspalts 26 ergibt sich eine hinreichend große Wirkung der Magnetkraft, um das hydraulisch nicht druckausgeglichene Ventilschließglied 14 von seinem Ventilsitz 8 abheben zu können.

Dieser weitere Axialspalt 26 ist durch eine am Innenumfang des magnetischen Abschnitts 5 angeordnete, im wesentlichen nutförmig umlaufende Ausnehmung 24 vom Radialspalt 4 beabstandet. Die Ausnehmung 24 ist als Beispiel für eine örtlich gezielte Querschnittsschwächung am Endabschnitt des Abschnitts 5 (Magnetjoch) zu verstehen. Diese Querschnittsschwächung verringert den Streufluss des Magnetfeldes im Ü- bergangsbereich zwischen dem Radialspalt 4 und dem weiteren Axialspalt 26 erheblich und trägt damit während des elektromagnetisch initiierten Magnetankerhubs zu einer vorteilhaften Ausrichtung bzw. Lenkung des Magnetflusses im Feldlinienübergang vom Radial- auf den weiteren Axialspalt 4, 26 bei .

Um mit zunehmender Annährung des Magnetankers 3 an den Gehäusevorsprung 25 den weiteren Feldlinienverlauf des Magnetfeldes über den Radialspalt 4 zu verhindern, weist der Ringscheibenabschnitt 22 auf der von der Magnetspule 1 abgewandten Seite eine umlaufende Schräge 27 (Trichterkontur) auf, wodurch sich der Radialspalt 4 mit zunehmenden Ankerhub vergrößern lässt und der Magnetfluß mit der Annährung an den Gehäusevorsprung 25 verstärkt auf den weiteren Axialspalt 26 umgelenkt wird.

Durch die voran geschilderten Maßnahmen lässt sich die Magnetkraftwirkung gegenüber dem Hydraulikventil nach Figur 1 bei kleinem Axialspalt 2 (Kontaktierung des Bunds 32 durch den Mitnehmer 18) um wenigstens 20 Prozent steigern. Die e- lektromagnetisch initiierte Stellung des Magnetankers 3 bei kleinem Axialspalt 2 ist aus der rechten Bildhälfte in Figur 2 ersichtlich. In dieser Stellung befindet sich das Ventilschließglied 14 kurz vor dem Abheben vom Ventilsitz 8 unter ausschließlicher axialer Magnetkraftwirkung, da sich der Ringscheibenabschnitt 22 innerhalb der Ausnehmung 24 bewegt. Hingegen verdeutlicht die linken Bildhälfte die Magnetankergrundstellung, in der beide Axialspalte 2, 26 vom Betrage her ein Maximum darstellen. Mit diesem Aufbau und dem damit verbundenen Magnetkreis ist es in Verbindung mit der teleskopischen Aufnahme des Ventilschließgliedes 14 im Stufenanker möglich, ohne Vorsteuerbzw. Vordrosselstufe über einen verhältnismäßig großen Arbeitshub (beispielsweise 2 Millimeter) einen großen Ventilquerschnitt zwischen dem Ventilsitz 8 und dem Ventilschließglied 14 mit einem verhältnismäßig kleinen Magnetantrieb und dem damit verbundenen geringem Energiebedarf zu öffnen.

Bezüglich der weiteren aus der Figur 2 ersichtlichen Einzelheiten und deren Funktion wird auf die Beschreibung des Hydraulikventils nach Figur 1 verwiesen.

Ergänzend zu den bisherigen Ausführungen kann der Abschnitt 5 nach Wunsch oder Bedarf zweiteilig ausgeführt sein, was beispielhaft in Figur 2 gezeigt ist, wodurch das die Ausnehmung 24 und den Gehäusevorsprung 25 aufweisende Unterteil des Abschnitts 5 nach der Montage der Magnetspule 1 im Oberteil des Abschnitts 5 sich unproblematisch mit dem Oberteil zusammenfügen lässt.

Wie aus den beiden Abbildungen nach Fig. 1, 2 ersichtlich ist, sind alle zitierten Bauteile rotationssymmetrisch zur Ventillängsachse ausgerichtet, wodurch eine automatengerechte Herstellung und Montage der Bauteile begünstigt wird.

Die vorgestellten Hydraulikventile kommen bevorzugt in einem schlupfgeregelten Kfz-Bremssystem zur Anwendung, wozu der nur abschnittsweise abgebildete Ventilblock 11 eine Vielzahl von Ventilaufnahmebohrungen 30 aufweist, die in mehreren Reihen zur Aufnahme des abgebildeten Zweistufenventils und der abgebildeten stromlos geschlossenen sowie stromlos geöffneten Hydraulikventile in den Ventilblock 11 eingelassen sind, die konzeptionell wie die abgebildeten Hydraulikventi- Ie ausgeführt werden können. Hierdurch ergibt sich ein besonders kompaktes Bremsgerät, dessen Ventilblock 11 aufgrund der geringen Bauhöhe der abgebildeten Hydraulikventile besonders flach baut. Die abgebildeten Hydraulikventile erfüllen hierbei die Funktion die Saugseite einer zur Bremsdruckversorgung erforderlichen Pumpe möglichst widerstandsarm mit einer Druckmittelquelle, vorzugsweise mit dem Nachlaufbehälter eines Hauptbremszylinders verbinden zu können. Die Pumpe wird zur Antriebschlupfregelung bzw. zur automatischen Bremsdruckregelung mittels einer geeigneten Steuerelektronik elektrisch betätigt, wozu die Steuerelektronik bevorzugt unmittelbar flach und damit äußerst kompakt auf der Oberseite der Hydraulikventile anliegt.

Bezugszeichenliste

1 Magnetspule

2 Axialspalt

3 Magnetanker

4 Radialspalt

5 Abschnitt

6 Ventilgehäuse

7 Abschnitt

8 Ventilsitz

9 Druckmittelkanal

10 Druckmittelkanal

11 Ventilblock

12 Ventilsitz

13 Durchgangsöffnung

14 Ventilschließglied

15 DichtScheibe

16 Sackbohrung

17 Druckfeder

18 Mitnehmer

19 Feder

20 Zwischenraum

21 Fortsatz

22 Ringscheibenabschnitt

23 Kontakt

24 Ausnehmung

25 Gehäusevorsprung

26 Axialspalt

27 Schräge

28 Stufenbohrung

29 Führungsglied

30 Ventilaufnahmebohrung

31 Filterelement

32 Bund Ans chlag Ventilanschluss Ventilsitzkörper Drosselbohrung Ventilschließglied Kappe Ventilanschluss

Claims

Patentansprüche

1. Hydraulikventil, insbesondere für schlupfgeregelte Bremsanlagen, mit einem vorzugsweise in Patronenbauweise ausgeführten Ventilgehäuse, welches zum Verbinden oder Trennen von Druckmittelkanälen im Ventilgehäuse ein mit einem Magnetanker zusammenwirkendes Ventilschließglied aufnimmt, das auf einen Ventilsitz im Ventilgehäuse gerichtet ist, mit einer Magnetspule zur Betätigung des Magnetankers, die mit einem den Magnet- fluss leitenden Abschnitt des Ventilgehäuses fest verbunden ist, mit einem von Magnetfeldlinien überbrückbaren, zwischen dem Ventilgehäuse und einer Stirnfläche des Magnetankers vorgesehenen Axialspalt und mit einem von Magnetfeldlinien überbrückbaren, zwischen einer Mantelfläche des Magnetankers und dem Ventilgehäuse vorgesehenen Radialspalt, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule (1) als eine vom Druckmittel umspülte Tauchspule und der Magnetanker (3) als Stufenanker ausgeführt ist, dessen mit kleinerem Durchmesser gegenüber der Magnetspule (1) versehener Mittenabschnitt einen in einen Zwischenraum (20) der Magnetspule (1) gerichteten Fortsatz (21) aufweist, der durch den Axialspalt (2) von der Stirnfläche des Ventilgehäuses (6) beabstandet ist .

2. Hydraulikventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Fortsatz (21) des Magnetankers

(3) ein gegenüber dem Fortsatz (21) im Durchmesser vergrößerter Ringscheibenabschnitt (22) anschließt, der die Stirnfläche der Magnetspule (1) in einem Axialabstand so weit überdeckt, dass die Mantelfläche des Ringscheibenabschnitts (22) lediglich durch den Radialspalt (4) vom magnetisch leitenden Abschnitt (5) des Ventilgehäuses (6) beabstandet ist.

3. Hydraulikventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet:, dass zur Ausbildung eines weiteren Axialspalts

(26) zwischen dem Ringscheibenabschnitt (22) und der Stirnfläche der Magnetspule (1) der magnetische Abschnitt (5) des Ventilgehäuses (6) einen auf den Fortsatz (21) radial gerichteten Gehäusevorsprung (25) aufweist .

4. Hydraulikventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lenkung des Magnetflusses zwischen dem radialen Gehäusevorsprung (25) und dem Radialspalt (4) der Querschnitt des magnetischen Abschnitts (5) eine örtliche Schwächung aufweist, die vorzugsweise als eine am Innenumfang des magnetischen Abschnitts (5) nutför- mig umlaufende Ausnehmung (24) ausgeführt ist.

5. Hydraulikventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließglied (14) in einer mittig im Magnetanker (3) angeordneten Stufenbohrung (28) abschnittsweise aufgenommen und darin unter Wirkung einer Feder (19) axial verschiebbar angeordnet ist.

6. Hydraulikventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (3) auf der vom Axialspalt (2) abgewandten Stirnseite ein vorzugsweise hülsenförmiges Führungsglied (29) aufweist, das den Magnetanker (3) mittig im Ventilgehäuse

(6) zentriert.

7. Hydraulikventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Ventil- schließglied (14) mit seinem Stößelabschnitt auf Anschlag in die Stufenbohrung (28) erstreckt, wobei die Feder (19) zwischen einem Bund (32) am Stößelabschnitt und einem ortsfest am Magnetanker (3) ausgebildeten Anschlag (33) eingespannt ist, der vorzugsweise ein Bestandteil des fest mit dem Magnetanker (3) verbundenen Führungsgliedes (29) ist.

8. Hydraulikventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zur Zwangsöffnung des zwischen dem Ventilsitz (8) und dem Ventilschließglied (14) gelegenen Ventildurchlasses ein Mitnehmer (18) in die Stufenbohrung (28) erstreckt, der vorzugsweise ein Bestandteil des Führungsgliedes (29) ist, an dem in der elektromagnetisch erregten Schaltstellung des Magnetankers (3) der Bund (32) anliegt.