[发明专利]具有球形密封元件的阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于活塞泵的阀，所述阀具有阀关闭体以及在纵向对着阀关闭体设置的阀座。此外本发明还涉及用于液压系统或气动系统的具有这种阀的活塞泵以及本发明的阀的应用。

背景技术

阀以各种方式被应用在液压系统的活塞泵中，特别是车辆制动系统的活塞泵中(DE 39 07 969 A1以及DE 10 2006 048 903 A1)。在这些制动系统中，活塞泵不仅对车轮制动缸中的压力进行控制，还用于在防抱死系统(ABS)中例如使制动液从车轮制动缸回流到主制动缸中。ABS常常与防滑控制系统(ASR)相结合，在所述防滑控制系统(ASR)中同样使用了阀控制的活塞泵。通过对各个车轮的针对性制动来对车辆的横向动力产生积极影响的电子稳定程序(ESP)也使用了阀控制的活塞泵。

在车辆制动系统的活塞泵中应用的入口阀和出口阀控制流过泵的液流方向并且通常被设计成弹簧加载的止回阀。这些阀包括球形的密封体和与密封体的球形形状相配合的阀座。如果活塞泵中的压力升高，则球体被从阀座压开，阀开启，并且液体围绕球体流到接在阀后的阀室中。

如果液体流经阀，则特别是在制动装置的高压泵中作用的高压缩力和膨胀力会基于各种不同的原因产生不期望的振动和噪声。例如在各个部件的公差累加时，特别是由于阀关闭体的空间间隙，会在阀开启时产生不期望的噪声。为了减少噪声的形成，在DE 10 2006027 555 A1中描述了一种出口阀，所述出口阀具有阀关闭体和单独的盘形元件，在所述盘形元件上设置了阀座。通过使用圆盘元件确保了活塞泵的各种不同部件的部件公差在出口阀开启或关闭时不会对噪声产生造成消极的影响。

除了部件公差，在开启的出口阀的阀关闭体周围的紊流也会产生不期望的振动和噪声。这些紊流不确定地在径向操纵阀关闭体，从而阀关闭体撞向阀室的内壁。此外，在阀开启时还产生压力波动，因为压力波在阀关闭体从阀座上抬起时进行传播并在阀室中发生反射。这些压力波动不仅使阀关闭体发生振动，还引起了显著的噪声并对活塞泵和与活塞泵相连的液压部件施加机械负载。

发明内容

本发明的任务是提供一种在开启和关闭时振动情况的经优化的阀，由此降低相连的部件的机械负载。

本任务通过一种依据本发明的用于活塞泵的阀、一种依据本发明的用于液压系统和气动系统的活塞泵以及依据本发明的将阀用于减少压力波动和/或噪声产生的应用得以解决。在从属权利要求中对本发明的有利的改进方案进行了描述。由在说明书、权利要求书以及/或者附图中公开的至少两个特征构成的全部组合也落在本发明的范围内。

依据本发明，提出了一种用于活塞泵的阀，所述阀具有阀关闭体和在纵向对着阀关闭体设置的阀座，其中所述阀关闭体具有圆柱形导向元件以及在纵向对着导向元件且朝向阀座的球形密封元件，所述球形密封元件由导向元件固定或者说支撑。

本发明的构思在于：通过在开启时借助圆柱形导向元件对阀关闭体进行确定的导向，使本发明的阀的振动情况最小化。通过对阀关闭体进行确定的导向和使其振动减少，减少了与阀相连的液压或气动部件的压力波动、噪声发射和机械负载。除此以外，导向元件可以通过其纵向长度起到行程限制的作用，从而使阀关闭体的调节行程在每次开启运动时都是确定的并且是恒定的。

本发明的阀具有以下优点：即所述阀制造成本低。圆柱形的导向元件是可以选择性地作为塑料注塑件或钢成形件大批量快速且简单地并且由此便宜地制造。借助于注塑工艺可以经济地制造直接可使用且公差极小的成形件。所述密封元件能够通过如下方式简单地装配在导向元件上，即，所述密封元件例如被夹在导向元件上的卡槽(Verasterung)或其它夹持部中。基于密封元件的球形构造以及导向元件的圆柱形形状，不需要为了容纳本发明的阀而改变传统活塞泵的造型。通过导向元件的圆柱形形状可以简单地将阀关闭体简单地集成到钻出的或铣切出的盲孔中或者活塞泵的端盖中。

球形密封元件，例如球体、椭圆体、杵状体或蛋形体，具有用于密封开口的表面，所述表面在两维中至少部分是拱起的。所述拱起的表面与例如设计成内锥座的阀座共同作用，从而在密封元件紧贴在阀座上的情况下获得圆环形密封面或密封线。

根据本发明的阀的第一种有利的改进方案，所述球形密封元件是球体。所述球体关于穿过中心的每根轴线和每个转角都是旋转对称的，并且(与椭圆体不同)在球体所有的方向上都具有与密封座相配合的圆形部。

根据本发明的阀的第二种有利的改进方案，所述导向元件仅部分地包住密封元件。由此可以最优地固定密封元件，节省材料并且阀关闭体具有很小的质量。