DE1750307C - Druckminderer - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckminderer mit einem Gehäuse, welches eine abgestufte Bohrung enthält; einem in dem A.bschnitt der Bohrung mit dem kleineren Durchmesser spielenden Kreiskolben; einem in dem Abschnitt der Bohrung mit dem größeren Durchmesser spielenden Ringkolben mit einer zentralen Öffnung; einem zwischen dem Kreiskolben und dem Ringkolben in die abgestufte Bohrung mündenden Einlaß und einem aus dem durch eine feste Endwand abgeschlossenen Raum jenseits des Ringkolbens herausführenden Auslaß; einer vom Kreiskolben weg durch die zentrale Öffnung des Ringkolbens hindurch ragenden Kolbenstange, welche an ihrem freien Ende ein Ventilglied trägt, das bei einer von einem vorbestimmten Eingangsdruck hervorgerufenen Bewegung des Kreiskolbens nach außen mit einem am Ringkolben vorgesehenen Sk? zusammenwirkt, um die zentrale Öffnung zu verschließen; sowie je einer federnden Abstutzung für den Kreiskolben und den Ringkolber., welche jeweils zwischen der dem Einlaß abgewandten Seite des Kolbens und dem Gehäuse angeordnet ist.

Bei einem bekannten Druckminderer der beschriebenen Art (USA-PateniachriftZ^eSB) liegt der Ringkolben in seiner Ruhestellung an einem Anschlag im Gehäuse an, während der Kreiskolben sich am Ringkolben abstützt. Zur Einhaltung der Ruhestellung muß i'^;e federnde Abstützung des Ringkolbens unter einer Vorspannung stehen, die diejenige der federnder* Abstützung dta Kreiskolbens mindestens geringfügig überschreiten muß. Bei Betätigung des Druckminderers muß der tinlaßdruck so weit anwachsen, daß er diese Vorspannung der federnden Abstützung des Ringkolbens überwindet. Dabei verstreicht eine unerwünschte Totzeit.

l£s ist Aufgabe der Erfindung, einen Druckminderer der genannten Art zu schaffen, bei dem die Totzeit auf ein Mindestmaß beschränkt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß jeder Kolben in seiner Ruhestellung an einem nur ihm zugeordneten Anschlag im Gehäuse anliegt.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil ergibt sich insbesondere daraus, daß die Vorspannungen der den Kreiskniben und den Ringkolben abstützenden Federn unabhängig voneinander gewählt werden können. Es ist also möglich, die Vorspannung der federnden Abstützung des Kreiskolbens entsprechend dem gewünschten Ansprechdruck des Druckminderers zu wählen, während die Vorspannung der den Ringkolbcn abstutzenden Feder sehr klein gewählt werden kann, so daß nach Errreichen des An.>prechdruckes am Einlaß nur eine sehr geringe Druckerhöhung notwendig ist, um den Ringkolbcn und damit den Druckminderer ?u betätigen. Damit ist auch die Totzeit, die zwischen dem Betätigen und dem Ansprechen des Druckminderers verstreicht, auf ein Mindestmaß beschränkbar.

Zweekmäßigerweise stützt sich der Kreiskotben in seiner Ruhestellung Über das freie Ende seiner KoI* benstange an der den Raum auf der Auslaßseile des Ringkolbcns abschließenden Endwand ab.

Um ein einwandfreies Abschließen des von dem Ventilglied der Kolbenstangc und dem am Ringkolhen vorgesehenen Sitz gebildeten Ventils zu ermöglichen, stellt die Kolbenstange ein von dem Kreis· kolben gesondertes Teil dar und ist damit so verbunden, daß eine Exzcntri/ilUt zwischen dem Kreiskolben und dem Ringkolbcn auftreten kann.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Axialschnitte von zwei Ausfuhrungsformen eines Druckminderers gemäß der Erfindung, F i g. 3 und 4 abgewandelte Teile der Druckminderer nach F i g. 1 und 2 ebenfalls! im Axialschnitt und

F i g. 5 einen Axialschnitt durch einen Teil eines

ίο anders ausgeführten Druckminderers.

Der Druckminderer nach Fig. 1 umfaßt ein Gehäuse 1 mit einer abgestuften Bohrung, in der ein Kreiskolben 2 kleineren Durchmessers und ein Ringkolben 3 größeren Durchmessers spielen. An ihrem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende (links in Fig. 1) ist die Bohrung durch eine feste Endwand verschlossen, welche von einem Verschlußstopfen 4 gebildet ist, der einen in das Gehäuse 1 hineinragenden festen Anschlag 6 besitzt. De<- Kreiskolben 2 besitzt eine Kolbenstange 7, die durch die zentrale Öffnung 8 des Ringkolbens 3 hindurchragt und an ihrem freien Ende ein Ventilglied 9 trägt, welches mit einem konischen, am benachbarten Ende der Öffnung 8 vorgesehenen Ventilsitz 12 zusammenwirken kann.

Der Ringkolben 3 wird normalerweise von einer schwachen Schraubenfeder 14 gegen einen von einer Schulter 13 gebildeten Anschlag gedrückt. Der Kreiskolben 2 trägt an seinem äußeren Ende eine Platte 16 zum Abstützen eines Paares von Steuerfedern 17, die in einem am äußeren Ende des Gehäuses 1 befestigten Becher 18 vorgesehen sind. Die Steuerfedern 17 drücken den Kreiskolben 2 nach innen, so daß das Ventilglied 9 in Ruhestellung des Kreiskolbens 2 an dem Anschlag 6 anliegt, wie es in F i g. 1 dargestellt ist.

Die Ruhestellung der Kolben 2 und 3 in nicht betäätigtem Zustand des Druckminderers sind durch den Anschlage und die Schulter 13 genau festgelegt.

Zwischen den in Ruhestellung befindlichen Kolben ist ein Einlaß 21 in Form einer einfachen Bohrung vorgesehen. Diese Anordnung de« Einlasses 21 vermeidet besondere Kanäle, wie sie bei einigen bekannten Druckminderern notwendig sind, um einen freien Durchfluß von Druckmittel! bei unbetätigtem Zustand zu gewährleisten.

Das Gehäuse besitzt außerdem ein Paar von Auslässen 22, w. ehe außerhalb des Ringkolbens 3 in den Endabschnitt der Bohrung mit dem größeren Durchmesser enden. Der Einlaß kann z. B. an den Hauptzylinder einer Bremse und die Auslässe z. B. an die Hinterradbreinsen des Fahrzeugs angeschlossen sein. Bei Betätigung der Bremse kann anfänglich die Bremsflüssigkeit frei durch die zentrale Öffnung 8

SJ vom Einlaß zum Auslaß fließen. Beim Errreichen des Ansprechwertes überwindet der FIl .gkeitsdruck die Wirkung der Steuerfedern VS und drückt den Kreiskolben 2 nach außen, wodurch das Ventilglied 9 in seine den Ventilsitz 12 abdichtende Stellung gezo*

gen wird und so der Hinlaß vom Auslaß getrennt wird. Jedes weitere Anwachsen des Hingangsdruckes führt zu einer gemeinsamen Bewegung der beiden Kolben nach links. Der dabei am Auslaß erzeugte Druck ist entsprechend der Flächimdifferenz der bei-

fis den Kolben und der Wirkung der Schraubenfeder

14 gegenüber dem Eingangsdruck abgeschwächt.

Es ist zu bemerken, daß die Kolbenstange 7 mit

dem Kreiskolben 2 so verbunden ist, daß zwischen

dem Kreiskolben 2 und dem Ringkolben 3 eventuell auftretende Exzentrizitäten oder Winkelabweichungen keinen Zwang verursachen. Dazu besitzt die Kolbenstange? einen Kragen 7 A, der lose hinter einem im Kreiskolben 2 vorgesehenen Federring 2 A s eingreift. Selbstverständlich können auch andere Verbindungen zwiscnen der Kolbenstange und dem Kreiskolben gewählt werden.

Bei dem Druckminderer nach Fig. 2 ist in Parallelschaltung zu der zentralen öffnung 8 des Ringkolbens 3 ein Bypass gebildet, welcher ein Rückschlagventil enthält, das den Bypass zum schnellen Abschwächen des Ausgangsdruckes öffnet, wenn der Ausgangsdruck beim Nachgeben des Eingangsdrukkes diesen überschreitet. Der Bypass umfaßt miteinander in Verbindung stehende Bohrungen 23, 34, von denen die Bohrung 23 eine federbelastete Kugel

26 enthält, die zusammen mit ihrem Sitz das Rückschlagventil bildet.

Bei dem Druckminderer nach F i g. 3 ist schneller ao Druckausgleich durch einen Bypass in Form einer dem Ringkolben 3 radial benachbarten axialen Nut

27 in dem Abschnitt der Bohrung mit größerem Durchmesser gewährleistet. Der Koibenabdichtung 28, der in einer Umfangsnut in der Bohrung des Ringkolbens 3 untergebracht ist, besitzt eine äußere Dichtlippe 29 und eine innere Dichtlippe 30, welche normalerweise die axiale Nut 27 zwischen den Enden dieser Nut verschließt, diese jedoch öffnet, wenn der Ausgangsdruck den Eingangsdruck übersteigt.

Bei der Ausführung nach F i g. 4 ist der Bypass von einer sich axial erstreckenden Bohrung 31 im Ringkolben 3 gebildet. Diese Bohrung ist zur linken Seite offen und steht auf ihrer rechten Seite mit einer radialen Bohrung 32 in Verbindung. Das äußere Ende der radialen Bohrung 32 ist normalerweise von einer Scheibendichtung 33 aus elastomerem Werkstoff verschlossen gehalten, welche nachgeben kann, um den Druckausgleich von höherem Druck auf der Auslaßseite des Ringkolbens 3 zum niedereren Druck auf der Eingangsseite zu ermöglichen.

Bei einer anderen nicht dargestellten Anordnung ist der Bypass in der Kolbenstange 7 gebildet und umfaßt ein federbelastetes, als Rückschlagventil wirkendes Ventilglied.

Bei der abgewandelten Ausführung nach F i g. 5 ist der mit dem Gehäuse 1 fest verbundene Becher i9 nach Fig. 1 und 2 von einem axial beweglichen Becher 18 A ersetzt, auf dessen Außenseite ein Hebel 34 angreift. Während das Gehäuse an einem gefederten bzw. einem ungefederten Fahrzeugteil befestigt ist, ist der Hebel 34 über ein zweckmäßiges Gestänge (nicht dargestellt) an ein ungefedertes bzw. ein gefedertes Fahrzeugteil so angelenkt, daß bei einem Anwachsen der Fahrzeiugbelastting die Steuerfedern 17 stärker zusammengedrückt werden, wodurch der Ansprechdruck, bei welchem der Druck· minderer zu wirken beginnt, angehoben wird.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Druckminderer mit einem Gehäuse, welches eine abgestufte Bohrung enthält: einem in dem Abschnitt der Bohrung mil dem kleineren Durchmesser spic'enden Kreiskolben; einem in dem es Abschnitt der Bohrung min dem größeren Durch' • messer spielenden Ringkolben mit einer zentra· len öffnung; einem zwischen dem Kreiskolben und dem Ringkolben in die abgestufte Bohrung mündenden Einlaß und einem aus dem durch eine feste Endwand abgeschlossenen Raum jenseits des Ringkolbens herausführenden Auslaß; einer vom Kreiskolben weg durch die zentrale öffnung des Ringkolbens hindurchragenden Kolbenstange, welche an ihrem freien Ende ein Ventilglied trägt, das bei einer von einem vorbestimmten Eingangsdruck hervorgerufenen Bewegung des Kreiskolbens nach außen mit einem am Ringkolben vorgesehenen Sitz zusammenwirkt, um die zentrale öffnung zu verschließen; sowie je einer federnden Abstützung für den Kreiskolben und den Ringkolben, welche jeweils zwischen der dem Einlaß abgewandtea Seite des Kolbens und dem Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben (2,3} in seiner Ruhestellung an ei^r :m nur ihm zugeordneten Anschlag (6, 13) im Gehäi-se (1) anliegt.

2. Druckminderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kreiskolben (2) in seiner Ruhestellung über das freie Ende seiner Kolbenstange (7,9) an der den Raum auf der Auslaßseite des Ringkolbens (3) abschließenden Endwand abstützt.

3. Druckminderer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Abstützung des Kreiskolbens (2) eine druckbeanspruchte Schraubenfeder (17) umfaßt, welche zwischen einer Abstützung (16) am äußeren Ende des Kreiskolbens (2) und einem entfernbar am Gehäuse (1) angeordneten Becher (18) vorgesehen ist, der entweder fest oder axial bewegbar mil dem Gehäuse (1) verbunden ist.

4. Druckminderer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (7, 9) ein von dem Kreiskolben (2) gesondertes Teil darstellt und damit so verbunden ist, daß eine Exzentrizität zwischen dem Kreiskolben (2) und dem Ringkolben (3) auftreten kann.

5. Druckminderer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise ein zu der zentralen öffnung (8) parallelgeschalteter Bypass (23, 24; 27; 31) vorgesehen ist, welcher ein Rückschlagventil (23,26; 27, 28; 32, 33) enthält, das den Bypass bei Strömungsrichtung von der Einlaßseite zur Auslaßseite des Ringkolbens (3) sperrt und in Gegenriditung freigibt.

6. Druckminderer nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass in bekannter Weise innerhalb der Kolbenstange (7,9) ausgebildet ist.

7. Druckminderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass im Gehäuse (1) vorgesehene Kanäle (23,24) umfaßt, innerhalb deren eine das Rückschlagventil bildende feder belastete Kugel (2ί) vorgesehen ist.

8. Druckminderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass von einer sich axial in dem Abschnitt der Bohrung mit größerem Durchmesser erstreckenden, dem Ringkolben (3) benachbarten Nut (27) und das Rückschlagventil von dem Kolbendichtring (28) gebildet ist, der in einer Umfangsnut der abgestuften Bohrung sitzt und die axiale Nut (27) unter der Wirkung des den Hingangsdruck übersteigenden Ausgangs· druckes freigibt.

9. Druckminderer nach Anspruch 5, dadurch

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gekennzeichnet, daß der Bypass in dem Ringkol* ben (3) ausgebildet ist und eine axial gerichtete Bohrung (31) umfaßt, welche zur Auslaßseite hin offen ist und zur Einlaßseite hin in eine radiale Bohrung (32) mündet und daß das Rückschlag' ventil von einer mit der Mündung der radialen Bohrung (32) zusammenwirkenden, vom Ring' kolben (3) gehaltenen, nachgiebigen Scheiben' dichtung (33) aus elastomeren Werkstoff gebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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