DE19701200C2 - Drucksteuerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drucksteuerventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 6. Ein solches Druck­ steuerventil ist aus der EP 0 525 965 B1 bekannt. Es besteht aus einem Gehäuse mit einem Versorgungsanschluß, einem Ausgangsanschluß und einem Entlüftungsanschluß. Innerhalb des Gehäuses ist ein beweglicher Kolben angeordnet, der den Ausgangsanschluß wahlweise mit dem Versorgungsanschluß oder dem Entlüftungsanschluß verbindet. In der Ruhestellung des Ventils wird der Anker durch eine Rückstellfeder gegen einen Ventilsitz gedrückt, wodurch Druckmittel vom Ausgangs­ anschluß zum Entlüftungsanschluß, nicht aber vom Versorgungs­ anschluß zum Ausgangsanschluß strömen kann.

Derartige Drucksteuerventile sind beim Einsatz in Fahrzeug­ bremsanlagen für sehr hohe Schaltzahlen ausgelegt, die während der normalen Lebensdauer eines Fahrzeuges mit Sicherheit nicht erreicht werden. Dennoch können unter irregulären Bedingungen wesentlich höhere Schaltzahlen auftreten, wie beispielsweise bei Fehlern in der vorge­ schalteten Ansteuerungselektronik, die über längere Zeiträume ein ständiges Umschalten des Drucksteuerventils bewirken, was dazu führen kann, daß es zu einem großen Verschleiß der Teile bis hin zu einem Bruch der Rückstellfeder kommt, wodurch der Anker nicht eindeutig definierte Zwischenstellun­ gen einnehmen kann und ein betriebssicherer Zustand mehr gewährleistet ist, da beispielsweise der Anker in einer Zwischenstellung den Versorgungsdruck nicht weiter gegenüber dem Ausgangsanschluß absperrt und dieser ständig mit Versor­ gungsdruck beaufschlagt wird. Insbesondere bei Verwendung eines solchen Ventiles in einer Blockierschutz-Steuerventil­ anordnung stellt ein derartiger Defekt ein hohes Risiko dar.

Aus "Kraftfahrtechnisches Taschenbuch/Bosch", 22. Auflage, VDI-Verlag Düsseldorf, 1995 S. 662, ist eine Drucksteuerven­ tilanordnung für blockiergeschützte Kfz-Bremsanlagen bekannt, die ein Halteventil, ein Auslaßventil und zwei Magnetventile für "Druckhalten" und "Druckabbau" aufweist. Das Halte- und das Auslaßventil sind Membranventile, die von den Magnet­ ventilen gesteuert werden. Beide Magnetventile werden je durch eine Feder in eine definierte Ruhelage gebracht, in der ein Ventilsitz abgesperrt ist.

Bei gebrochener Rückstellfeder des Magnetventils für "Druck­ halten" kann dieses eine undefinierte Ruheposition einnehmen, so daß Druckmittel in den Bremszylinder strömen kann und durch den sich aufbauenden Druck das Halteventil geöffnet und das Auslaßventil geschlossen werden. Somit wird ein Druckhaltezustand erreicht, der ein weiteres Erhöhen des Bremszylinderdruckes verhindert und einen betriebsunsicheren Zustand herbeiführt.

Aus der DE 34 37 593 A1 ist ein Ventil mit einem Gehäuse bekannt, in das ein zylindrischer Ventilkörper eingeschraubt ist. Ein Ende des Ventilkörpers ist mit einem Drehmechanismus verbunden, der eine Verschraubung und somit eine Längsbewe­ gung desselben in verschiedene Ventilstellungen ermöglicht und der gleichzeitig als Hubbegrenzung fungiert. Ein im Mittelbereich des Ventilkörpers liegender verjüngter zylind­ rischer Ventilkörperabschnitt dient als Sollbruchbereich. Ein radial in das Gehäuse eingesteckter und in den Sollbruch­ bereich ragender Sicherungsstift verhindert, daß ein druckbe­ aufschlagtes Teil des gebrochenen Ventilkörpers aus dem Gehäuse herausgedrückt wird.

Dem Buch EBERTSHÄUSER, H., "Fluidtechnik von A bis Z", Vereinigte Fachverlage, Mainz, 1989, S. 312 ist eine Defini­ tion der technischen Begriffe "Sollbruchteil" bzw. "Soll­ bruchstelle" zu entnehmen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Drucksteuerventil vorzuschlagen, das nach einer vorbestimmten Anzahl von Ventilbetätigungen in einen definierten betriebs­ sicheren Zustand übergeht.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 6 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil­ dungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, innerhalb des Drucksteuerventils ein durch eine Haltevorrichtung in einer definierten Position gehaltenes federvorgespanntes Stellglied vorzusehen, das nach einer vorgegebenen Schaltzahl des Ankers freigegeben wird und den Anker in einen betriebssiche­ ren Zustand überführt.

Zu diesem Zweck ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung die Haltevorrichtung derart angeordnet, daß sie bei jeder Betätigung des Ankers einer mechanischen Belastung ausgesetzt ist, wobei die Dimensionierung und das Material der Haltevor­ richtung so gewählt sind, daß durch die mechanische Belastung ein Bruch der Haltevorrichtung nach der vorgegebenen Schalt­ zahl des Ankers herbeigeführt wird. Diese vorgegebene Schalt­ zahl ist so festgelegt, daß sie kleiner ist als eine zum Bruch der Rückstellfeder führende Anzahl von Betätigungen des Ankers. Üblicherweise hat die Rückstellfeder eine Lebens­ dauer von ca. 20 Millionen Schaltbetätigungen; dementspre­ chend wird ein Bruch der Haltevorrichtung beispielsweise nach ca. 5 Millionen Betätigungen herbeigeführt. Dadurch wird sichergestellt, daß die geforderten Spezifikationswerte sicher erreicht werden und das Ventil bei Überschreiten der vorgegebenen Schaltzahl durch Blockieren des Ankers in den betriebssicheren Zustand übergeht und das Auftreten undefinierter Zwischenstellungen des Ankers aufgrund eines Bruches oder übermäßigen Verschleißes der Rückstellfeder verhindert wird.

Dies wird in vorteilhafter Weise unabhängig von der vorge­ schalteten Ansteuerungselektronik auf mechanische Weise erreicht, wodurch die Erfindung universell bei verschiedenen Ventiltypen anwendbar ist und die anfallenden Kosten aufgrund der Einfachheit der Vorrichtung gering sind. Insbesondere bei Magnetventilen, deren Ausfall ein großes Risiko dar­ stellt, wie beispielsweise innerhalb von ABS-Drucksteuerven­ tilanordnungen oder als Aktuatoren in elektronischen Brems­ systemen bringt die Anwendung des erfindungsgemäßen Druck­ steuerventils einen hohen Zugewinn an Betriebssicherheit.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Stellglied durch einen Kolben gebildet, der in einer axialen Sackbohrung innerhalb des Ankers gleitend geführt ist. Eine Stirnseite des Kolbens ist durch Betätigung des Ankers mit einem Entlüftungsventilsitz in Anschlag bringbar. Die Haltevorrichtung wird durch einen Scherbolzen gebildet, der sich jeweils zu einem Teil innerhalb einer radialen Bohrung im Anker und im Kolben erstreckt, so daß bei Anschlag des Kolbens am Entlüftungsventilsitz der Scher­ bolzen auf Scherung beansprucht wird. Vorteilhaft an dieser Realisierung ist vor allem, daß die Erfindung lediglich durch Austausch des Kolbens bei herkömmlichen Drucksteuer­ ventilen angewendet werden kann und die entstehenden Kosten gering sind.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Stellglied durch eine plattenförmige Scheibe gebildet, die innerhalb eines Hohlraumes im Gehäuse gleitend geführt ist. Die Halte­ vorrichtung ist in Form einer Halteplatte realisiert, die im Gehäuse verankert ist und größtenteils in den Hohlraum ragt, wobei eine an der Halteplatte angeordnete Nase mit der plattenförmigen Scheibe im Anschlag ist. Zwischen dem Anker und der Halteplatte ist ein beweglicher Stößel gleitend geführt, der durch Betätigung des Ankers mit der Halteplatte in Anschlag bringbar ist und sie auf Biegung beansprucht. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung ist, daß bei einem Bruch der Halteplatte die federvorgespannte plattenförmige Scheibe mittels des Stößels den Anker in eine Ruheposition überführt, in der der Versorgungsanschluß, nicht jedoch gleichzeitig auch der Entlüftungsanschluß abgedichtet ist.

In einer Variante weist die Halteplatte im Bereich zwischen der Nase und der Verankerung im Gehäuse eine Einkerbung auf, durch die eine Sollbruchstelle gebildet wird. Dadurch wird erreicht, daß der in den Hohlraum ragende Teil der Halteplatte vollständig abbricht und zwischen der durch Federkraft gegen den Stößel drückenden plattenförmigen Scheibe und der zum Anker gerichteten Stirnseite des Hohlrau­ mes zu liegen kommt.

Nach einer weiteren Variante ist der Stößel geringfügig länger als der Abstand zwischen der Halteplatte und dem Entlüftungsventilsitz. Außerdem besteht die Halteplatte aus Material mit derartigen Eigenschaften, daß sie bei Anschlag des Stößels soweit verbiegbar ist, daß der Anker mit dem Entlüftungsventilsitz in Anschlag bringbar ist. Es wird somit sichergestellt, daß bei Betätigung des Ankers ein ausreichendes Biegemoment auf die Halteplatte ausübbar ist und der Anker dennoch am Entlüftungsventilsitz anschlägt.

Nach einer Weiterbildung weist der Anker eine Dichtung auf, die in der Ruhestellung des Ankers auf dem Versorgungs­ ventilsitz aufsitzt. Dadurch ist sichergestellt, daß in der Ruhestellung kein Druckmittel vom Versorgungsanschluß zum Ausgangsanschluß gelangen kann.

Nach einer weiteren Variante sind der Entlüftungsventilsitz und eine Stirnseite des Ankers derart ausgestaltet, daß der Entlüftungsventilsitz nicht vollständig druckmitteldicht abschließbar ist. Dadurch wird ermöglicht, daß das Druck­ steuerventil auch dann entlüften kann, wenn der Entlüftungs­ ventilsitz aufgrund der gebrochenen Haltevorrichtung ständig, also auch in der Ruhestellung des Ankers durch die Stirnseite des Stellgliedes abgedeckt ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Drucksteuerventil in einer Blockierschutz-Drucksteuerventilanordnung angeord­ net, mit einem Gehäuse, einem Einlaß, einem Auslaß, einer Entlüftung, einem Entlüftungsventil sowie einer ersten und einer zweiten Membran, die in Ruhestellung jeweils durch eine Feder auf einen Membransitz gedrückt werden, so daß durch die erste Membran der Einlaß vom Auslaß sowie der Auslaß von einem Kanal, der den Versorgungsanschluß des Drucksteuerventils mit einem Entlüftungsanschluß des Entlüftungsventils verbindet, und durch die zweite Membran der Auslaß von der Entlüftung abgetrennt sind, wobei der Ausgangsanschluß des Drucksteuerventils sowie ein Ausgangs­ anschluß des Entlüftungsventils jeweils über einen Kanal mit der dem Membransitz abgewandten Seite der ersten bzw. der zweiten Membran verbunden sind, und wobei der Entlüf­ tungsanschluß des Drucksteuerventils und ein Versorgungsan­ schluß des Entlüftungsventils jeweils mit der Entlüftung verbunden sind. Durch Blockieren des Ankers des Drucksteuer­ ventils nach der vorgegebenen Schaltzahl wird verhindert, daß ohne Betätigung des Drucksteuerventils ein Druckhaltezu­ stand entsteht, in dem ein Erhöhen des Druckes am Auslaß verhindert und ein riskanter Betriebszustand herbeigeführt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt des Drucksteuerventils in Ruhe­ stellung nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit intaktem Scherbolzen;

Fig. 2 einen Querschnitt des Drucksteuerventils aus Fig. 1 mit gebrochenem Scherbolzen;

Fig. 3 einen Querschnitt des Drucksteuerventils in Ruhe­ stellung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel mit intakter Halteplatte;

Fig. 4 einen Querschnitt des Drucksteuerventils aus Fig. 3 mit gebrochener Halteplatte;

Fig. 5 einen Querschnitt einer ABS-Drucksteuerventilan­ ordnung mit einem erfindungsgemäßen Drucksteuer­ ventil mit intaktem Scherbolzen;

Fig. 6 einen Querschnitt der ABS-Drucksteuerventilanord­ nung aus Fig. 5 mit einem erfindungsgemäßen Druck­ steuerventil mit gebrochenem Scherbolzen.

Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren bezeichnen gleiche bzw. funktionell einander entsprechende Teile.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Das Drucksteuerven­ til 1 besteht aus zwei aneinander gesetzten Gehäuseteilen 2 und 3. Das Drucksteuerventil 1 hat insgesamt drei Anschlüsse, nämlich einen Versorgungsanschluß 4, einen Ausgangsanschluß 5 und einen Entlüftungsanschluß 6. Der Versorgungsanschluß 4 besteht aus einer sich entlang einer Längsachse 7 in das Gehäuseteil 3 erstreckenden zylindrischen Öffnung 8, einer Verjüngung 9 und einer Bohrung 10. Der Ausgangsanschluß 5 besteht aus einer sich senkrecht zur Längsachse 7 in das Gehäuseteil 3 erstreckenden Öffnung 11, einer Verjüngung 12 und einer Bohrung 13. Der Entlüftungsanschluß 6 besteht aus einer senkrecht zur Längsachse 7 im Gehäuseteil 2 verlau­ fenden Bohrung 14, die in eine entlang der Längsachse 7 verlaufende Aussparung mündet, die aus einer ersten zylindri­ schen Ausnehmung 15 besteht, die sich kegelstumpfartig zu einer zweiten zylindrischen Ausnehmung 17 verjüngt. Die Gehäuseteile 2 und 3 weisen weiterhin in ihrem Inneren jeweils zylindrische Kammern 18 und 19 auf, die an den miteinander verbundenen Stirnseiten der Gehäuseteile 2 und 3 ineinander münden. Das Gehäuseteil 3 weist zusätzlich am verbindungsseitigen Rand einen in die Kammer 19 ragenden flanschartigen Vorsprung 20 auf. Die Bohrungen 10 und 13 sind mit der Kammer 19 und die Bohrung 17 mit der Kammer 18 verbunden.

Innerhalb des durch die Kammern 18 und 19 gebildeten Hohl­ raums ist ein Anker 21 angeordnet, der entlang der Längs­ achse 7 verschieblich und durch den flanschartigen Vor­ sprung 20 gleitend geführt ist. Der Anker 21 besteht aus einem in Ruhestellung von der Kammer 18 in die Kammer 19 verlaufenden ersten zylindrischen Teil 22, der sich kegel­ stumpfartig in einen zweiten zylindrischen Teil 24 verjüngt, sowie einem an dessen Ende angeordneten flanschartigen Vorsprung 25. Zwischen die Vorsprünge 20 und 25 ist eine Rückstellfeder 26 gespannt, die den Anker 21 in der Ruheposi­ tion hält. Am versorgungsanschlußseitigen Ende des Ankers 21 ist eine Dichtung 27 vorgesehen, die in der gezeigten Ruhepo­ sition des Ankers 21 im Anschlag ist mit einem Versorgungs­ ventilsitz 28 an der Mündung der Bohrung 10 in die Kammer 19, während ein Entlüftungsventilsitz 29 an der Mündung der Bohrung 17 in die Kammer 19 freiliegt.

Der Anker 21 weist in seinem Inneren eine entlang der Längs­ achse 7 von seinem entlüftungsanschlußseitigen Ende bis über die Hälfte seiner Längserstreckung verlaufende Sackboh­ rung 30 auf. In der Sackbohrung 30 ist ein Kolben 31 gleitend geführt, der von ihrer Öffnung bis etwa zur Mitte ihrer Axialerstreckung verläuft. Zwischen den Kolben 31 und das Ende der Sackbohrung 30 ist eine Feder 32 gespannt. In eine radial im Anker 21 und im Kolben 31 verlaufende Ausspa­ rung 33 ist ein Scherbolzen 34 eingesetzt, der in seiner Längserstreckung je etwa hälftig im Kolben 31 und im Anker 21 verläuft. Durch den Scherbolzen 34 wird der Kolben 31 in der Sackbohrung 30 verankert und nicht durch die Feder 32 aus ihr herausgeschoben.

Durch elektrische Erregung einer Magnetspule 35 und die dadurch erzeugte magnetische Kraft wird der Anker 21 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 26 entlang der Längsachse 7 bewegt, so daß sich die Dichtung 27 vom Versorgungsventil­ sitz 28 löst und das freiliegende Ende des Kolbens 31 gegen den Entlüftungsventilsitz 29 gedrückt wird. Somit kann Druckmittel vom Versorgungsanschluß 4 zum Ausgangsanschluß 5 strömen. Wird der Erregerstrom der Magnetspule 35 abgeschal­ tet, so wird der Anker 21 durch die Rückstellfeder 26 zurück in die Ruheposition gedrückt und der Versorgungsventilsitz 28 abgedichtet, während der Entlüftungsventilsitz 29 freigegeben wird, so daß der Ausgangsanschluß 5 und der Entlüftungsan­ schluß 6 miteinander verbunden sind und sich der am Ausgang anliegende Druck abbauen kann.

Bei jeder Erregung der Magnetspule 35 schlägt der Kolben 31 am Entlüftungsventilsitz 29 an, wodurch eine mechanische Kraft auf den Scherbolzen 34 ausgeübt wird. Der Scherbol­ zen 34 ist in seiner Dimensionierung und seinem Material derart ausgestaltet, daß er nach einer vorbestimmten Anzahl von Anschlägen des Kolbens 31 am Entlüftungsventilsitz 29 bricht und den Kolben 31 freigibt.

Fig. 2 zeigt das Drucksteuerventil 1 in seiner Ruhestellung bei gebrochenem Scherbolzen 34. Durch die Kraft der Rück­ stellfeder 26 wird wie bereits in Fig. 1 gezeigt, der Anker 21 in seiner Ruheposition gehalten, in der die Dich­ tung 27 den Versorgungsventilsitz 28 abdichtet. Gleichzeitig ist auch der Kolben 31 durch die Kraft der Feder 32 aus der Sackbohrung 30 herausgedrückt, so daß er mit dem Entlüf­ tungsventilsitz 29 in Anschlag ist.

Wird die Magnetspule 35 elektrisch erregt, so zieht der Anker 21 an, wodurch er den Versorgungsventilsitz 28 frei­ gibt, während der Entlüftungsventilsitz 29 abgeschlossen bleibt. Wird der Erregerstrom der Magnetspule 35 abgeschal­ tet, so wird der Anker 21 durch die Federn 26 und 32 bzw. bei gebrochener Rückstellfeder 26 nur durch die Feder 32 zurück in seine Ausgangsposition gedrückt, während der Kolben 31 im Anschlag mit dem Entlüftungsventilsitz 29 bleibt. Dadurch wird gewährleistet, daß das Druckmittel nur bei Betätigung des Ankers 21 vom Versorgungsanschluß 4 zum Ausgangsanschluß 5 strömen kann.

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Drucksteuerventil im Querschnitt nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Drucksteuerventil 1 besteht aus dem Gehäuse­ teil 3, das mit einem weiteren Gehäuseteil 40 verbunden ist, das weitgehend dem Gehäuseteil 2 aus den Fig. 1 und 2 entspricht, an welches sich ein weiteres Gehäuseteil 41 anschließt. In der gezeigten Ausgestaltung mündet der Entlüf­ tungsanschluß 6 in einen zylindrischen Hohlraum 42, der sich axial entlang der Längsachse 7 in den Gehäuseteilen 40 und 41 erstreckt. Der Hohlraum 42 ist über eine sich verjün­ gende erste Ausnehmung 43 und eine zweite zylindrische Ausnehmung 44, die sich wiederum kegelstumpfartig in die zylindrische Ausnehmung 17 verjüngt, mit dem durch die Kammern 18 und 19 gebildeten Hohlraum verbunden.

Im Verbindungsbereich der Gehäuseteile 40 und 41 ist eine senkrecht zur Längsachse 7 im Hohlraum 42 und einer Ausspa­ rung 47 im Gehäuseteil 41 verlaufende Halteplatte 46 vorge­ sehen, die in einer Aussparung 47 verankert ist. Die Längs­ erstreckung der Halteplatte 46 innerhalb des Hohlraumes 42 ist größer als dessen Radius und kleiner als dessen Durch­ messer. Weiterhin weist die Halteplatte 46 eine senkrecht zu ihrer Längserstreckung nach oben weisende Nase 48 auf, die nahe des Umfangs des zylindrischen Hohlraums 42 verläuft. Im Bereich der Öffnung der Aussparung 47 ist die Halte­ platte 46 eingekerbt, so daß durch diese Kerbe eine Soll­ bruchstelle 49 gebildet ist.

Im innerhalb des Gehäuseteils 41 verlaufenden Teil des Hohlraums 42 ist ein plattenförmiger Kolben 50 parallel zur Halteplatte 46 angeordnet, dessen Rand kragenartig nach oben abgebogen ist, so daß der Kolben 50 längs der Achse 7 im Hohlraum 42 gleitend geführt ist. Durch eine Feder 51, die zwischen den Kolben 50 und das obere Ende des Hohlraumes 42 gespannt ist, wird der Kolben 50 gegen die Nase 48 der Halteplatte 46 gedrückt.

Zwischen dem Anker 21 und der Halteplatte 46 ist ein durch die Ausnehmungen 17, 43 und 44 verlaufender Stößel 52 vorge­ sehen, der geringfügig länger als der Abstand zwischen dem Entlüftungsventilsitz 29 und der Halteplatte 46 ist. Dadurch wird erreicht, daß bei jeder Betätigung des Ankers 21 der Stößel 52 mit der Halteplatte 46 in Anschlag kommt und ein Stoß oder Schlag auf diese ausübt. Die Halteplatte 46 ist in ihrer Dimensionierung und ihrem Material einerseits derart beschaffen, daß sie nach einer vorbestimmten Anzahl von Betätigungen des Ankers 21 an der Sollbruchstelle 49 bricht und den Kolben 50 freigibt. Andererseits ist das Material genügend verformbar, daß die Halteplatte 46 bei Anschlag des Stößels 52 zurückweicht und der Entlüftungs­ ventilsitz 29 durch den Anker 21 geschlossen wird.

Fig. 4 zeigt das Drucksteuerventil 1 aus Fig. 3 mit gebroche­ ner Halteplatte 46. Die Halteplatte 46 ist an ihrer Soll­ bruchstelle 49 durchgetrennt, so daß der nicht in der Ausspa­ rung 47 verankerte Teil zwischen der Ausnehmung 43 und dem freigegebenen Kolben 50 zu liegen kommt.

Durch die Kraft der Feder 51 wird der Kolben 50 gegen den Stößel 52 und dieser gegen den Anker 21 gedrückt, wodurch der Versorgungsventilsitz 28 in Ruhestellung abgedichtet wird. Der Anker 21 wird somit in einer betriebssicheren Stellung gehalten, auch wenn die Rückstellfeder 26 gebrochen ist. Dennoch bleibt die Funktionsfähigkeit des Drucksteuer­ ventils 1 aufrechterhalten, da eine Verbindung des Ausgangs­ anschlusses 5 mit dem Versorgungsanschluß 4 oder dem Entlüf­ tungsanschluß 6 weiterhin ermöglicht ist. Bei Erregung der Magnetspule 35 wird der Versorgungsventilsitz 28 freige­ geben und der Entlüftungsventilsitz 29 abgeschlossen, so daß Druckmittel vom Versorgungsanschluß 4 zum Ausgangsan­ schluß 5 strömen kann. Wird der Erregerstrom der Magnetspu­ le 35 abgeschaltet, so wird der Versorgungsventilsitz 28 abgedeckt und der Entlüftungsventilsitz 29 freigegeben, so daß das Druckmittel vom Ausgangsanschluß 5 zum Entlüf­ tungsanschluß 6 entweichen kann.

Fig. 5 zeigt eine ABS-Drucksteuerventilanordnung 53 mit dem erfindungsgemäßen Drucksteuerventil 1 aus Fig. 1 zum Halten eines Bremsdruckes sowie einem Steuerventil 54 zum Absenken des Bremsdruckes.

Die ABS-Drucksteuerventilanordnung 53 besteht aus einem Gehäuse, das einen Einlaß 56, einen Auslaß 57 und eine mit einer Rückstellmembran 58 versehene Entlüftung 59 auf­ weist. Der Einlaß 56 ist durch eine erste Membran 60 von einem ersten Kanal 61 druckmitteldicht abgetrennt. Durch eine Feder 62 wird die Membran 60 in Ruheposition gegen einen Sitz 63 gedrückt, so daß der Einlaß 56 vom Auslaß 57 und der Auslaß 57 von einem zweiten Kanal 64 abgetrennt sind. Der Kanal 61 ist mit dem Ausgangsanschluß 5 des Druck­ steuerventils 1 verbunden; der Kanal 64 ist mit dem Versor­ gungsanschluß 4 des Drucksteuerventils 1 sowie einem Entlüf­ tungsanschluß 65 des Steuerventils 54 verbunden.

Der Auslaß 57 ist durch eine zweite Membran 66 von einem dritten Kanal 67 abgetrennt. In Ruheposition wird die Mem­ bran 66 durch eine Feder 68 gegen einen Sitz 69 gedrückt und der Auslaß 57 von der Entlüftung 59 abgetrennt. Der Kanal 67 ist mit einem Ausgangsanschluß 70 des Steuerven­ tils 54 verbunden. Außerdem ist ein Entlüftungsanschluß 71 des Steuerventils 54 über einen vierten Kanal 72 und der Entlüftungsanschluß 6 des Drucksteuerventils 1 über einen fünften Kanal 73 je mit der Entlüftung 59 verbunden.

In Ruheposition der Ventile 1 und 54 ist der Versorgungs­ ventilsitz 28 bzw. 71 geschlossen. Werden die Ventile 1 und 54 durch Erregung der Magnetspule 35 des Drucksteuer­ ventils 1 bzw. einer Magnetspule 75 des Steuerventils 54 betätigt, so öffnet der Versorgungsventilsitz 28 bzw. 71, wohingegen der Entlüftungsventilsitz 29 des Drucksteuerven­ tils 1 bzw. ein Entlüftungsventilsitz 76 des Steuerventils 54 geschlossen wird.

Wird die ABS-Drucksteuerventilanordnung 53 über den Einlaß 56 mit einem ausreichend hohen Druck beaufschlagt, so löst sich die Membran 60 vom Sitz 63 und das Druckmittel kann vom Einlaß 56 zum Auslaß 57 strömen. Außerdem gelangt das Druckmittel über den geöffneten Ventilsitz 63 über den Kanal 64 in den Kanal 67, wodurch die Membran 66 gegen den Sitz 69 gedrückt und verhindert wird, daß Druckmittel zur Entlüftung 59 gelangt.

Steuert die ABS-Elektronik den Zustand "Druck halten" ein, so wird das Drucksteuerventil 1 erregt und der Versorgungs­ ventilsitz 28 freigegeben, während der Entlüftungsventil­ sitz 29 geschlossen wird. Dadurch gelangt Druckmittel in den Kanal 61, bis der dort aufgebaute Druck ausreichend groß ist, um die Membran 60 gegen den Sitz 63 zu drücken, wodurch verhindert wird, daß ein weiterer Druckaufbau am Auslaß 57 stattfindet.

Steuert die ABS-Elektronik den Zustand "Druck absenken" ein, so wird das Steuerventil 54 erregt, wonach der Versor­ gungsventilsitz 74 freigegeben und der Entlüftungsventil­ sitz 76 geschlossen wird. Der im Kanal 67 aufgebaute Druck kann nunmehr über den Ausgangsanschluß 70 zum Versorgungsan­ schluß 74 des Steuerventils 54 und damit zur Entlüftung 59 entweichen, wodurch sich die Membran 66 bei entsprechendem ausgangsseitigen Druck vom Ventilsitz 69 löst.

Fig. 6 zeigt die ABS-Drucksteuerventilanordnung aus Fig. 5 mit gebrochenem Scherbolzen des Drucksteuerventils 1. Der Kolben 31 ist wie in Bezug auf Fig. 2 beschrieben aus seiner Verankerung gelöst und schließt bereits in Ruhestellung des Drucksteuerventils 1 auch den Entlüftungsventilsitz 29.

Steuert die ABS-Elektronik den Zustand "Druck halten" ein, so wird das Drucksteuerventil 1 betätigt, wodurch sich der am Auslaß 57 anliegende Druck im Kanal 61 aufbaut und die Membran 60 gegen den Sitz 63 drückt. Im Zustand "Entlüf­ ten" kehrt das Drucksteuerventil 1 in seine Ruheposition zurück, wobei der Versorgungsventilsitz 28 geschlossen bleibt. Der Entlüftungsventilsitz 29 ist derart ausgestaltet, daß Druckmittel auch über den geschlossenen Ventilsitz gelangen kann, so daß das im Kanal 61 vorhandene Druckmittel verlangsamt entweichen kann und die auf die Membran 60 wirkende Kraft nachläßt. Die Funktionsfähigkeit der ABS- Drucksteuerventilanordnung 53 bleibt somit auch bei gebroche­ ner Rückstellfeder 26 in eingeschränktem Maße aufrechterhal­ ten. Insbesondere wird das Auftreten riskanter Betriebszu­ stände verhindert.

Claims (12)

1. Drucksteuerventil zur Steuerung eines Fluiddrucks, mit einem Gehäuse, das einen Druck-Versorgungsanschluß, einen Druck-Ausgangsanschluß und einen Druck-Entlüf­ tungsanschluß aufweist, und mit einem Anker, der inner­ halb des Drucksteuerventils entgegen einer Federkraft verschiebbar ist, und der den Ausgangsanschluß wahlweise mit dem Eingangsanschluß oder dem Entlüf­ tungsanschluß verbindet, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drucksteuerventil (1) ein durch eine Feder (32) vorgespanntes Stellglied (31) enthält, das durch eine Haltevorrichtung (34) in einer vorbestimmten Position gehalten wird, wobei die Feder (32) zwischen das Stellglied (31) und ein Ende einer im Anker (21) vorgesehenen axialen Sackbohrung (30) gespannt ist;
daß die Haltevorrichtung (34) ein Scherbolzen (34) ist, der bei Betätigung des Ankers (21) mechanisch belastet wird und der sich jeweils zu einem Teil innerhalb einer Bohrung (33) im Anker (21) und im Stellglied (31) erstreckt, so daß bei Anschlag des Stellglieds (31) an einem Entlüftungsventilsitz (29) der Scherbolzen (34) auf Scherung beansprucht wird; und
daß der Scherbolzen (34) so ausgestaltet ist, daß er nach einer vorbestimmten Anzahl von Betätigungen des Ankers (21) bricht, so daß das Stellglied (31) den Anker (21) direkt oder indirekt in eine definierte Ruhestellung drückt.

2. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellglied (31) ein Kolben (31) ist, der in der Sackbohrung (30) gleitend geführt ist; und
daß eine Stirnseite des Kolbens (31) durch Betätigung des Ankers (21) mit dem Entlüftungsventilsitz (29) in Anschlag bringbar ist.

3. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (21) eine Dichtung (27) aufweist, die in der Ruhestellung des Ankers (21) auf einem Versor­ gungsventilsitz (28) aufsitzt.

4. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlüftungsventilsitz (29) und die Stirnseite des Kolbens (31) derart ausgestaltet sind, daß der Entlüftungsventilsitz (29) nicht vollständig druck­ mitteldicht abschließbar ist.

5. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil (1) in einer Blockierschutz- Drucksteuerventilanordnung (53) angeordnet ist, mit einem Gehäuse (55), einem Einlaß (56), einem Aus­ laß (57), einer Entlüftung (59), einem Entlüftungsven­ til (54) sowie einer ersten und einer zweiten Mem­ bran (60, 66), die in Ruhestellung jeweils durch eine Feder (62, 68) auf einen Membransitz (63, 69) gedrückt werden, so daß durch die erste Membran (60) der Ein­ laß (56) vom Auslaß (57) sowie der Auslaß (57) von einem Kanal (64), der den Versorgungsanschluß (4) des Drucksteuerventils (1) mit einem Entlüftungsan­ schluß (76) des Entlüftungsventils (54) verbindet, und durch die zweite Membran (66) der Auslaß (57) von der Entlüftung (59) abgetrennt sind, wobei der Ausgangsanschluß (6) des Drucksteuerventils (1) und ein Ausgangsanschluß (70) des Entlüftungsventils (54) jeweils über einen weiteren Kanal (61, 67) mit der dem Membransitz (63, 69) abgewandten Seite der ersten bzw. der zweiten Membran (60, 66) verbunden sind, und wobei der Entlüftungsanschluß (6) des Drucksteuer­ ventils (1) und ein Versorgungsanschluß (71) des Ent­ lüftungsventils (54) jeweils mit der Entlüftung (59) verbunden sind.

6. Drucksteuerventil zur Steuerung eines Fluiddrucks, mit einem Gehäuse, das einen Druck-Versorgungsanschluß, einen Druck-Ausgangsanschluß und einen Druck-Entlüf­ tungsanschluß aufweist, und mit einem Anker, der inner­ halb des Drucksteuerventils entgegen einer Federkraft verschiebbar ist, und der den Ausgangsanschluß wahlweise mit dem Eingangsanschluß oder dem Entlüf­ tungsanschluß verbindet, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drucksteuerventil (1) ein durch eine Feder (51) vorgespanntes Stellglied (50) enthält, das durch eine Haltevorrichtung (46) in einer vorbestimmten Position gehalten wird, wobei die Feder (51) zwischen das Stellglied (50) und ein Ende eines im Gehäuse (40, 41) vorgesehenen Hohlraumes (42) gespannt ist;
daß die Haltevorrichtung eine Halteplatte (46) ist, die im Gehäuse (40, 41) verankert ist und größtenteils in den Hohlraum (42) ragt;
daß die Halteplatte (46) derart angeordnet ist, daß sie bei Betätigung des Ankers (21) mechanisch belastet wird; und
daß die Halteplatte (46) so ausgestaltet ist, daß sie nach einer vorbestimmten Anzahl von Betätigungen des Ankers (21) bricht, so daß das Stellglied (31, 50) den Anker (21) direkt oder indirekt in eine definierte Ruhestellung drückt.

7. Drucksteuerventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellglied (31, 50) plattenförmiger Kolben (50) ist, der innerhalb des Hohlraumes (42) im Gehäuse (40, 41) gleitend geführt ist, wobei eine an der Halteplatte (46) angeordnete Nase (48) mit dem plattenförmigen Kolben (50) im Anschlag ist; und
daß zwischen dem Anker (21) und der Halteplatte (46) ein Stößel (52) gleitend geführt ist, der durch Betäti­ gung des Ankers (21) mit der Halteplatte (46) in An­ schlag bringbar ist und sie auf Biegung beansprucht.

8. Drucksteuerventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (46) im Bereich zwischen der Nase (48) und der Verankerung im Gehäuse (41) eine Einkerbung aufweist, durch die eine Sollbruchstel­ le (49) gebildet wird.

9. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stößel (52) geringfügig länger ist als der Abstand zwischen der Halteplatte (46) und dem Ent­ lüftungsventilsitz (29); und
daß die Halteplatte (46) aus Material mit derartigen Eigenschaften besteht, daß sie bei Anschlag des Stö­ ßels (52) soweit verbiegbar ist, daß der Anker (21) mit dem Entlüftungsventilsitz (29) in Anschlag bringbar ist.

10. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (21) eine Dichtung (27) aufweist, die in der Ruhestellung des Ankers (21) auf einem Versor­ gungsventilsitz (28) aufsitzt.

11. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlüftungsventilsitz (29) und die Stirnseite des Kolbens (31) derart ausgestaltet sind, daß der Entlüftungsventilsitz (29) nicht vollständig druck­ mitteldicht abschließbar ist.

12. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil (1) in einer Blockierschutz- Drucksteuerventilanordnung (53) angeordnet ist, mit einem Gehäuse (55), einem Einlaß (56), einem Aus­ laß (57), einer Entlüftung (59), einem Entlüftungsven­ til (54) sowie einer ersten und einer zweiten Mem­ bran (60, 66), die in Ruhestellung jeweils durch eine Feder (62, 68) auf einen Membransitz (63, 69) gedrückt werden, so daß durch die erste Membran (60) der Ein­ laß (56) vom Auslaß (57) sowie der Auslaß (57) von einem Kanal (64), der den Versorgungsanschluß (4) des Drucksteuerventils (1) mit einem Entlüftungsan­ schluß (76) des Entlüftungsventils (54) verbindet, und durch die zweite Membran (66) der Auslaß (57) von der Entlüftung (59) abgetrennt sind, wobei der Ausgangsanschluß (6) des Drucksteuerventils (1) und ein Ausgangsanschluß (70) des Entlüftungsventils (54) jeweils über einen weiteren Kanal (61, 67) mit der dem Membransitz (63, 69) abgewandten Seite der ersten bzw. der zweiten Membran (60, 66) verbunden sind, und wobei der Entlüftungsanschluß (6) des Drucksteuer­ ventils (1) und ein Versorgungsanschluß (71) des Ent­ lüftungsventils (54) jeweils mit der Entlüftung (59) verbunden sind.