DE2059037A1 - Hydraulisches Steuerventil - Google Patents

Description

• Hydraulisches Steuerventil Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuerventil für Mehrkreisanlagen, insbesondere für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen, zur Steuerung eines Druckniediuindurchgangs in Abhängigkeit von Drücken in mehreren Drucknediumkreisen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, das einen Druckmediumkreis mit mindestens zwei anderen Druckmediumkreisen verbindet, wenn die anderen Druckmediumkreise gleichzeitig beaufschlagt werden.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ventilkörper des Steuerventils aus einem in Öffnungsrichtung federbelasteten Stufenkolben besteht, dessen Enden in mit einem Kreis der Mehrkreisanlage verbundene Druckräume ragen und dessen durch eine oder mehrere Kolbenstufen gebildete Ringfläche dem Druck des oder der anderen Kreise der Mehrkreisanlage ausgesetzt ist, wobei das Ende der kleinsten Kolbenstufe in Verbindung mit einem im Gehäuse vorgesehenen Ventilsitz den Druckmitteldurchgang zu dem zu steuernden Druckmediumkreis bildet.
• Eine Anwendungsmöglichkeit derartiger Ventile besteht bei hydraulischen Lenkbremsanlagen.,Durch die amerikanische Patentschrift 3 376 078 sind Lenkbrelllsanlagen bekannt geworden, die in landwirtschaftlichen Traktoren und ähnlichen Fahrzeugen Verwendung finden. ei diesen Fahrzeugen werden Bremsen auf einander gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeuges durch ein Druclçmittel von verschiedenen auzylindern angelegt, von denen jeder Ilauptzylinder durch sein eigenes ihm zugeordnetes Pedal betätigt wird. In den Figuren 5, b unu 7 dieser Patentschrift sind verschiedene mechanische und hydraulische Lösungen einer Lenkbremsanlage dargestellt. Der Fahrer kann bei Betätigung jeweils eines der beiden Bremspedale eine Kurvenfahrt ausführen. Be-tätigt der Fahrer jedoch beide vorhandenen Bremspedale gleichzeitig, so leitet er einen gleichmäßigen Bremsvorgang der Antriebsräder ein.
• Diese bisher bekannten Lenkbremsanlagen haben jedoch den Nachteil, daß es nicht möglich ist, sie gleichzeitig zum Bremsen der nicht zur Lenkbremsung herangezogenen Räder zu verwenden.
• Mit dem Anmeldungsgegenstand soll daher weiterhin ein Ventil geschaffen werden, das bei den bekannten Lenkbremsanlagen bei einer Bremsung des Fahrzeugs, die nicht zur Unterstützung der Lenkbewegung dient, gleichzeitig weitere Bremskreise zur Bremsung weiterer Fahrzeugacbsen hinzugeschaltet werden.
• }hierzu wird erfindungsgemäf3 das Steuerventil an eine Lenkbremsanlage derart angeschlossen, daß die Steuer- und Förderleitung o des einen Lenkbreiriskreises mit dem Druckraum der größten und der kleinsten Kolbensufe verbunden ist, und daß die Steuerleitung des anderen Lenkbremskreises mit dem durch die Kolbenstufe gebildeten Ringdruckraum verbunden ist, wobei der Ventilsitz bei Betätigung beider Lenkbremskreise Druckmedium für die Versorgung weiterer Bremszylinder freigibt. Dadurch besteht für den Fahrzeuglenker die Möglichkeit, bei Betätigung beider Lenkbremspedale, d. h. bei einer Bremsung, die nicht den Lenkvorgang unterstützt, weitere Fahrzeugräder zu bremsen.
• Damit nicht schon bei Betätigung nur eines Pedals der zu steuernde Druckmediumkreis eine Bremsung verursacht, ist der Druck zuni Verschließen des Steuerventils niedriger als der untere Grenzwert des Arbeitsdruckes des zu steuernden Druckmediuiiikreises.
• Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß zur Erhöhung der Bremswirkung von mit Lenkbrems an lagen ausgerüsteten Fahrzeugen keine zusätzliche vollständige Bremsanlage für die nicht von der Lenkbremsung beaufschlagten Räder benötigt wird. Die Scheiben- und/oder Trommelbremsen des zusätzlichen Bremskreises werden über das hydraulische Steuerventil direkt an einen der Lenkbremskreise angeschlossen. Dadurch werden ein zusätzlicher Ilauptzylinder, ein Bremspedal, ein Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter und die dazugehörigen Bremsleitungssysteme eingespart. Das hydraulische Steuerventil und die zusätzliche Bremsanlage können in einfacher Weise an schon vorhandene Lenicbremssysteme angeschlossen werden. Dies führt zu Rertigungseinsparungen und erhöht die Betriebssicherheit der zusätzlichen Bremsanlage, weil die Verbindungsleitungen vom hydraulischen Steuerventil zu den einzelnen Lenkbremskreisen entschieden verkürzt werden oder ganz entfalien.
• Line schematische Darstellung des Stouerventils und seiner schaltungstechnischen Anordnun6 ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben: Mit 1 ist das Steuerventil für die Vorderradbremsen 2 und 3 bezeichnet. Das Steuerventil 1 ist über uie beiden Zuleitungen 4 und 5 mit den Lenkbremsicreisen 6 und 7 verbunden. Die Lenkbremskreise 6 und 7 sind symnetrisch zueinander angeordnet und über einen Druckausgleichsbehälter 8 miteinander in Verbindung Die Lenkbremskreise beaufschlagen die Antriebsachsbremsen 9 und 10 eines Fahrzeuges über die Hauptzylinder 11 und 12 bzw. die Bremspedale 13 und 14. Die Steuer- und Förderleitung 5 des Lenkbremskreises 7 ist mit dem Druckraum der gröten und der kleinsten Kolbenstufe des Steuerventils 1 über die Anschlüsse 15 und 16 verbunden. Die Steuerleitung 4 des Lenkbremskreises 6 ist mit dem durch die Kolbenstufe gebildeten Ringdruckraum des Steuerventils 1 über den Anschluß 17 verbunden. Der Stufenkolben 18 besteht aus 2 Stufen. Die größere Stufe wird auf der einen Seite von der Steuer- und Förderleitung 5 und auf der anderen Seite von der Steuerleitung 4 und einer Druckfeder 19 beaufschlagt. Die Abdichtung der beiden Druclunediumkreise 4 und 5 gegeneinander erfolgt durch die Dichtung 20 in der großen Kolben stufe.
• Die zweite Kolbenstufe ragt in den von der Steuer- und Förderleitung 5 gespeisten Druckraum 21 und weist an ihrer Stirnseite den Ventilsitz 22 auf, der über den Anschluß 23 und die Leitung 24 für die Vorderradbremsen 2 und 3 das Druckmedium freigibt. Der die Feder 19 enthaltende Ringdruckraum und der Druckraum 21 werden durch die Dichtung 25 voneinander getrennt. Die große Kolbenstufe weist an ihrer 'Stirnseite einen Anschlag 28 auf, der das Steuervenil bei Nichtbetätigung immer in einer bestimmten geöffneten Stellung hält. Die Vorderachsbremsen 2 und 3 werden von den Rückstellfedern 26 und 27 zurückgestellt.
• Die Wirkungsweise des hydraulischen Steuerventils 1 ist die folgende: In der Ruhestellung liegt der Stufenkolben des Steuerventils 1 an dem Anschlag 28 durch die Kraft der Feder 19 an. Betätigt der Fahrzeuglenker über das Bremspedal 14 den IIauptzylinder 12, die Zuleitung 7, die Bremse 10 für das linke Antriebsrad, um eine Linkskurve einzuleiten, so wird über die Steuer- und Förderleitung 5, den Anschluß 1o, den Druckraum 21 am Ventilsitz 22 vorbei in den Anschluß 23, die Leitung 24 ein leichter Druck in die Vorderradbremsen 2 und 3 übertragen. Dieser leichte Druck reicht jedoch nicht aus, um-die Bremsbacken der Vorderradbremsen 2 und 3 entgegen der Kraft der Rückstellfedern 26 und 27 zu betätigen. Die Vorderradbremsen 2 und 3 bleiben also trotz Beaufschlagung ihrer Bremszylinder weiterhin in Ruhestellung.
• Gleichzeitig mit der Beaufschlagung des Anschlusses 16 des Steuerventils 1 wird über den Anschluß 15 der kleine Druck, der in der Steuer- und Förderleitung 5 herrscht, auf die Kolbenfläche des Stufenkolbens 18 übertragen. Der Stufenkolben 18 weicht entgegen der Kraft der Feder 19 aus und verschließt mit der Stirnseite seiner kleinen Kolbenstufe den Ventilsitz 22.
• Damit ist trotz weiterer Druckerhöhung im Hauptzylinder 12 und damit in der Steuer- und Förderleitung 5die Versorgung der Leitung 24 bzw. der Vorderradbremsen 2 und 3 mit Druckmedium unterbrochen. Der Bremsdruck für die linke An-triebsradbremse 10 kann jetzt beliebig gesteigert werden, der Stufenkolben 18 wird dadurch über die Steuer- und Förderleitung 5, den Anschluß 15 und den Druckraum an der großen Stufe des Stufenkolbens nur immer noch fester gegen den Ventilsitz 22 gepreßt.
• Fährt der Fahrzeuglenker dagegen eine Rechtskurve durch Betätigen des Bremspedals 13 und damit das Hauptzylinders 11, so erhöht sich lediglich der Druck in der Steuerleitung 4, dem Anschluß 17 und dem Ringdruckraum. Das Druckmedium vom Hauptzylinder 11 wird lediglich über die Zuleitung 6 in den Bremszylinder der Antriebsradbremse 9 gefördert. Durch die Steuerleitung 4 kann kein Druckmedium in den Ringdruckraum gefördert werden, da der Stufenkolben mit seinem Anschlag 28 am Gehäuse anliegt. Dabei ist das S'Dcucrvenbil zwar in geöffneter Stellung und die Vorderradbremsen 2 und 3 stehen über die Leitungen 24, 5 und 7 mit dem ilauptzylinder 12 in Verbindung, weisen jedoch keinen Druck auf, da der Fahrzeuglenker nur das rechte Antriebsrad gebremst hat und den Hauptzylinder des linken Antriebsrades unbetätigt gelassen hat.
• Bei der Bremsung des Fahrzeuges erhöht der Fahrzeuglenker über die Bremspedale 13 und 14 den Druck in den Hauptzylindern 11 und 12. Mit dem Hauptzylinder 11 speist er über die Förderleitung 6 die rech-te Antriebsradbremse 9. Über den Hauptzylinder 12 speist er über die Förderleitung 7 und über die Steuer-und Förderleitung 5 das Steuerventil 1 und damit über die Zuleitung 24 die Vorderradbremsen 2 und 3. In dieser Bremspedalstellung kann sich der Stufenkolben 18 des Steuerventils 1 nicht verschieben und den Ventilsitz 22 schließen. An sämtlichen Flächen des Stufenkolbens 18 baut sich der gleiche Druck auf, da die verschiedenen Druckmediumkreise über den Druckausgleichsbehälter 8 miteinander verbunden sind. In den Hauptzylindern 11 und 12 herrscht der gleiche Druck, da die Bremspedale 13 und 14 mechanisch derart gekoppelt sind, daß sie wie ein Bremspedal wirken. Diese mechanische Koppelung ist in der schematischen Skizze nicht dargestellt. Auf den Stufenkolben 18 wirkt bei gleichzeitiger Bremsung der Antriebsräder 9 und 10 nur noch die Feder 19, die ihn gegen den Anschlag 28 drückt und somit das Steuerventil in geöffneter Stellung hält. Bei weiterer Erhöhung des Bremsdruckes wird daher von dem IIauptzylinder 12 über die Steuer- und Förderleitung 5, den Anschluß 16, die Drucldcammer 21 am Ventilsitz 22 vorbei in den Anschlug 23 über die Zuleitung 24 Drucluncdium in die Bremszylinder der Vorderradbremsen 2 und 3 gefor(lert. Der Druck in den Bremszylindern der Vorderradbremsen 2 und 3 überwindet die ltückzugskraft der Federn 26 und 27 und das Fallrzeug wird an allen vier Rädern gleichzeitig gleichniäWig gebremst.

Claims (4)

1. Patentansprüche

   1 ydraulisches Steuerventil für Mehrkreisanlagen, insbesondere zea für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen, zur Steuerung eines Druckmediumdurchgangs in Abhängigkeit von Drücken in mehreren Druckmediumkreisen, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Ventilkörper des Steuerventils aus einem in Öffnungsrichtung federbelasteten Stufenkolben besteht, dessen Enden in mit einem Kreis der Mehrkreisanlage verbundene Druckräume ragen und dessen durch eine oder mehrere Kolben stufen gebildete Ringfläche dem Druck des oder der anderen Kreise der Mehrkreisanlage ausgesetzt ist, wobei das Ende der kleinsten Kolbenstufe in Verbindung mit einem im Gehäuse vorgesehenen Ventilsitz den Druckmitteldurchgang zu dem zu steuernden Druckmediumkreis bildet.
2. 2. Hydraulisches Steuerventil für Mehrkreisanlagen nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Steuerventil (1) an eine Lenkbremsanlage derart angeschlossen ist, daß die Steuer- und Förderleitung (5) des einen Lenkbremskreises (7) mit dem Druckraum der~-größten- und der kleinsten Stufe (21) verbunden ist, daß die Steuerleitung (4) des anderen Lenkbremskreises (6) mit dem durch die Kolbenstufe gebildeten Ringdruckraum verbunden ist, wobei der Ventilsitz (22) bei Betätigung beider Lenkbremskreise (6, 7) Druckmedium für die Versorgung weiterer Bremszylinder freigibt.
3. 3. Hydraulisches Steuerventil für Mehrkreisanlagen, nach Anspruch 1-, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Druck Zinn Verschließen des Steuerventils (1) niedriger ist, als der untere Grenzwert des Arbeitsdrucks des zu steuernden Drucknediumkreises (24).
4. 4. Hydraulisches Steuerventil für Mehrkreisanlagen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß das Steuerventil (1) mit zwei oder mehr Lenkbremshauptzylindern (11, 12) und mit einem Druckmediumausgleichsbe hälter (8) in einem Bauteil integriert ist.