DE2115936A1

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Info

Publication number: DE2115936A1
Application number: DE19712115936
Authority: DE
Priority date: 1970-04-01
Filing date: 1971-04-01
Publication date: 1971-11-25
Also published as: GB1320752A; US3739802A; DE2115936B2; JPS5119106B1

Description

Patentanwalt

Dipl-Ing A Spalthoff ^{43 ESSEN}> ^d-2115936

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PelmanstraSe 31 · Postschließfach 1533 Telefon 77 20 Oi

31. März 1971
2o 888 H.

CLAYTON DEWANDRE COMPANY LIMITED
Lincoln, England

Steuerventil für eine Fahrzeugbremsanordnung

Die Erfindung betrifft fluiddruckbetätigte Bremsanordnungen
für Motorfahrzeuge, bei welchen Federbremseinheiten vorgesehen sind, d. h. Einheiten mit einer federvorgespannten Kolben-Zylinder-Vorrichtung. Bei dieser Vorrichtung steht der Kolben mit den Bremsen oder dem Bremsgestänge in Wirkungsverbindung, wobei auf den Kolben durch zugeführtes Druckfluid derart eingewirkt wird, daß er normalerweise in einer Lage gehalten
wird, in welcher er nichtwirkend ist. Durch Verringerung oder Freigabe des auf ihn wirkenden Fluiddrucks kann er sich jedoch unter der Wirkung der Spannfeder bewegen, so daß die
Bremsen angelegt werden.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf hydraulische VoIllastleistungsbremsanordnungen mit Pump- und Druckspeichereinrichtungen für die Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks in der Anordnung sowie mit Ventileinrichtungen zur Steuerung des Aufbringens und Freigebens der hydraulischen Kraft auf
bzw. von den Bremseinheiten.

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Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte und vereinfachte Form eines handbetätigten Ventils zur Steuerung des Einsatzes von Federbremseinheiten in Anordnungen der vorstehenden Art zu schaffen.

Insbesondere soll durch die Erfindung ein Steuerventil für die vorstehenden Zwecke geschaffen werden, bei welchem der über das Ventil abgegebene bzw. beeinflußte Druck von dem Bewegungsgrad eines Steuerhandgriffs bestimmt wird und der maximale Abgabedruck schnell und einfach einstellbar ist, wodurch das Ventil Herstellungstoleranzen leicht ausgleichen kann und eine rationelle Arbeitsweise gewährleistet.

Dies wird durch das erfindungsgemäße Steuerventil erreicht, welches einen Ventilkörper, einen axial in einer Bohrung in dem Körper verschieblichen Steuerventilkolben und ein Ventilelement aufweist, das von dem Kolben so betätigt wird, daß die Fluiddruckkammer der Federbremseinheit abwechselnd mit einer Druckfluidquelle oder mit einer Rückführleitung verbunden wird, die zu einem Speicher oder Sumpf führt. Der Steuerventilkolben ist dabei durch eine von Hand betätigbare Einrichtung und über eine stufenweise bzw. allmählich wirkende Feder und eine Drehnockeneinrichtung verschiebbar. Der gelieferte bzw. abgegebene Fluiddruck wirkt gegen die Kraft der stufenweise wirkenden Feder, im folgenden Stufenfeder genannt, so, daß der über das Ventil abgegebene Druck abhängig von dem Grad der Federbelastung und dadurch von dem Grad der Bewegung oder des Wegs der von Hand betätigten Einrichtung ist.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird eine beispielsweise Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch eine Steuerventileinheit.

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Fig. 2 zeigt perspektivisch eine Einzelheit des Ventils.

Die in der Zeichnung gezeigte Steuerventileinheit hat ein vertikal angeordnetes, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 mit einer Axialbohrung, in welcher eine Ventilanordnung sitzt, sowie einen Kappenaufbau 2, der lösbar am oberen Ende des Gehäuses durch nicht gezeigte Bolzen befestigt ist und die von Hand betätigbare Ventilbetätigungseinrichtung aufnimmt. Die Ventilanordnung umfaßt einen oberen Ventilkörperabschnitt 3 mit einer Axialbohrung, in welcher ein hohler Steuerventilkolben k gleitend verschiebbar ist, sowie einen unteren Ventilkörperabschnitt 51 der ebenfalls eine Axialbohrung hat und an seinem oberen Ende in einer Auf- bzw. Gegenbohrung endet, die einen Ringventilsitz 6 aufnimmt. Weiterhin umfaßt die Ventilanordnung ein Kugelventil 7» das gegen diesen Sitz unter Federspannung gedrückt ist, wobei der Eingriff zwischen Kugel und Sitz von dem Steuerventilkolben 4, wie später beschrieben, gesteuert wird.

Radiale Kanäle 8 im Ventilkörperabschnitt 3 verbinden die Bohrung dieses Abschnittes mit einer Ringkammer 9» die im Betriebszustand durch eine Auslaßöffnung Io in dem Gehäuse und durch Außenleitungen mit einem Speicher oder Sumpf der Anordnung verbunden ist, während eine Ringkammer 11 zwischen den beiden Ventilkörperabschnitten durch eine Auslaßöffnung 12 in dem Gehäuse mit der Kammer der zu steuernden Federbremseinheit verbunden ist. Schließlich verbindet ein weiterer Radialkanal 13 in dem Ventilkörperabschnitt 5 die Bohrung des Abschnittes an einer Stelle unterhalb des Ventilsitzes 6 mit einer Ringkammer,l4, die durch eine Einrichtung, welche eine Einlaßöffnung 15 in dem Gehäuse aufweist, mit einer Druckfluidzuführung, beispielsweisemit dem Druckspeicher der Anordnung,in Verbindung steht.

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In der Kappen- bzw. Deckelanordnung 2 sind ein Nockenring l6, der drehbar auf einem von der oberen Wand der Kappe herabhängenden Nabenaufbau 17 angebracht ist, und ein damit zusammenwirkender Ringnocken 18 angeordnet, der für die Axialbewegung im oberen Ende des Gehäuses geführt ist und in welchem ein Schub- bzw. Schiebeteil 19 in Form einer umgekehrten Taste befestigt ist. Zwischen dem Schubteil 19 und einer Schulter 21 an dem Steuerventilkolben 4 ist ein Paket von Tellerfedern 2o angeordnet, die einen Stufenfederaufbau bilden. Der Nockenring l6 ist durch einen Steuerhandgriff 22 drehbar, der sich radial durch die Seitenwand der Kappe 2 erstreckt und an seinem Innenende an dem Nockenring befestigt ist. Die Kappe ist für die Horizontalbewegung des Handgriffs um die Achse der Einheit geschlitzt. Ein von Hand lösbarer, unter Federspannung stehender Anschlag 23 ist verschiebbar an dem Handgriff angebracht. Bei der in der Zeichnung gezeigten Lage, die dem Zustand "Bremsen voll angelegt" entspricht, befindet sich der Anschlag im Eingriff mit einer Ausnehmung in der Gehäusekappe, wodurch der Handgriff in dieser Lage arretiert ist.

Der Nockenring l6 hat eine Vielzahl von im gleichen Abstand angeordneten Vorsprüngen, beispielsweise 3 oder mehr, während der damit in Eingriff bringbare Ringnocken lö entsprechend ausgebildet ist. Die Anordnung ist derart, daß eine Drehung des Nockenringes durch den Handgriff den Ringnocken und das Schubteil 19 axial verschiebt. Diese Bewegung wird durch die Stufenfeder 2o auf den Steuerventilkolben 4 übertragen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Bei normalen Arbeitsbedingungen befindet sich der Handgriff 22 in der Lage, wo der Kolben 4 herabgedrückt und in Eingriff mit dem Kugelventil 7 gehalten ist, wodurch der Auslaß oder

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die Speicherverbindung Io unterbrochen ist. Das Ventil befindet sich in einem Uberdeckungs- bzw. Schließzustand (lap), in welchem der Druck in der Leitung der Federbremseinheit aufrechterhalten ist, so daß diese Einheit im nicht wirkenden Zustand gehalten ist. Wenn die Federbremse angelegt werden soll, wird der Handgriff aus der Lage "Bremsen frei" herausbewegt, wodurch die auf den Kolben wirkende Kraft verringert wird und das Kugelventil 7 fest mit dem Sitz 6 in Eingriff kommen kann. Der hohle Schaft des Kolbens wird ebenfalls von dem Kugelventil 7 weggezogen, so daß die Federbremskammer über die Kanäle 4a in dem Kolben mit dem Auslaß verbunden ist. Da der Druck in der mit der Bremse verbundenen Kammer 11 abfällt, sinkt der Kolben und es stellt sich wieder ein Uberdeckungszustand ein. Dabei ist der Auslaßdruck, bei welchem das Ventil wieder schließt, von der Spannung der Stufenfeder und dadurch von dem Ausmaß der Bewegung des Steuerhebels aus seiner Ausgangslage abhängig. Sollte der Handgriff bzw. Handhebel bis zu der Grenzlage "Bremsen voll angelegt" bewegt werden, so befindet sich das Ventil in dem in der Zeichnung gezeigten Zustand, wobei der Anschlag 23 mit der Ausnehmung in Eingriff steht, so daß der Handgriff gegen eine weitere Bewegung gesichert ist. In diesem Zustand ist der Kolben 4 vom Kugelventil 7 entfernt gehalten, so daß die Verbindung zwischen der Auslaßöffnung Io und der mit der Bremse verbundenen Öffnung 12 aufrechterhalten ist. Gewünschtenfalls können die Nockenelemente 16, 18 mit einem Profil versehen werden, um für einen anfänglichen schnellen Druckabfall zu sorgen, wenn die Bewegung aus der Lage "Bremsen frei" erfolgt, um das Bremsspiel bzw. den Bremsweg über die Federbremse schnell zu überbrücken und um einen verbesserten abgestuften Weg am Ventil zu erreichen.

Bevorzugt ist die Ventileinheit so konstruiert, daß Gußteile ohne schwierige Kerndurchlässe verwendet werden können und

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eine schnelle Montage und Wartung gewährleistet ist. Die Ventilkörper 3 j 5 werden dabei in das Gehäuse 1 von unten eingesetzt und darin durch einen verschraubten Stopfen 2^i oder eine äquivalente Einrichtung gehalten, während die Nockenanordnung und das Schubteil leicht in der Kappe und dem oberen Ende des Gehäuses vor dem Zusammenbau dieser Bauteile angebracht werden können.

Wie vorstehend erwähnt soll bei dem Ventil eine Einrichtung vorgesehen werden, welche ein leichtes und schnelles Einstellen des geforderten maximalen Abgabedrucks gewährleistet. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, hat das Schubteil 19 eine Schraubenverbindung mit dem Nockenelement 18 sowie einen quadratischen, sechseckigen oder auf andere Weise geformten, nicht kreisförmigen Schaft 25, der in der Bohrung des Nabenaufbaus 17 sitzt. Dadurch ist es möglich, mit den Fingern oder mit Hilfe eines in die Bohrung von oben eingebrachten Schlüssels das Schubteil relativ zum Nockenelement 18 zu drehen, um die Spannung des Federpakets 2o einzustellen und somit genau den Abgabedruck zu fixieren, bei welchem sich die Federbremse in den Zustand "frei" bewegt. Die Bohrung des Nabenaufbaus ist normalerweise von einem Hohlstopfen 26 verschlossen, · der vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist. Der in Fig. 2 gezeigte Stopfen 26 hat einen Schaftansatz 27, der außenseitig eine Passung mit Übermaß bzw. einen Festsitz mit der Bohrung des Nabenaufbaus 17 hat und innenseitig eine Bohrung aufweist, deren Querschnittsform für einen freien Schiebesitz auf dem Schaft 25 bemessen ist. Der Schaftansatz 27 ist über seinen unteren Teil geschlitzt, so daß Fortsätze gebildet werden, die an ihren unteren Enden Laschen 28 aufweisen, die in einem Hinterschneidungstexl 29 der Nabe 17 zu sitzen kommen, wodurch der Stopfen in seiner Lage gehalten wird. Der Kopf des Stopfens 26 ist auf seiner Unterseite mit einem sich diametral

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erstreckenden Keil 3o versehen, der wahlweise mit einer Reihe von komplementären Radialnuten in der Oberseite der Kappe 2 in Eingriff gebracht werden kann. Wenn somit der Stopfen eingesetzt ist, sind die Fortsätze an dem Schaftansatz zwischen den Flächen an dem Schaft 25 und der Bohrung der Nabe 17 eingeführt. Der Stopfen wird dann leicht gedreht, um den Keil 3° zu den am nächsten gelegenen Nuten in der Kappe auszurichten. Dann wird der Stopfen voll eingedrückt, so daß die Fortsätze nach außen springen, wodurch die Laschen 28 in den Hintersehneidungsteil 29 eingreifen. Mit dieser Anordnung kann eine Drehbewegung des Schaftes verhindert werden, während eine freie Axxalbewegung des Schaftes gewährleistet ist, wenn die Bremsen angelegt werden bzw. sind.

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Claims

PATENTANS PRUCHE

./Steuerventil für eine druckfluidbetätigte Bremsanordnung für Motorfahrzeuge mit Federbremseinheiten, gekennzeichnet durch einen Ventilkörper (l), einen Steuerventilkolben (4), der axial in einer Bohrung in dem Ventilkörper verschieblich ist, und durch ein Ventilelement (7)» das von dem Kolben (4) so betätigbar ist, daß die Fluiddruckkammer einer Federbremseinheit abwechselnd mit einer Druckfluidquelle oder einer Rückführleitung zu einem Speicher oder Sumpf verbindbar ist, wobei der Steuerventilkolben (4) durch eine handbetätigbare Einrichtung (22) und über eine Stufenfeder (2o) und eine drehbare Nockeneinrichtung (l6, l8) verschiebbar ist und der abgegebene Fluiddruck entgegen der Kraft der Stufenfeder (2o) so wirkt, daß der über das Ventil (7) abgegebene Druck abhängig von dem Grad der Federspannung und dadurch von dem Ausmaß der Bewegung oder dem Weg der handbetätigbaren Einrichtung (22) ist.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehnockeneinrichtung (16, 18) für einen schnellen Druckabfall in der Federbremseinheit bei der anfänglichen Handbetätigung des Steuerventils und danach für ein allmähliches Druckabsinken bei fortgesetzter Bewegung der handbetätigbaren Einrichtung (22) ausgebildet ist.

3· Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die handbetätigbare Einrichtung einen Steuerhebel (22) umfaßt, an dem ein Nockenring (16) befestigt und damit drehbar ist, wobei der Nockenring (l6) mit einem Ringnocken (18) zusammenwirkt, der für eine Axialbewegung geführt ist, und daß zwischen dem Steuerventilkolben (4)

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und einem Schubteil (19)» das mit dem Ringnocken (18) fest verbunden ist, die Stufenfeder (2o) angeordnet ist,

k. Steuerventil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Schubteil (19) axial relativ zum Ringnocken (l8) einstellbar ist, wodurch die tatsächliche Spannung der Stufenfeder (2o) und dadurch der maximale Abgabedruck modifizierbar ,ist.

5. Steuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubteil (19) eine Schraubenverbindung mit dem Ringnocken (18) und einen Schaft (25) hat, der von außerhalb der Steuerventileinheit für ein Drehen des Schubteils (19) zugänglich ist.

6. Steuerventil nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (25) des Schubteils (19) in einer Öffnung in dem Ventilsgehäuse (1) angeordnet ist, die normalerweise von einem Stopfen (26) verschlossen ist, der so betätigbar ist, daß der Schaft (25) gegen eine unbeabsichtigte Drehbewegung gesichert ist.

7. Steuerventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung in einer Bohrung sitzt, die in einem gegossenen Gehäuseaufbau (1) ausgebildet ist und darin von einem eingeschraubten Stopfen (24) oder einer äquivalenten Einrichtung gehalten ist, während die Nockenanordnung (16, 18) und der Steuerhandgriff (22) in einem Kappenteil (2) angebracht sind, das lösbar an dem Hauptgehäuseaufbau (l) befestigt ist.

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