DE2157347A1 - Ventil, insbesondere für hydraulisch betätigbare Kraftfahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Description

• Beschreibung Ventil. insbesondere für hydraulisch betätigbare Kraftfahrz eugbrems anlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil mit einem in einer Bohrung gleitend geführten Ventilkörper, auf dem eine Dichtung sO angeordnet ist, daß sie beim Schließen des Ventils gegen die zylindrische Wand der Bohrung abdichtet und mit einem gegenüber der Dichtung beweglichen Stützglied, das derart angeordnet ist, daß es die Dichtung in der Schließstellung des Ventils gegen die verschiedenen auf sie einwirkenden Drüke abstützt, und das eine mit der Bohrung gleichachsige zylindrische Fläche von-etwa gleichem Durchmesser wie die Bohrung aufweist und so angeordnet ist, daß es sich an einer Schulter in unmittelbarer Nähe eines Mundes der Bohrung abstützen kann, sodaß die Dichtung über die Schulter hinweg in die Bohrung hineingleiten kann.
• Wenn solche Ventile einwandfrei arbeiten sollen, mUssen zahlreiche Teile genau konzentrisch angeordnet sein, und bis jetzt wird insbesondere das Stützglied gewöhnlich in einer weiteren Bohrung gelagert, die mit der ersten Bohrung konzentrisch ist,in welcher der Ventilkörper gleitend geführt ist.
• Da bei der Herstellung Abweichungen von der erforderlichen Konzentrizität auftreten können, besteht bei solchen Ventilen der Nachteil, daß die Dichtung im Betrieb zwischen dem Stützglied und der ersten Bohrung hängen bleiben kann.
• Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Ventilkörper dazu neigt, zu kippen, so daß die Dichtung eine exzentrische Lage gegenüber der ersten Bohrung einnimmt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, bei dem diese Nachteile vermieden sind.
• Gemäß der Erfindung ist bei einem Ventil der eingangs beschriebenen Bauart das Stützglied auf dem Ventilkörper verschiebbar geführt und der Ventilkörper ist in der Bohrung ständig in der Nähe der Dichtung gleitend unterstützt.
• auch Gegenstand der Erfindung ist/die Anordnung eines erfindungsgemäßen Ventils in einer Steuervorrichtung.
• Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt, jeweils im Längsschnitt: Fig. 1 ein Bremsdruckzumeßventil Fig. 2 einen Hauptzylinder und Fig. 3 ein Zumeßventil für eine kraftbetätigte Bremsanlage.
• Das in Fig. 1 gezeigte Zumeßventil ist für die Bremsanlage eines Fahrzeugs vorgesehen und soll dort bewirken, daß der auf die Hinterradbremsen des Fahrzeugs aufgebrachte Druck langsamer zunimmt als der auf die Vorderradbremsen aufgebrachte Druck.
• Das Ventil umfaßt ein Gehäuse 10 mit einer durchgehenden Stufenbohrung mit zwei Abschnitten 11 und 12. In dieser Bohrung ist ein Stufenkolben 13 mit Abschnitten 14 und 15 gleitend geführt.
• In das rechte Ende des Gehäuses 10 ist ein Stopfen 16 eingeschraubt, der einen festen Anschlag für den Kolben 13 bildet. Am anderen Ende des Gehäuses ist eine den Kolben 13 nach rechts vorspannende Druckfeder 17 angeordnet.
• Mit dem Bohrungsabschnitt 12 ist ein Druckmitteleinlaß 18 verbunden und ein Druckmittelauslaß 19 schließt sich an eine Kammer 20 zwischen dem Stufenkolben 13 und dem Stopfen 16 an. Der Edhenabschnitt 14 ist gegen den Bohrungsabschnitt 11 durch eine ringförmige Dichtung 21 abgedichtet. Bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung bilden axiale Nuten 22 am Umfang des Kolbenabschnitts 15 eine freie Strömungsverbindung zwischen dem Bohrungsabschnitt 12 und der Kammer 20. Auf dem Kolbenabschnitt 15 ist ein Dichtungsring 23 angeordnet, der an seinem Umfang durch ein hülsenförmiges Stützglied 24 abgestützt ist, das seinerseits auf dem Kolben 13 gleitend geführt ist. Der Innendurchmesser des Stütztgliedes 24 ist gleich dem Durchmesser des Bohrungsabschnitts 12, und da das Stützglied auf dem Kolben 13- angeordnet ist, der in dem Bohrungsabschnitt 12 gleitend geführt ist, bleibt es stets in genauer Flutungmit dem Bohrungsabschnitt 12. Eine Feder 25 übt einen Druck auf einen stirnseitigen Flansch des Stützgliedes 24 aus, um den Flansch in Berührung mit dem benachbarten Ende des Kolbens 13 zu halten.
• Beim Gebrauch des Ventils ist der Einlaß 18 mit der zu den Vorderradbremsen führenden Bremsleitung und der Auslaß 19 mit der zu den Hinterradbremsen führenden Bremsleitung verbunden. Anfänglich wird der auf die Vorderradbremsen aufgebrachte Druck auch ohne jede Verminderung auf die Hinterradbremsen übertragen. Sobald jedoch ein bestimmter Druck erreicht wird, wird der Kolben 13 gemäß Fig. 1 nach links gedrückt, daß das Stützglied 24 zur Anlage an einer Schulter 26 am rechten Ende des Bohrungsabschnitts 12 kommt. Das StütRied 24 bildet dann zusammen mit der Wand des Bohrungsabschnitts 12 eine lückenlose glatte Fläche, so daß der Dichtungsring 23 an der Schulter 26 vorbei bewegt werden kann, ohne beschädigt zu werden, um mit abdichtender Wirkung mit der Wand des Bohrungsabschnitts 12 zusammenzuarbeiten und das Ventil~zu schließen.
• Jede weitere Erhöhung des Einlaßdrucks wird nicht auf die Hinterradbremsen übertragen, bis die Zunahme des auf die Schulter des Kolbens 13 wirkenden Drucks ausreicht, um den Kolben nach rechts zu schieben und so das Ventil wieder zu öffnen. Sobald sich das Ventil erneut geöffnet hat, bewirkt der erhöhte Druck in der Kammer 20, daß das Ventil sofort wieder geschlossen wird. Somit führt das Ventil abwechselnd Öffnungs- und Schließbewegungen aus, und der auf die Hinterradbremsen wirkende Druck nimmt langsamer zu als der auf die Vorderradbremsen aufgebrachte Druck. Sobald die Wirkung des Einlaßdrucks aufhört, bewegt sich der Kolben 19 weiter nach links, um den Druck in der Kammer 20 herabzusetzen. Dann bewegt sich der Kolben 13 unter dem Einfluß der Feder 17 stetig wieder in Richtung auf seine Üffnungsstellung, wobei das unter einem höheren Druck stehende Druckmittel in der Kammer 20 an der äußeren Umfangsfläche des Dichtungsrings 23 vorbeiströmt, der somit praktisch als becherförmige Scheibe zur Wirkung kommt, bis der Kolben in Berührung mit dem Endenschlag steht.
• Die gleiche Ventilanordnung kann als Druckverstärker benutzt werden, wenn man den Einlaß mit dem Auslaß vertauscht, d. h., wenn der Hauptzylinder mit dem Kanal 19 und der Kanal 18 mit den Vorderradbremsen verbunden wird. Bei dieser Benutzungsweise wird der auf die Hinterradbremsen wirkende Druck anfänglich ohne jede Änderung auf die Vorderradbremsen übertragen; wenn ein bestimmter Druck erreicht wird, wird der Kolben 13 nach links gedrückt, um das Ventil zu schließen, und jede weitere Steigerung des Drucks an dem Kanal 19 bewirkt, daß der Kolben weiter nach links geschoben wird, und daß auf den Kanal 18 ein höherer Druck wirkt, was auf die Differentialkolbenwirkung des Kolbens 13 zurückzuführen ist.
• Läßt der Einlaßdruck nach, wird der Kolben 13 wieder nach rechts bewegt.
• Fig. 2 zeigt einen Hauptzylinder mit einem Zylinderkörper 30, in dem ein Kolben 31 gleitend geführt ist, auf dessen Kolbenstange 32 ein zweiter Kolben 33 vorgesehen ist.
• Der Kolben 33 ist in einem mit dem Zylinderkörper 30 verbundenen Gehäuse 34 gleitend geführt. Die beiden Kolben 31 und 33 sind durch einen reichlich bemessenen Abstand getrennt, und der Kolben 33 hat die Aufgabe, die Kolbenstange 32 so abzustützen, daß der Kolben 31 in genauer Fluchtung mit der Bohrung des Zylinderkörpers 30 gehalten wird.
• Die Kolbenstange 32 kann z. B. mit einem Pedal verbunden sein, und die Bohrungdes Zyliüderkörpers 30 ist über einen Druckmittelauslaß 35 mit einem Servobremszylinder verbunden.
• Ein Einlaß 36 für ein hydraulisches Druckmittel ist mit einem Druckmittelbehälter verbunden. Der Kolben 31 weist axiale Nuten 37 auf, auf der Kolbenstange 31 ist eine Dichtung 38 angeordnet, und ein dem Stützglied 24 nach Fig. 1 ähnelndes Stützglied 39 ist auf dem Kolben 31 gleitend geführt und durch eine schwache Feder 40 so vorgespannt, daß ein stirnseitiger Flansch des Stützgliedes normalerweise am rechten Ende des Kolbens 31 anliegt Bei der Stellung nach Fig. 2 steht der Einlaß 36 über die axialen Nuten 37 in Verbindung mit der Bohrung des Zylinders. Wenn sich die Kolbenstange 32 anfänglich bewegt, wird das Stützglied 39 zusammen mit dem Kolben 31 so bewegt, daß es zur Anlage an einer Schulter 41 am äußeren Ende der Zylinderbohrung kommt.
• Wie bei dem zuerst beschriebenen Zumeßventil ist der Innendurchmesser des Stützgliedes 39 gleich dem Durchmesser der Bohrung des Zylinderkdrpers 30. Da das Stützglied 39 auf dem Kolben 31 angeordnet ist, und der Kolben dadurch in genauer Fluchtung mit der Zylinderbohrung gehalten wird, da sein Ende stets in der Bohrung liegt, und da die Kolbenstange 32 außerdem durch den Kolben 33 unterstützt ist, bildet das Stützglied zusammen mit der Wand der Zylinderbohrung eine lückenlose Fläche, wenn es an der Schulter 41 anliegt. Bei der weiteren Bewegung der Kolbenstange 32 bewegt sich die Dichtung 38 über die Schulter 41 hinaus, um mit der Wand der Zylinderbohrung zusammenzuarbeiten, und so die Verbindung zwischen dem Druckinittelbehälter und der Zylinderbohrung, die dann eine Druckkammer bildet, zu unterbrechen. Die Kolben 31 und 32 werden durch eine Feder 42 zurtickgeführt.
• Fig. 3 zeigt ein Zumeßventil für eine kraftbetätigte Bremsanlage. Das Gehäuse 50 setzt sich aus drei Gehäuseteilen 51, 52 und 53 zusammen, von denen das mittlere Gehäuseteil 52 eine durchgehende zylindrische Bohrung 54 aufweist.
• In der Bohrung 54 ist ein Kolben 55 mit Dichtungen 56, 57 und 58 gleitend geführt. Im rechten Ende des Gehäuses 50 ist eine mit dem Kolben 55 aus einem Stück bestehende Kolbenstange 59 gleitend geführt. Die Kolbenstange kann z.B. mit einem Pedal verbunden sein.
• Die Teile 51, 52 und 53 des Gehäuses 50 sind mit einem Druckmittelbehälter bzw. einem Druckmittelakkumulator bzw.
• einem Servobremszylinder verbunden. Auf jedem Ende des Kolbens 55 ist ein Stützglied 60 bzw. 61 angeordnet und gleitend geführt, und jedes dieser Stützglieder ist durch eine Feder 62 bzw. 63 so vorgespannt, daß ein stirnseitiger Flansch des betreffenden Stützgliedes normalerweise am zugehörigen Ende des Kolbens 55 anliegt. Der Innendurchmesser der Stützglieder 60 und 61 ist gleich dem Durchmesser der Bohrung 54, und die Stützglieder stützen die Dichtungen 58 und 56 auf ähnliche Weise ab, wie es bezüglich der Stützglieder 24 und 39 der Ventile nach Fig. 1 und 2 beschrieben wurde.
• Eine weitere Feder 64 spannt den Kolben 55 nach rechts vor, so daß ein Flansch 65 der Kolbenstange 59 an der benachbarten Stirnwand des Gehäuses 50 anliegt. Der Kolben 55 weist zwei Ringnuten 66 und 67 auf, die in Verbindung mit axialen Nuten 68 bzw. 69 stehen. Die Ringnut 66 steht auRædem in Verbindung mit einer axialen Bohrung 70, die zum linken Ende des Gehäuses 50 führt.
• Bei der in Fig. 3 gezeigten Stellung steht das Gehäuseteil 51 über die axialen Nuten 68, die Ringnut 66 und die axiale Bohrung 70 in Verbindung mit dem Gehäuseteil 53. Wird die Kolbenstange 59 nach links bewegt, wird das Stützglied 60 so bewegt, daß es zur Anlage an einer Schulter 71 am rechten Ende der Bohrung 54 kommt, so daß die Dichtung 58 die Schulter 71 passieren kann, um eine Abdichtung gegenüber der Bohrung 54 zu bewirken und so die Verbindung zwischen dem Gehäuseteil 51 und den axialen Nuten 68 zu unterbrechen. GbidF zeitig tritt die Dichtung 56 aus dem anderen Ende der Bohrung 54 aus, um in das Stützglied 61 einzutreten, und dieses Stützglied entfernt sich dann von einer Schulter 72 am linken Ende der Bohrung 54, so daß eine freie Verbindung zwischen den Gehäuseteilen 52 und 53 über die Ringnut 67 und die axialen Nuten 69 besteht. Somit wird der Druckmittelbehälter gegenüber den Bremsen abgesperrt, und statt dessen wird das Druckmittel aus dem an das Gehäuseteil 52 angeschlossenen Akkumulator den Bremsen zugeführt. Der Druck dieses Bremsdruckmittels wirkt auf das linke Ende des Kolbens 55, so dC für den Fahrer eine Reaktionskraft fühlbar ist, die proportional zu dem auf die Bremsen aufgebrachten Bremsdruck ist. Sobald die Kolbenstange 59 von der aufgebrachten Kraft entlastet wird, kehrt der Kolben 55 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zurück.
• Ansprüche:

Claims (7)

1. ANSPRÜCHE 1. Ventil mit einem in einer Bohrung gleitend geführten Ventilkörper, auf dem eine Dichtung ao angeordnet ist, daß sie beim Schließen des Ventils gegen die zylindrische Wand der Bohrung abdichtet, und mit einem gegenüber der Dichtung beweglichen Stützglied, das so angeordnet ist, daß es die Dichtung in der Schließstellung gegen die auf sie einwirkenden unterschiedlichen Drücke abstützt, das eine mit der Bohrung gleichachsigezylindrische Fläche von etwa gleichem Durchmesser wie die Bohrung aufweist und so angeordnet ist, daß es sich an einer Schulter in unmittelbarer Nähe eines Endes der Bohrung abstützen kann, so daß die Dichtung über die Schulter hinweg in die Bohrung hineingleiten kann, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ventilkörper (13; 31, 33; 55) in der Bohrung (11,12; 54) ständig in der Nähe der Dichtung (23j 38; 56, 58) verschiebbar geführt und das Stützglied (24; 39; 60,61) auf dem Ventilkörper verschiebbar angeordnet ist.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Ventilkörper (13; 31, 33; 55) durch eine Feder in Richtung auf seine Öffnungsstellung vorgespannt ist.
3. 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Stützglied (24; 39; 60,61) ein ringförmiges Bauteil ist, das einen Endabschnitt des Ventilkörpers (13; 31, 33; 55) umgibt und einen stirnseitigen Flansch aufweist, der durch eine Feder (25; 40; 62, 63) gegen eine Schulter am Ventilkörper vorgespannt ist, wenn sich der Ventilkörper in seiner Öffnungsstellung befindet.
4. 4. Ventil nach einem der Anspruche =1 bis 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Bohrung eine Stufenbohrung (11, 12) mit zwei Abschnitten ist und der Ventilkörper ein in diesen beiden Abschnitten gleitend geführter Stufenkolben (13) ist.
5. 5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Ventil -körper mit einem Betätigungsglied verbunden ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ventilkörper (55) während des Betriebs mit dem Betätigungsglied (59) in der Bohrung (54) derart verschiebbar ist, daß die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Ventils unterbrochen und das Medium im Zylinder unter Druck gesetzt wird.
6. 6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Ventilkörper (55) ein Kolbenschieber ist, der an jedem Ende eine Dichtung (56, 58) trägt, der ein Stützglied (61, 60) zugeordnet ist.
7. 7. Ventil nach Anspruch 6 mit zwei Einlässen, einem Auslaß und einem Betätigungsglied, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß bei der Öffnungsstellung des Ventils der erste Einlaß (51) mit dem Auslaß (53) verbunden und die Verbindung zwischen dem zweiten Einlaß (52) und dem Auslaß durch eine der Dichtungen (58), die gegenüber der Wand der Bohrung (54) abdichten, unterbrochen ist, und daß durch Bewegen des Betätigungsgliedes (59) der Ventilkörper (56) derart bewegbar ist, daß die Verbindung zwischen dem zweiten Einlaß und dem Auslaß geöffnet, und die Verbindung zwischen dem ersten Einlaß und dem Auslaß durch das andere Dichtungsglied (56) geschlossen ist.

   L e e r s e i t e