DE2229292C3 - Hydraulische Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einer den Bremsdruck liefernden Hochdruckquelle, einem von der Hochdruckquelle aufladbaren, mit seinem Speicherraum mit den Radbremsen verbindbaren Druckspeicher sowie mit einer Steuerventilanordnung, die zwischen der Hochdruckquelle und weiteren, mit dem Druck der Hochdruckquelle betreibbaren Verbrauchern eingeschaltet isj.

Die Steuerventilanordnung einer bekannten hydrau-

lischen Fahrzeugbremsanlage dieser Gattung (DT-OS 20 03 554) weist neben einem an eine a!s Hochdruckquelle dienende Pumpe angeschlossenen Einlaß drei Auslässe auf, von denen einer an den Speicher, ein weiterer an die weiteren Verbraucher <ind eir, dritter unmittelbar an eine Rückführleitung zum Vorratsbehälter für Druckmittel angeschlossen ist. Die von der Pumpe erzeugte Druckmittelströmung kann bei dieser Steuerventilanordnung nur durch eine Drosselbohrung im Ventilglied der Steuerventilanordnung dem Druckspeicher zugeführt werden, so daß Betriebssituationen entstehen können, in denen bei hohem Druckmittelbedarf des Speichers dieser nicht ausreichend schnell geladen wird, so daß für die Bremsen kein ausreichender Bremsdruck zur Verfügung steht. Des weiteren ist die bekannte Steuerventilanordnung in ihrem Aufbau relativ kompliziert, da sie neben dem federbelasteten Ventilglied zwei weitere Ventile benötigt, von denen eins als Rückschlagventil den Speicher mit der Rückseite des Ventilgliedes verbindet und das andere die Rückseite des Ventilglieds mit dem Vorratsbehälter für Druckmittel verbindet und von einer Membran her betätigt wird, die über eine an den mit dem Druckspeicher verbundenen Auslaß geführte Leitung mit dem im Druckspeicher herrschenden Druck beaufschlagt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage der eingangs beschriebenen Gattung derart auszubilden, daß stets ein ausreichender Bremsdruck zur Verfügung steht.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß

a) in an sich bekannter Weise der Druckspeicher von einem in einer Bohrung verschiebbaren Speicherkolben gebildet ist,

b) der Ventilkörper der Steuerventilanordnung durch den Speicherkolben betätigbar ist, wobei der Ventilkörper in der Ruhelage des Speicherkolbens (ungeladener Speicher) seine Schließstellung einnimmt, in der die mit der Hochdruckquelle verbundene Einlaßöffnung von der mit den weiteren Verbrauchern verbundenen Auslaßöffnung getrennt ist, und wobei ferner der Ventilkörper durch den Speicherkolben oberhalb eines ersten vorbestimmten Speicherdruckwertes in seine Offenstellung bewegbar ist.

Bei dieser Ausbildung der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage ist der Druckspeicher unmittelbar in die Steuerventilanordnung integriert. Wenn der Venlükörper der Steuerventilanordnung durch den Speicherkolben bei ungeladenem Speicher in seine Schließstellung gedrängt ist, ist die mit der Hochdruckquelle verbundene Einlaßöffnung unmittelbar mii dem Speicherraum verbunden, so daß dieser innerhalb kürzester Zeit nachgeladen ist. Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage ist somit sehr betriebssicher. Diese Betriebssicherheit wird noch durch ihren einfachen Aufbau erhöht.

Mit der Ausbildung der Fahrzeugbremsanlage gemäß dem Anspruch 2 läßt sich das Arbeitsdruckintervall des Druckspeichers einstellen. Des weiteren sind Instabilitäten in der Steuerventilanordnung sicher vermieden.

Die Merkmale des Anspruchs 3 sind auf eine besonders einfache Ausführungsform der Steuerventilanordnung gerichtet.

Bei der Fahrzeugbremsanlage gemäß dem Anspruch 4 wird erreicht, daß der volle Betriebsdruck der Hochdruckquelle beim Laden des Speicherraums unmittelbar am Speicherraum wirksam wird.

Bei der Fahrzeugbremsanlage gemäß den Ansprüchen 5 und 6 wird der Ventilkörper nicht nur von der Bewegung des Speicherkolbens betätigt, sondern zusätzlich durch den in einem Sackloch des Speicherkolbens arbeitenden Kolben, der auf seiner dem Speicherkolben zugewandten Seite mit dem in der Einlaßöffnung herrschenden Druck und auf seiner dem Speicherkolben abgewandten Seite mit dem im Speicherraum herrschenden Druck beaufschlagt ist. Durch

ίο die Größe der beiden wirksamen Flächen des Kolbens sowie die Stärke der gemäß dem Anspruch 7 zwischen dem Boden des Sackloches und dem Kolben angeordneten Feder ist der Öffnungs- und Schließdruck des Ventilkörpers festlegbar.

Die Ansprüche 8 und 9 sind auf eine Ausführungsform der Steuerventilanordnung gerichtet, die in verkürzter axialer Baulänge ausgeführt werden kann und deren Ventükörper besonders einfach hergestellt werden kann, da es eine bis auf den mit Gewinde versehenen Endbereich mit einheitlichem Durchmesser ausgebildete Kolbenstange ist.

Die in den Ansprüchen 10 und 11 aufgeführten Merkmale sind auf eine weitere Ausführungsform der Steuerventilanordnung gerichtet, die vor allem folgende Vorteile aufweist:

Der Ventükörper dieser Ausführungsform wird von einem im Speicherkolben geführten Betätigungsglied betätigt. Weder für den dichten Sitz des Ventilkörpers am zugehörigen Ventilsitz noch für die Führung des Betätigungsgliedes im Speicherkolben sind Dichtungen erforderlich. Das Betätigungsglied ist somit sehr leicht beweglich. Der Aufbau der Steuerventilanordnung ist derart, daß seine Teile einfach herzustellen und es leicht zusammenzusetzen ist. Der Speicherkolben ist außer wenn er vor Füllung des Speicherraums mil Druckmittel bereits, beispielsweise durch Gas, vorgespannt wird, immer derart belastet, daß die Dichtungen des Speicherkolbens ständig in gleiche Richtung belastet werden, wodurch ihr Verschleiß vermindert ist.

Die Erfindung ist besonders gut zur Verwendung ir Ackerschleppern und ähnlichen Fahrzeugen geeignet.

Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. E< zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Steuerventüan Ordnung zur Verwendung in einer hydraulischer Bremsanlage eines Ackerschleppers,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Steuerventilanordnung,

Fig.3 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausfüh rungsbeispiel der Steuerventilanordnung,

Fig.4 einen Längsschnitt durch ein viertes Ausfüh rungsbeispiel der Steuerventilanordnung,

F i g. 5 den Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 4.

Die in F i g. 1 gezeigte Steuerventilanordnung weis ein Gehäuse 1 mit einer sich in Längsrichtung erstrek kenden Stufenbohrung 2 auf, die einen Abschnitt 3 vot größerem Durchmesser und einen Abschnitt 4 von klei nerem Durchmesser umfaßt. Das äußere Ende des Boh rungsabschnitts 4 ist durch eine mit dem Gehäuse ein stückige Stirnwand 5 verschlossen, während das außen Ende des Bohrungsabschnitts 3 durch einen Stopfen ( verschlossen ist, der einen erhöhten Umfangswulst ', hat, über den das freie Ende der Gehäusewand 1 zun

(<5 Festhalten des Stopfens 6 gebogen ist.

Im Bohrurigsabschnitt 3 arbeitet ein Kolben 9, in dei von dem einer Schulter 11 an der Durchmesserabstu fung der Bohrung 2 benachbarten Ende eine Sackboh

rung 10 führt, in der ein zweiter Kolben 12 arbeitet. Der Kolben 12 ist von einer einen Ventilkörper 13 bildenden Kolbenstange abgestützt, die im Bohrungsabschnilt 4 arbeitet und bei der in F i g. 1 gezeigten Ruhestellung, bei der der Kolben 9 an der Schulter 11 anliegt, mit ihrem freien Ende an der Stirnwand 5 anliegt, weil sie von einer Druckfeder 14 belastet ist, die die Kolben 9 und 12 auseinanderdrängt. Der Ventilkörper 13 hat einen Zwischenabschnitt 16 von eingezogenem Durchmesser, der bei der hier gezeigten Stellung mit einer Einlaßöffnung 17 in Verbindung steht. Bei dieser Stellung ist eine Auslaßöffnung 18 vom vollen Durchmesserabschnitt des Ventilkörpers 13 verschlossen. Der Abstand zwischen der Auslaßöffnung 18 und der Einlaßöffnung 17 ist kleiner als die axiale Länge des Zwischenabschnitts 16. Der Ventilkörper 13 steuert somit die Strömung zwischen den öffnungen 17 und 18.

Die Einlaßöffnung 17 steht über einen Querkanal 20 im Zwischenabschnitt 16 des Ventilkörpers und einen mit diesem in Verbindung stehenden Längskanal 21 mit *° einer Kammer 19 in Verbindung, die den Teil der Sackbohrung 10 darstellt, in dem die Feder 14 aufgenommen ist.

Der Kolben 9 stellt den Kolben eines hydraulischen Speichers dar, der von einer den Speicherraum 22 bil- *5 denden Kammer zwischen dem Kolben 9 und der Schulter 11 begrenzt ist. Fluid unter Druck von einer hier nicht gezeigten Hochdruckquelle gelangt in den Speicherraum 22 durch eine Zufuhr- und Rückströmöffnung 23. Der Speicherraum 22 wird dadurch mit Druckmittel gefüllt und durch eine auf den Kolben 9 von einer Feder oder einem sonstigen federnd nachgiebigen Polster oder Behälter oder von einem Gasvolumen zwischen dem Kolben 9 und dem Stopfen 6 ausgeübten Kraft unter Druck gesetzt.

Die nicht gezeigte Pumpe ist ferner an die Einlaßöffnung 17 angeschlossen, und die Öffnungen 17 und 23 stehen durch eine Rohrleitung 24 miteinander in Verbindung, in der ein Rückschlagventil 25 angeordnet ist, welches sich in solcher Richtung schließt, daß kein Fluid von der öffnung 23 zur öffnung 17 fließen kann. In Strömungsrichtung hinter dem Rückschlagventil 25 führt eine Rohrleitung 26 zu den Radbremsen des Fahrzeugs, und die Auslaßöffnung 18 ist an eine mit Fluiddruck betätigbare Vorrichtung, z. B. an die Servolenkung des Fahrzeugs angeschlossen.

Die Kolbenstange 13 arbeitet mit Spiel in einer öffnung 27 in einer Buchse 28, die in eine Ansenkung 29 am offenen Ende der Bohrung 10 eingeschraubt ist.

Wenn der Speicher ungeladen oder entleert ist, wie in der Zeichnung dargestellt, wirkt Fluiddruck von der Pumpe über das Rückschlagventil 25 auf den ersten Kolben 9 und auch über das Spiel zwischen der Buchse 28 und dem Ventilkörper 13 auf die innere Fläche des zweiten Kolbens 12. Die entgegengesetzte Fläche des Kolbens 12 ist durch die Einlaßöffnung 17 und die Kanäle 20 und 21 ebenfalls dem gleichen Druck von der Pumpe ausgesetzt. Der auf dem ersten Kolben 9 wirkende Druck bewirkt, dzß sich dieser Kolben von der Schulter 11 weg in Richtung zum Stopfen 6 hin und vom Kolben 12 weg bewegt, dessen das Ventilelement 13 bildende Kolbenstange auf Grund einer Kraft, die sich aus dem auf die verschiedenen Flächen des Kolbens 12 wirkenden Druck und der Wirkung der Druckfeder 14 ergibt, in Anlage an die Stirnwand 5 gepreßt ⁶^ wird. Dies dauert so lange an, bis die Buchse 28 in Anlage an den Kolben 12 gelangt. Danach werden die Kolben 9 und 12 zum Stopfen 6 bewegt, bis sich der Ventilkörper 13 so weit von der Stirnwand 5 zurückgezogei hat, daß der Zwischenabschnitt 16 mit der Auslaßöff nung 18 fluchtet und diese öffnet. In diesem Zeitpunk schließt das Rückschlagventil. Fluid von der Pumpi wird dann der Lenkung zugeführt, und der auf das au ßere Ende des Kolbens 12 in der Kammer 19 wirkend! Druck wird gemindert. Diese Druckminderung in de Kammer 19 ermöglicht es dem Kolben 12 zum ge schlossenen Ende der Bohrung 10 entgegen der Kraf der Druckfeder 14 bewegt zu werden, die fortschrei tend weiter zusammengedrückt wird, bis sie fest ist.

Wenn die Bremsen angelegt werden sollen, wire Fluid unter Druck den Betätigungsvorrichtungen dei Bremse vom Speicherraum 22 zugeführt. Der erste Kolben 9 bewegt sich dann in entgegengesetzter Rieh tung unter der Wirkung der Kraft bzw. des Drucks, dei zur Druckbeaufschlagung des Fluids im Speicherraurr 22 auf den Kolben ausgeübt wird, bis die öffnung 1Ϊ durch den vollen Durchmesserabschnitt des Ventilkörpers 13 versperrt wird. Sobald die Öffnung 18 geschlossen ist, öffnet der Pumpendruck das Rückschlagventil 25 wieder, um den hydraulischen Speicher erneut zu laden. Ferner werden wieder die gleichen Drücke auf die beiden Seiten des Kolbens 12 ausgeübt. Infolgedessen wird der Kolben 12 unter Mithilfe der Feder 14 zum geschlossenen Ende der Bohrung 2 in Richtung zur Stirnwand 5 hin bewegt. Dann wird der oben beschriebene Arbeitszyklus wiederholt.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß der Kolben 9 beim Öffnen der öffnung 18 näher am Stopfen 6 angeordnet ist als beim Schließen der öffnung 18, d. h. das Ventil öffnet sich bei einem bestimmten Druck im Speicherraum 22 und schließt sich bei einem zweiten bestimmten Druck, von denen der erste Druck höher ist als der zweite Druck.

Das Gehäuse 1 ist mit einer Rücklauföffnung 30 zum Anschluß an einen die Pumpe versorgenden Fluidbehälter versehen. Diese Rücklauföffnung 30 kann aber auch fehlen, wenn die Feder 14 so stark ist, daß sie den Kolben 12 in seine in der Zeichnung dargestellte ursprüngliche Ruhestellung zurückbewegt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist in F i g. 2 gezeigt und weist einen ersten Gehäuseteil 31 mit einer Bohrung 32 auf, die an einem Ende offen und am anderen Ende durch eine mit einem Gaseinfüllventil 34 versehene Wand 33 geschlossen ist. In einem zweiten Gehäuseteil ist eine Stufenbohrung ausgebildet, deren Abschnitt 36 mit größerem Durchmesser an einem Ende durch eine mit dem Gehäuse einstückige Wand 37 geschlossen ist und am anderen Ende in einen Bohrungsabschnitt 38 von kleinerem Durchmesser mit offenen Enden übergeht. Die offenen Enden der beiden Gehäuseteile 31 und 35 sind so zusammengeschraubt, daß sich die Bohrungen 32, 36 und 38 koaxial erstrecken.

Ein in der Bohrung 32 arbeitender Kolben 39 ist seinerseits mit einer Axialbohrung 40 von dem einer Schulter 41 an der Durchmesserabstufung zwischen den Bohrungsabschnitten 32 und 38 benachbarten Ende her versehen, in der ein zweiter Kolben 42 arbeitet. Der Kolben 42 ist von einer einen Ventilkörper 43 bildenden Kolbenstange abgestützt, die im Bohrungsabschnitt 38 arbeitet und vom ersten Kolben 39 durch eine Druckfeder 44 weggedrückt wird, die in einem Sackloch 45 aufgenommen ist welches die Bohrung 40 im Kolben 39 fortsetzt, aber einen kleineren Durchmesser hat. Der Ventilkörper 43 hat einen kleineren Durchmesser als der Kolben 42, der von einer in das offene

Ende der Bohrung eingeschraubten und mit Spiel um die Kolbenstange 42 passenden Buchse 46 in der Bohrung 40 eingegrenzt ist. Axial durch den Ventilkörper 43 erstreckt sich ein Kanal 47, der die Bohrungsabschnitte 36 und 38 mit dem Raum zwischen den Kolben 39 und 42 verbindet.

Der Gehäuseteil 35 ist als mit öffnungen versehener Ventilblock ausgebildet, in dem eine Einlaßöffnung 48 in den Bohrungsabschnitt 36 führt, eine Auslaßöffnung 39 aus dem Bohrungsabschnitt 38 herausführt und eine öffnung 50 an die Radbremsen des Ackerschleppers anschließbar ist. Ein unter Federbelastung stehendes Rückschlagventil 51 ist in der öffnung 50 durch einen mit öffnung versehenen Stopfen 52 gehalten, und das als Hubventil ausgebildete Rückschlagventil 51 wirkt zwischen dem Bohrungsabschnitt 36 und der Öffnung 50. Der zwischen dem Kolben 39 und der Schulter 41 gebildete Speicherraum 53 ist auch über einen Kanal 54 und eine Nut 55 im Ventil 51 an die öffnung 50 angeschlossen.

Der Gehäuseteil 31 dient als hydraulischer Speicher, in dem Fluid in dem Speicherraum 53 durch ein Gasvolumen im Raum 56 zwischen dem Kolben 39 und der Wand 33 unter Druck gesetzt ist. Eine Feder oder ein federnd nachgiebiges Polster oder ein federnder Behälter können an Stelle von Gas verwendet werden.

Wenn der Speicher voll geladen ist, wie es die Zeichnung darstellt, und die Bremsen angelegt werden, strömt Fluid aus dem Speicherraum 53 zur öffnung 50 und veranlaßt den Kolben 39 sich nach links zur Schulter 41 zu bewegen. Der Kolben 39 nimmt den Kolben 42 und den Ventilkörper 43 nach links mit, wodurch die Auslaßöffnung 49 verschlossen wird. Die Anordnung kann so getroffen sein, daß die öffnung geschlossen wird, wenn der Druck in der Kammer 53 beispielsweise 70 kp/cm² beträgt.

Sobald die Auslaßöffnung 49 geschlossen ist, steigt der Pumpendruck auf den Speicherdruck an, und über die Bohrung 47 hinweg werden die Drücke an beiden Seiten des Kolbens 42 ausgeglichen. Unter der Wirkung der Feder 44 wird der Ventilkörper 43 so lange nach links bewegt bis der Kolben 42 an der Buchse 46 anliegt. Der Ventilkörper 43 kann die Einlaßöffnung 48 nicht versperren, da der Durchmesser des Bohrungsabschnitts 36 größer ist als der Durchmesser des Körpers.

Ein weiterer Anstieg des Pumpendrucks bewirkt, daß der Kolben 39 nach rechts bewegt wird, wobei er den Kolben 42 und den Ventilkörper 43 mitnimmt, bis die Auslaßöffnung 49 bei einem Druck von beispielsweise 105 kp/cm² geöffnet wird. In diesem Moment schließt das Rückschlagventil 51, da der Druck in der Bohrung 36 sinkt, und der Druck an der größeren Fläche des Kolbens 42 fällt. Folglich wird der Kolben 42 nach rechts bewegt, wenn der Speicherdruck über die Stufenfläche hinweg die Kraft der Feder 44 übersteigt, und die Speichersteuerventilanordnung kehrt in die in der Zeichnung dargestellte Stellung bei voller Ladung zurück.

Es steht also an der öffnung 50 ständig hydraulisches Fluid unter Druck zum Betätigen der Bremsen zur Verfügung; aber das hydraulische Fluid an der Auslaßöffnung 49 zum Betätigen der Lenkung ist nur dann verfügbar, wenn ein vorherbestimmtes Fluidvolumen unter vorherbestimmtem Druck in der Kammer 53 vorhanden ist.

Das in F i g. 3 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel einer Steuerventilanordnung weist zwei Gehäuseteile 61 und 62 auf, die so aneinander befestigt sind, daß ein größerer Bohrungsabschnitt 31 im Teil 61 sich koaxial mit einem kleineren Bohrungsabschnitt 64 im Teil 62 erstreckt. Ein im Bohrungsabschnitt 63 arbeitender Kolben 65 erstreckt sich mit einer Kolbenstange 66 in den Bohrungsabschnitt 64, der seinerseits abgestuft ist und vier koaxiale Bohrungen 67 bis 70 hat, die stufenweise in Richtung vom Kolben 65 weg einen abnehmenden Durchmesser haben. Der Kolben 65 ist durch hier nicht gezeigte Mittel in Richtung nach links vorgespannt, um hydraulisches Fluid in einer Kammer 71 mit Druck zu beaufschlagen.

In die Bohrung 69 des Gehäuseteils 62 führt eine Einlaßöffnung 72, während eine Auslaßöffnung 73 aus der Bohrung 68 herausführt. Von dem Speicherraum 71 zur Bohrung 69 führt über ein eine Strömung von der Kammer 61 zur Bohrung 69 verhinderndes Rückschlagventil 75 ein Kanal 74. In dem Kanal 74 ist in Strömungsrichtung hinter dem Ventil 75 eine öffnung 76 zum Anschluß an die Bremsen vorgesehen.

Eine der Kolbenstange 66 zugeordnete Ventileinrichtung weist eine Hülse 77 auf, die verschiebbar auf der Kolbenstange 66 angebracht ist und in der Bohrung 68 arbeitet und an ihrer Innenseite eine Ringnut 78 und an ihrer Außenseite eine Ringnut 79 hat, die durch in Winkelabständen angeordnete Löcher 80 untereinander in Verbindung stehen. Dichtungen zwischen der Hülse 77 und der Bohrung 68 sind zu beiden Seiten der Nuten 78 und 79 vorgesehen, und an der Seite der Nut 78 in der Nähe des Kolbens 65 ist eine Dichtung zwischen der Hülse 77 und der Kolbenstange 66 angeordnet. Die Hülse 77 ist kürzer als die Bohrung 68, und eine Druckfeder 81 wirkt zwischen einem Ende der Hülse und der Abstufung im Durchmesser zwischen der Bohrung 69 und der Bohrung 70, die die Bewegung der Hülse 77 in Richtung vom Kolben 65 weg begrenzt. Ein auf das andere Ende der Hülse 77 wirkendes Stapel von Tellerfeder-Paket 82 bietet eine wirksame Begrenzung der Bewegung der Hülse in entgegengesetzter Richtung.

Im Betrieb wird bei leerem Speicherraum 71 beim Ingangsetzen der Pumpe Fluid über das Rückschlagventil 75 in den Speicherraum 71 gepreßt, wodurch ein Druckunterschied zwischen dem Fluid in der Bohrung 69 und in dem Speicherraum 71 entsteht, der die Hülse 77 gegen die Tellerfedern 82 hin belastet, so daß die Hülse ihre in der Zeichnung dargestellte zweite Endstellung einnimmt. Wenn die Kolbenstange 66 die Ringnut 78 erreicht, kann Fluid die Lenkung unter Druck setzen, und in den Bohrungen 68 und 69 sinkt dei Druck ab. Das bewirkt, daß die Hülse 77, auf die die Kraft der Tellerfedern 82 wirkt, nach links bewegt wire und die Nut 78 weiter für Fluid geöffnet wird. Der au die Hülse 77 wirkende Druckunterschied nimmt zu, un< die Hülse wird in die erste Endstellung gegen die Stufi zwischen den Bohrungen 68 und 69 bewegt.

Wenn die Bremsen angelegt werden, wird aus den Speicherraum 71 über den Kanal 74 und die öffnung 7i Fluid entnommen, und der Kolben 65 bewegt sich si lange nach links, bis die Kolbenstange 66 die Nut 7 absperrt. Wenn das eintritt, steigt der Druck in de Bohrung 69 und ermöglicht es der Feder 81 und der von dem Kolben 65 übertragenen Druckunterschiei die Hülse 77 erneut in die zweite Endstellung zu brir gen.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Federn 81 und 8 zwar zur Bewegung der Hülse zwischen den beide Endstellungen beitragen, daß die Stellung«^.iderun aber in erster Linie durch Druckunterschied bewirl wird; denn der Ventilsitz ist bewegbar, so daß der Vei

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tilöffnungsdruck höher ist als der Schließdruck.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Kolbenstange 66 kürzer sein als die entsprechenden, in den F i g. 2 und 3 dargestellten, als Ventilkörper 13 und 43 dienenden Kolbenstangen, die praktisch nicht verkürzt werden können, ohne daß deren Hub begrenzt wird. Es gibt auch Schwierigkeiten in der Fertigbearbeitung von Stangen solcher Länge.

Die Kolbenstange 66 hat überall den gleichen Durchmesser und läßt sich ohne weiteres auf einer spitzenlosen Schleifmaschine schleifen. Und wenn beim Herstellen des Gehäuses Bearbeitungstoleranzen entstehen, können die Abmessungen der Hülse abgeändert werden. Es kommt daher nur selten vor, daß das ' ehäuse aus diesem Grund zum Ausschuß erklärt werden muß.

Das in F i g. 4 und 5 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel einer Steuerventilanordnung weist zwei rohrförmige Gehäuseteile 91 und 92 auf, die so zusammengeschraubt sind, daß sich ein größerer Bohrungsabschnitt 93 im Teil 91 mit einem kleineren Bohrungsabschnitt 94 im TeiJ 92 koaxial erstreckt. Ein im Bohrungsabschnitt 93 arbeitender Kolben 95 erstreckt sich mit einer Kolbenstange 96 in den Bohrungsabschnitt 94, der bei 97 zur Aufnahme eines eingeschraubten Stopfens 98 angesenkt ist Das andere Ende des Gehäuseteils 91 ist durch ein eingeschraubtes Endteil 99 geschlossen, in dem drei sich axial erstreckende öffnungen in den zwischen dem Kolben 95 und dem Endteil 99 gebildeten Speicherraum 100 führen. In der Zeichnung ist nur eine öffnung 101 gezeigt, und die beiden nicht gezeigten öffnungen sind an die jeweiligen Leitungen einer Zweikreisbremsanlage anschließbar.

Im Gehäuseteil 92 erstreckt sich eine Einlaßöffnung 102 radial von der Ansenkung 97 weg, und eine Einlaßöffnung 103 erstreckt sich radial vom kleineren Bohrungsabschnitt 94, d. h, daß sie axial im Abstand von der Einlaßöffnung in Richtung zum Kolben 95 hin angeordnet ist. Eine dritte radiale öffnung 104 im Gehäuseteil 92 führt über ein Rückschlagventil 105 in die Ansenkung 97 und ist außerhalb der Anordnung an die öffnung 101 anschließbar, so daß der Speicherraum 100 mit Fluid von der Pumpe beaufschlagt werden kann.

Eine im Gehäuseteil 92 vorgesehene vierte öffnung 106 steht in Verbindung mit einem axialen Kanal 107. der in eine zwischen dem Kolben 95 und dem Gehäuseteil 92 gebildete zweite Kammer 108 führt. Die öffnung 106 ist von einem Rückschlagventil 109 gesteuert und kann an eine Quelle eines unter hohem Druck stehenden Gases zur Kammer 108 hin angeschlossen werden.

Der Stopfen 98 hält eine Platte 110, an der von der Durchmesserabstufung zwischen der Ansenkung 97 und der kleineren Bohrung 94 gebildeten Schulter, in der Platte 110 bildet eine axiale öffnung 111 einen Sitz für ein Kugelventil 112, das unter der Belastung einer in einer Aussparung im Stopfen 98 angeordneten Feder 113 steht. Das Ventil 112 steuert die Fluidströmung zwischen der Einlaßöffnung 102 und der Auslaßöffnung 103.

In einer axialen Aussparung in der Kolbenstange 9f

ist ein Stößel 114 mittels eines Sprengringes 115 gehal ten und durch eine Feder 116 gegen den Sprengring

115 vorgespannt. Vom Stößel 114 erstreckt sich eim Sonde 117 axial über das freie Ende der Kolbenstange % hinaus.

Die Anordnung ist in ihrer freien Stellung gezeigt

ίο bei der die Kammer 108 bzw. der Speicher auf einer Druck von etwa 42 kp/cm² geladen ist. Wenn die hy draulische Pumpe in Gang gesetzt wird, wird der Spei cherraum 100 über die öffnung 102, die Ansenkung 97 das Rückschlagventil 105, die öffnung 104 und die Öffnung 101 hydraulisches Fluid zugeführt. Wenn der Fluiddruck einen vorbestimmten Wert erreicht, und zwar etwa 105 kp/cm², berührt die Sonde 117 das Kugelventil 112, ist aber nicht in der Lage, das Ventil vor seinem Sitz abzuheben, da die Feder 113 stärker und der Druckunterschied über die Kugel hinweg größer isi als die Belastung der Feder 116. Daher erhöht die Pum pe weiterhin den Fluiddruck in dem Speicherraum IOC und erhöht die Belastung der Feder 116. Bei etws 141 kp/cm² übersteigt die Kraft der Feder 116 die au; der Druckbeaufschlagung der Kugelventildichtungsfläehe resultierende Kraft und die Kraft der Feder 113, se daß das Kugelventil 112 unter der Wirkung der Fedei

116 seine Offenlage einnimmt, so daß hydraulische; Fluid zur Auslaßöffnung 103 strömen kann, um die Len kung zu betätigen.

Sollten die Bremsen mehrfach angelegt werden, se wird der Kolben 95 nach rechts bewegt. Wenn dei Druckabfall über das Kugelventil 112 hinweg die BeIa stung der Feder 116 übersteigt, wird das Ventil wiedei geschlossen, und die Pumpe setzt den Speicherraun 100 erneut unter Druck. Das Kugelventil 112 schließi bei etwa 105 kp/cm².

Sollten die Bremsen angelegt werden, wenn die Pum pe in Betrieb ist, so gibt der Speicher so lange weitei

Fluid ab, bis der Druck auf etwa 42 kp/cm², nämlich der Druck in der Kammer 108 fällt.

Dieses Ausführungsbeispiel ergibt einen einfacher Aufbau, der ein Minimum an Bearbeitung erfordert unc leicht zusammenzusetzen ist, ferner sind das Kugelven til und der Stößel insbesondere frei von Störungen, di keine Dichtungen erforderlich sind. Das ermöglichi eine rasche und ungehinderte Bewegung des Stößel: 114, durch die das Kugelventil unter Schnappwirkung geöffnet und gleichfalls unter Schnappwirkung ge schlossen wird. Schließlich ist der Kolben, außer wenr der Speicher zuerst mit Gas beladen wird, immer nach links belastet, da der Pumpendruck auf eine größen Fläche wirkt als der Gasdruck. Die in einer Richtung wirksame Belastung der Kolbendichtungen verhinden übermäßigen Verschleiß der Dichtungen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einer den Bremsdruck liefernden Hochdruckqueiie, einem von der Hochdruckquelle aufladbaren, mit seinem Speicherraum mit den Radbremsen verbindbaren Druckspeicher sowie mit einer Steuerventilanordnung, die zwischen der Hochdruckquelle und weiteren, mit dem Druck der Hochdruckqueiie betreibbaren Verbrauchern eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) in an sich bekannter Weise der Druckspeicher von einem in einer Bohrung (3; 32; 63; 93) verschiebbaren Speicherkolben (9; 39; 65; 95) gebildet ist,

b) der Ventilkörper (13; 43; 77; f 12) der Steuerventilanordnung durch den Speicherkolben (9; 39; 65; 95) betätigbar ist, wobei der Veiitiikörper in der Ruhelage des Speicherkolbens (ungeladener Speicher) seine Schließstellung einnimmt, in der die mit der Hochdruckquelle verbundene Einlaßöffnung (17; 48; 72; 102) von der mit den weiteren Verbrauchern verbundenen Auslaßöffnung (18; 49; 73; 103) getrennt ist, und wobei ferner der Ventilkörper durch den Speicherkolben oberhalb eines ersten vorbestimmten Speicherdruckwertes in seine Offenstellung bewegbar ist.

2. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (13; 43; 77; 112) vom Speicherkolben (9; 39; 65; 95) unterhalb eines zweiten, vorbestimmten Speicherdruckwertes, der geringer ist als der erste Speicherdruckwert, in seine Schließstellung bewegbar ist.

3. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1; 31, 35; 61, 62; 91, 92) der Steuerventilanordnung eine Stufenbohrung (3, 4; 32, 36, 38; 63, 64; 93, 94) aufweist, in deren Abschnitt mit größerem Durchmesser der Speicherkolben (9; 39; 65; 95) arbeitet und in deren Abschnitt mit kleinerem Durchmesser der Ventilkörper (13; 43; 77; 112) angeordnet ist und die Einlaßöffnung (17; 48; 72; 102) sowie die Auslaßöffnung (18; 49; 73; 103) münden.

4. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Speicherraum über ein Rückschlagventil mit der Einlaßöffnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (25; 51; 75; 105) unmittelbar mit der Einlaßöffnung (17; 48; 72; 102) verbunden ist, so daß an dessen Eingangsseite stets der volle, an der Einlaßöffnung wirksame Druck herrscht.

5. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speichcrraum (22; 53; 71) auf der dem Abschnitt der Stufenbohrung (3, 4; 32, 36, 38; 63, 64; 93, 94) mit kleinerem Durchmesser zugewandten Seite des Speicherkolbens (9; 39; 65; 95) liegt.

6. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprü- <*> ehe 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (13; 43) eine im Abschnitt der Stufenbohrung (3, 4; 32, 36, 38) mit kleinerem Durchmesser gegen den Speicherraum (22; 53) dicht geführte Kolbenstange eines in einem Sackloch (10; 40, 45) ^(|5 des Speicherkolbens (9; 39) arbeitenden Kolbens [12; 42) ist, die einen axialen Kanal (21; 47) aufweist, der das Innere des Sacklochs mit dem Abschnitt der Stufenbohrung mit kleinerem Durchmesser verbindet.

7. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden des Sacklochs (10; 40, 45) und dem Kolben (12; 42) eine Feder (14; 44) angeordnet ist.

8. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper eine auf einer starr mit dem Speicherkolben (65) verbundenen Kolbenstange (66) im Abschnitt der Stufenbohrung mit kleinerem Durchmesser zwischen zwei Endstellungen beweglich geführte Hülse (77) ist, die eine innere Ringnut (78) aufweist, die ständig mit der Auslaßöffnung (73) in Verbindung steht, und daß die Kolbenstange im Inneren der Hülse (77) geführt ist, so daß sie je nach Stellung des Speicherkolbens (65) und der Hülse (77) die Verbindung der Ringnut (78) mit der Einlaßöffnung (72) freigibt oder sperrt.

9. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (77) axial zwischen zwei Federn (81,82) angeordnet ist.

10. Fahrzeugbremsaniage nach einem der Anspruch» 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherraum (100) auf der vom Abschnitt der Stufenbohrung (93, 94) mit kleinerem Durchmesser abgewandten Seite des Speicherkolbens (95) liegt.

11. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einlaßöffnung (102) und der Auslaßöffnung (103) ein Ventilsitz (110) ausgebildet ist, gegen den der Ventilkörper (112) von der dem Speicherkolben (95) abgewandten Seite her nachgiebig gedrängt ist, und daß der Speicherkolben (95) eine im Abschnitt der Stufenbohrung (93, 94) mit kleinerem Durchmesser geführte Kolbenstange (96) aufweist, in der ein mit einer Feder (116) vom Speicherkolben (95) weggespann'.es Betätigungsglied (114) geführt ist, das durch den Ventilsitz (110) hindurch mit dem Ventilkörper (112) in Eingriff bringbar ist.

12. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Steuerventiianordnung aus zwei Gehäuseteilen (31,35; 61,62; 91,92) besteht, von denen jeder eine Bohrung (32, 36, 38; 63, 64; 93, 94) derart aufweist, daß bei miteinander verbundenen Gehäuseteilen die Bohrungen jedes Gehäuseteils koaxial zueinander verlaufen und zusammen die Stufenbohrung bilden.

13. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gaseinfüllventil (109) vorgesehen ist, durch das eine auf der vom Speicherraum (100) abgewandten Seite des Speicherkolbens (95) ausgebildete Kammer (108) mit Gasdruck beaufschlagt werden kann.