DE2230591C3 - Steuerventilanordnung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerventilanordnung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einem zylindrischen Gehäuse, einem pedalbetätigbaren ersten Kolben, einem zweiten, in einer Gehäusebohrung schwimmend gelagerten Kolben, einem zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben gelegenen Druckraum, einem ersten, normalerweise offenen Ventil, das die Verbindung zwischen einer mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter verbundenen Kammer und dem Druckraum steuert, einem zweiten, normalerweise geschlossenen Ventil, das die Verbindung zwischen dem Druckraum und einem zu einer Druckmittelquelle führenden Anschluß steuert, ferner mit einem mit dem zweiten Kolben verbundenen Kraftübertragungsglied, das mit einem vor dem zweiten Kolben angeordneten dritten Kolben zusammenwirkt, der in einem in üblicher Weise ausgebildeten, an Radbremszylinder angeschlossenen Hauptbremszylinder arbeitet, wobei der zur Druckmittelquelle führende Anschluß von einem mit dem zweiten Kolben fest verbundenen Rohr gebildet ist, das in eine im zweiten Kolben vorgesehene, das zweite Venül enthaltende axiale Bohrung mündet und das in einem axialen Schlitz im Gehäuse axial beweglich geführt hu wobei ferner ein Vorschieben des ersten Kolbens in die Bohrung hinein das Schließen des ersten Ventils und anschließend das öffnen des zweiten Ventils bewirkt, wodurch der zweite Kolben im Druckraum in Beiätigungsrichtung mit dem Druck der Druckmittelquelle beaufschlagt wird.

Bei einer bekannten Steuerventilanordnung dieser Art (US-PS 2883 970) ist der erste Kolben im zweiten Kolben verschieblich geführt, und die mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter verbundene Kammer sowie die den zweiten Kolben dichtende Abdichtung sind radial außerhalb der beiden Kolben angeordnet Dies führt zu einem vergleichsweise großen Dichtungsdurchmesser und infolge davon zu einer vergleichsweise großen Kraft, die zum Überwinden der Dichtungsreibung erforderlich ist.

Es ist auch schon eine Steuerventilanordnung bekannt (US-PS 29 16 882). bei welcher den Druckraum gegenüber der Druckmittelquelle abdichtende Dichtungen ständig dem hohen, von der Druckmittelquelle erzeugten Druck ausgesetzt sind, was die Lebensdauer dieser Dichtungen beschränkt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventilanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Durchmesser, auf welchem die Kolben abgedichtet werden, möglichst klein gehalten werden kann, so daß die erforderlichen Bewegungsdichtungen einen möglichst geringen Reibungswiderstand verursachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der erste Kolben und der zweite Kolben in axial im Abstand voneinander angeordneten Bohrungsabschnitten im Gehäuse abgedichtet geführt sind und daß sich die mit dem Behälter verbundene Kammer im Führungsteil für den ersten Kolben befindet und daß ferner die Verbindung zwischen der Kammer und dem Druckraum über eine axiale Bohrung im ersten Kolben verläuft, in der das diese Verbindung steuernde Ventil angeordnet ist.

Auf Grund der Führung der beiden Kolben in in axialem Abstand angeordneten Bohrungsabschnitten und auf Grund der Verbindung zwischen der Kammer und dem Druckraum kann die mit dem Behälter verbundene Kammer in denjenigen Gehäuseteil gelegt werden, in dem der erste Kolben geführt ist. Dadurch lassen sich die Abdichtungen für beide Kolben den kleinen Kolbendurchmessern entsprechend klein halten, so daß der Reibungswiderstand an den Dichtungen gegen die Bewegung der Kolben durch sie hindurch gering gehalten wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Steuerventilanordnung für eine hydraulische Bremsanlage.

F i g. 2 einen Schnitt durch den mittleren Bereich der Steuerventilanordnung gemäß F i g. 1 in vergrößertem Maßstab.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Steuerventilanordnung weist ein Gehäuse 1 drei Hauptgehäuseteile 2, 3 und 4 auf, die Stirn an Stirn unter Berührung ihrer einander entsprechenden Stirnflächen in axialer Richtung zusammongeklemmt sind.

Der Gehäuseteil 2 hat eine Längsbohrung 5, deren

Durchmesser über die Länge eines eine Kammer 6 bildenden Zwischenbereichs hinweg vergrößert ist Beide Enden der Bohrung 5 sind bei 7 und 8 angesenkt

Zwischen den zusammenwirkenden Flächen an den einander benachbarten Enden der Gehäuseteil 2 und 3 ist eine ringförmige Führungsplatte 9 eingeklemmt und hat in der Mitte eine Bohrung 10, deren Durchmesser größer ist als der der Bohrung 5 aber kleiner als der der Ansenkung8.

Der Gehäuseteil 3 hat einen insgesamt zylindrischen Umriß ui;i sein Innendurchmesser ist größer als der der Ansenkung 8. _

In der Bohrung 5 arbeitet ein zwangsweise betätigter erster Kolben Ii von beträchtlicher Länge, der an seinem inneren Ende durch eine Dichtung 12 in die Ansenkung 8 ragt. Der erste Kolben 11 hat eine Bohrung 13 die sich von seinem inneren Ende her ziemlich weit nach innen erstreckt und in einen radialen Kanal 14 führt der innerhalb der Kammer 6 mit erweitertem Durchmesser angeordnet ist Das innere Ende der Bohrung 13 ist zur Aufnahme eines Ventiisitzgliedes 16 mit einer Ansenkung 15 ausgebildet. Das Ventilsitzglied ist gegen eine Schulter an der Durchmesserabstufung ge klemmt und mit einem verengten Durchlaß 17 versehen. . . , .

In der Bohrung 10 arbeitet ein zweiter, schwimmender Kolben 18, der mit seinen Enden in die Bohrung des Gehäuseteil 3 bzw. in die Ansenkung 8 ragt. Der Kolben 18 hat eine Längsbohrung 19, die an beiden Enden bei 20 und 21 angesenkt ist Jede dieser Ansenkungen ist ihrerseits wieder bei 22 bzw. 23 angesenkt. Die Ansenkung 23 bildet eine Ausnehmung, in die sich das innere: Ende des ersten Kolbens U erstreckt und deren Durchmesser größer ist als der des ersten Kolbens 11. Der zweite Kolben 18 ist auch durch eine Dichtung 24 hindurch bewegbar, die mittels einer Hülse 25 gegen die der Basis der Ansenkung 8 benachbarte Fläche der Führungsplatte 9 geklemmt ist. Das von der Dichtung 24 abgewandte Ende der Hülse 25 hat einen nach innen weisenden radialen Flansch 26, der einen Anschlag für das äußere Ende des zweiten Kolbens 18 darstellt.

Zwischen den Kolben U und 18 ist ein Druckraum 27 gebildet, die sich im wesentlichen zwischen den Dichtungen 12 und 24 erstreckt. Normalerweise steht der Druckraum durch einen hier nicht gezeigten radialen Kanal, der mit dem Durchlaß 17 irr Ventilsitzglied 16 kommuniziert, in offener Verbindung mit einem Behälter. Ein in der Ansenkung 15 arbeitendes Ventilbetätigungsglied 28 hat an seinem innersten Ende einen Ventilkopf 29. Vom entgegengesetzten Ende des Betätigungsgliedes 28 ragt ein Schaft 30 von eingezogenem Durchmesser durch einen Flansch 31 am inneren Ende einer becherförmigen Hülse 32 hindurch, die durch Krimpfen oder anderweitig am freien inneren Ende des ersten Kolbens 11 befestigt ist. Der Ventilkopf 29 ist normalerweise von einer schraubenförmig gewundenen Feder 33 im Abstand vom Durchlaß 17 gehalten. Die Feder liegt in einem Ringraum zwischen den Kolben und 18 mit einem Ende an einem Flansch am inneren Ende der Hülse 32 und mit dem anderen Ende an einer Ringplatte 34 an, die an einem vom Schaft 30 abgestützten Kopf 35 ruht. Der Kopf 35 arbeitet in der Ansenkung 21 und hat nach vorn eine Verlängerung von eingezogenem Durchmesser, die normalerweise einen Abstand von einem als Kugel 37 ausgebildeten Ventilglied hat Diese Kugel 37 ist in der Ansenkung angeordnet und von einer Druckfeder 39 in Anlage an Sitz 38 an einer Schulter an der Durchmesserabstufung zwischen der Bohrung 19 und der Ansenkung 20 gedruckt

Die Ansenkung 22 hat innen ein Schraubgewinde zur Aufnahme eines Endes eines hohlen Verbindungsstücks 40, an das sich eine Stange 41 anschließt Das Verbindungsstück 40 ist mit einer radialen Kupplung 42 in Form eines Schwenkanschlusses kombiniert, der ein radiales Rohr 43 umfaßt, das durch einen Schlitz 44 in axialer Richtung in der Wand des Gehäuseteils 3 nach ίο außen ragt Das Rohr 43 ist an eine Druckmittelquelle angeschlossen, beispielsweise an einen hydraulischen Speicher, der von einer Hochdruckpumpe geladen wird, oder an eine Hochdruckpumpe, die an den Behälter angeschlossen ist

■5 Bei der dargestellten Ruhestellung steht der Druckraum 27 in freier Verbindung mit dem Behälter, da der Ventilkopf 29 einen Abstand vom Durchlaß 17 hat. Die Verbindung zwischen der Druckmittelquelle und dem Druckraum 27 ist durch die Kugel 37 unterbunden. ίο Der Gehäuseteil 4 hat eine Längsbohrung 45, in der ein dritter, schwimmender Kolben 46 arbeitet. Das freie Ende der Bohrung 45 ist durch eine Stirnwand 47 geschlossen, in der eine radiale Auslaßöffnung 48 zum Anschluß an einen Behälter vorgesehen ist, die in einen is Bohrungsabschnitt 49 von verengtem Durchmesser am inneren Ende der Bohrung 45 führt. Mit dem Kolben 46 ist ein Schaft 51 gekoppelt, der an seinem freien Ende einen Ventilkopf 45 trägt, welcher normalerweise durch die Wirkung einer schraubenförmigen Rückholfeder 53 von einem den Bohrungsabschnitt 49 umgebenden Sitz 52 im Abstand gehalten ist Die Rückholfeder hält den dritten Kolben 46 in zurückgezogener Stellung in Anlage an einen radialen Flansch 54, der eine Begrenzung für die Bewegung in Rückwärtsrichtung bildet. Bei dieser Stellung ist der zweite Kolben 18 von einer schraubenförmigen Feder 55 in zurückgezogener Stellung gehalten, und die Stange 41 liegt an dem ihr benachbarten Ende des dritten Kolbens 46 an.

Von einem Teil der Bohrung 45 vor dem Kolben 46 ist ein zweiter Druckraum 56 gebildet, der durch eine Auslaßöffnung 57 an die Radbremsen angeschlossen ist. Bei der in der Zeichnung gezeigten Ruhestellung der Anordnung steht der Druckraum 27 mit einem Behälter in Verbindung, wie oben beschrieben, und der Bohrungsabschnitt 6 steht über die Kanäle 13 und 14 in Verbindung mit dem Behälter. Der Druckraum 56 steht über die Einlaßöffnung 48 bei dem von seinem Sitz abgehobenen Ventilkopf 50 in Verbindung mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter.

Wenn der erste Kolben 11 in seiner Bohrung vorwärtsbewegt wird, bewirkt die anfängliche Bewegung in dieser Richtung, daß ein Sitz am Ende des den Durchlaß 17 umgebenden Ventilsitzgliedes 16 an den Ventilkopf 29 in Anlage gelangt. Hierdurch wird die Verbindung zwischen dem Behälter und dem ersten Druckraum unterbunden. Durch die Anlage des Ventilsitzgliedes 16 an den Kopf 29 wird bei weiterer Bewegung des ersten Kolbens 11 in der gleichen Richtung das Ventilsitzglied 16 vorwärts mitgenommen, und die (10 Verlängerung 36 gelangt in Anlage an die Kugel 37, so daß sie diese von ihrem Sitz 38 abhebt. In den ersten Druckraum 27 gelangt dann Druckmittel von der Druckmittelquelle und wirkt so auf den zweiten Kolben 18, daß dieser in der Bohrung 10 vorwärtsbewegt wird. f>5 Diese Bewegung des zweiten Kolbens 18 wird mittels der Stange 41 auf den dritten Kolben 46 übertragen. Die anfängliche Bewegung des dritten Kolbens 46 in der genannten Richtung drängt den Ventilkopf 50 in

Anlage an seinen Sitz 52, so daß die Verbindung zwischen dem Behälter und dem Druckraum 56 abgesperrt wird. Durch die weitere Bewegung des dritten Kolbens 46 in der gleichen Richtung wird dann das im Druckraum 56 eingeschlossene Druckmittel unter Druck gesetzt und durch die Auslaßöffnung 57 zu den Radbremsen verdrängt.

Der hohe Druck im Druckraum 27 wirkt auch über die Fläche des inneren Endes des ersten Kolbens 11 und erzeugt eine Reaktionskraft, die am Pedal für die Bedienungsperson spürbar ist.

Wenn der Druck innerhalb des Druckraums 27 dem der Druckmittelquelle entspricht, gelangt die Kugel 37 unter der Wirkung der Feder 39 in Anlage an ihren Sitz 38. Ein ausgeglichener Zustand ist sodann erreicht.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel kann der Druckraum 27 auch an die gleiche oder eine andere hydraulische Betätigungsvorrichtung der Radbremsen oder an eine Betätigungsvorrichtung oder -vorrichtungen einer anderen Bremse oder anderer Bremsen angeschlossen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuerventilanordnung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einem zylindrischen Gehäuse, einem pedalbetätigbaren ersten Kolben, einem zweiten, in einer Gehäusebohrung schwimmend gelagerten Kolben, einem zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben gelegenen Druckraum, einem ersten, normalerweise offenen Ventil, das die Verbindung zwischen einer mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter verbundenen Kammer und dem Druckraum steuert, einem zweiten, normalerweise geschlossenen Ventil, das die Verbindung zwischen dem Druckraum und einem zu einer Druckmittelquelle führenden Anschluß steuert, ferner mit einem mit dem zweiten Kolben verbundenen Kraftübertragungsglied, das mit einem vor dem zweiten Kolben angeordneten dritten Kolben zusammenwirkt, der in einem in üblicher Weise ausge- bildeten, an Radbremszylinder angeschlossenen Hauptbremszylinder arbeitet, wobei der zur Druckmittelquelle führende Anschluß von einem mit dem zweiten Kolben fest verbundenen Rohr gebildet ist, das in eine im zweiten Kolben vorgesehene, das zweite Ventil enthaltende axiale Bohrung mündet ' und das in einem axialen Schlitz im Gehäuse axial beweglich geführt ist, wobei ferner ein Vorschieben des ersten Kolbens in die Bohrung hinein das Schließen des ersten Ventils und anschließend das öffnen des zweiten Ventils bewirkt, wodurch der zweite Kolben im Druckraum in Betätigungsrichtung mit dem Druck der Druckmittelquelle beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (11) und der zweite Kolben in axial im Abstand voneinander angeordneten Bohrungsabschnitten im Gehäuse (1) abgedichtet geführt sind und daß sich die mit dem Behälter verbundene Kammer (6) im Führungsteil für den ersten Kolben (11) befindet und daß ferner die Verbindung zwischen der Kammer (6) und dem Druckraum (27) über eine axiale Bohrung (13) im ersten Kolben (U) verläuft, in der das diese Verbindung steuernde Ventil (16,29) angeordnet ist.

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