DE2237618A1

DE2237618A1 - Hydraulische steuerventilanordnung

Info

Publication number: DE2237618A1
Application number: DE2237618A
Authority: DE
Inventors: Robin Adam Cochrane
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1971-07-31
Filing date: 1972-07-31
Publication date: 1973-03-08
Also published as: HU173329B; DD100068A1; US3903920A; GB1404928A; DE2237696A1; HU172365B; DD99640A5

Description

Hydraulische Steuerventilanordnung

Die Erfindung "betrifft eine hydraulische Steuerventilanordnung, "bei der ein die Verbindung zwischen einem Einlaß , und einem Auslaß steuerndes Ventil einen Ventilschließkörper aufweist, der normalerweise von einer Druckfeder mit einem Sitz in Eingriff gedrängt und entgegen der Federspannung von seinem Sitz weg bewegbar ist, wenn eine von hydraulischem Fluiddruck erzeugte Öffnungskraft einen vorherbestimmten Y/ert übersteigt ο

Bei hydraulischen Steuerventilanordnungen der genannten Art ist die zum öffnen des Ventils nötige Kraft größer als die Federspannung, die überwunden werden muß, und infolgedessen von der Federspannung abhängige Bei bekannten hydraulischen Steuerventilanordnungen wird die Federspannung auf einem uteu.f.:rv/r:rt gehalten, und infolgedessen öffnet sich das Ventil üur, wenn es einer Kraft einer bestimmten Größe ausgesetzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Steuerventilanordnung zu schaffen, bei der die Feder spannung, die da;j Öffnen des Ventils bestimmt, veränderbar ist₀

Gemäß der Erfindung ist in einer hydraulischen Steuer-

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ventilanordnung der genannten Art eine Einrichtung zum Ändern der Federspannung vorgesehen, durch die die vom Fluiddruck erzeugte Öffnungskraft verstellbar ist. Durch Ändern der Federspannung ist das Ventil also so einstellbar, daß es sich bei jedem beliebigen gewünschten Fluiddruck selbsttätig öffnet,

Zweckmäßigerweise hat der Ventilschließkörper eine axiale Verlängerung, und die Feder steht an ihren beiden Enden mit zwei im Abstand voneinander liegenden Anlage- bzw, Anschlagsgliedern in Eingriff, von denen eins an der Verlängerung angebracht und das andere in fester Lage in bezug auf das vom Ventilschließkörper entfernte Ende der Verlängerung angeordnet ist. Die Verlängerung und das zuerst genannte Anschlagsglied sind im Verhältnis zueinander bewegbar, so daß die Federspannung, die auf den Ventilschließkörper in schließendem Sinn wirkt, veränderbar ist.

Vorzugsweise hat die Verlängerung ein Schraubgewinde und das zuerst genannte Anschlagsglied weist eine auf die Verlängerung aufgeschraubte Mutter auf«

Die Öffnungskraft wird auf den Ventilschließkörper von einem in einer Bohrung im Gehäuse arbeitenden Kolben aufgebracht, dessen vom Ventilschließkörper entferntes Ende dem Fluiddruck ausgesetzt iüt„

Der Kolben kann entweder ein glattes zylindrisches Profil haben, oder es kann oieh um einen .itufenkolben handeln, der in einer Stufenbohrung arbeitet, deren Ende mit größerer Fläche dem Fluiddruck ausgesetzt ist„

Der die Schlieükraft erzeugende Fluiddruck ist derjenige Druck, der auf einen weitex*eri Auslaß vom Einlaß her ausgeübt wird, und zwar über ein Rückschlagventil, welches sich schließt, wenn der Druck an dem weiteren Auslaß einen vorherbestimmten Wert erreicht. Dann bewirkt dieser Druck, daß der Ventilschließkörper von seinem Sitz weggedrängt wird,

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Die Erfindung wird nachfolgend mit vorteilhaften Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert«, Es zeigt:

fig„ 1 eine Steuerventilanordnung für die hydraulische Strömung in einer hydraulischen Anlage eines Fahrzeugs mit einem Längsschnitt durch einen Teil der Ventilanordnung!

Figo 2 eine Seitenansicht des·in Figo 1 im Schnitt gezeigten Teils der Ventilanordnung;

Figo 3 eine Ansicht ähnlich Fig« 2_S die aber die entgegengesetzte Seite des gleichen Teils der Ventilanordnung zeigtο

Die in den Zeichnungen dargestellte hydraulische Steuerventilanordnung ist zum Einbau in eine hydraulische Anlage eines Fahrzeugs, zweclonäßigerweise eine Brems- oder Kupplungsanlage geeignet, die jeweils eine Einrichtung zur Zufuhr eines unter Druck stehenden hydraulischen Fluids zu Zusatzeinrichtungen, zum Beispiel Druckmittelzylindern der Fahrzeugfederung oder einer kraftbetätigten L enkungs vor richtung umfassen kann.

Die hydraulische Steuerventilanordnung 1 weist einen ersten Gehäuseteil 2 und einen zweiten Gehäuseteil 3 auf«

Der Gehäuseteil 2 hat eine erste, sich in Längsrichtung erstreckende Bohrung 4 mit einer ersten Ansenkung 5 und einer weiteren Ansenkung 6_O Ein vom geschlossenen inneren Ende der Bohrung 4 wegführender axialer Kanal 7 steht mit einem radialen Einlaßkanal 8 zum Anschluß an eine Druckmittelquelle, "beispielsweise eine Hochdruckpumpe oder einen von einer derartigen Pumpe versorgten hydraulischen Speicher in Verbindung.

Der Gehäuseteil 2 hat auch eine zweite, sich in Längsrichtung erstreckende Bohrung 9, die zur ersten Bohrung 4 parallel verläuft und in entgegengesetzte Richtung weist. Die zweite, sich in Längsrichtung erstreckende Bohrung 9 hat eine Ansenkung 10, die mit dem inneren Ende des Einlaßkanals

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8 in Verbindung steht_β

Die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 8 und einem ersten radialen Auslaß 11 aus dem Gehäuseteil 2 zum Anschluß an einen hydraulischen Speicher ist von einem ersten Rückschlagventil 12 gesteuert. Das erste Rückschlagventil 12 weist einen Kopf 13 auf, der durch eine Feder 14 in Eingriff mit einem Ventilsitz am Boden der Bohrung 4 gedrückt werden kann. Die Feder H wirkt zwischen einer den Kopf 13 umgebenden Abschirmung bzw₀ Kappe 15 und einem ringförmigen Anschlagsglied 16 aus Kunststoff« Das Anschlagsglied 16 ist in einer angesenkten Aussparung 17 in einem ringförmigen Sitzglied 18 aufgenommen, das von einem Zapfenteil 20 am inneren Ende des sich in die Ansenkung 6 erstreckenden G-ehäuseteils 3 gegen eine Schulter 19 an der Durchmesserabstufung zwischen der Bohrung 4 und der Ansenkung 5 geklemmt ist. Der Kopf 13 ist von einem mit Kopf ausgebildeten Schaft 21 getragen, der an seinem freien Ende eine Erweiterung hat und mit Spiel durch eine Öffnung in der Mitte im Anschlagsglied 16 in eine Öffnung 22 in der Mitte des Sitzgliedes 18 ragt» Die Erweiterung hat einen etwas größeren Durchmesser als die Öffnung im Anschlagsglied 16 und ist durch Verformung des Werkstoffs aufgrund seiner federnden Nachgiebigkeit durch die Öffnung hindurch gepreßt. Das verhindert ein ungewolltes Trennen einer den Kopf, den Schaft, die Feder und das Anschlagsglied aufweisenden Unteranordnung·

Die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 8 und einem zweiten Auslaß 23 aus dem Gehäuseteil 3 zum Anschluß an einen zweiten hydraulischen Speicher ist von einem zweiten Rückschlagventil 24 gesteuert, dessen Aufbau dem des Rückschlagventils 12 gleicht. Im einzelnen weist das zweite Rückschlagventil 24 einen Kopf 25 zum Eingriff mit einem die Öffnung im Sitzglied 18 umgebenden Sitz auf. Mit diesem Sitz wird der Kopf 25 durch eine Druckfeder 26 in Eingriff gedrängt, die zwischen einer den Kopf 25 umgebenden Abschirmung bzw. Kappe 27 und einem axialen Anschlagsglied 28 aus Kunststoff wirkt,

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das mit dem inneren Ende einer Schulter an einer Ansenkung 29 im Zapfenteil 20 in Eingriff steht, in dem das zweite Rückschlagventil 24 aufgenommen ist*

Ein in der Bohrung 9 arbeitender Kolben 30 ist an seinem inneren Ende über einen Querkanal 31 mindestens dem am ersten Auslaß 11 herrschenden Druck ausgesetzte Der Kolben 30 erstreckt sich durch eine Dichtung 32, und sein äußeres Ende hat einen eingezogenen Durchmesser, so daß es als Schubstange 33 wirkt, die sich durch ein Sitzglied 34 eines Ventils erstreckt, um mit einem Ventilschließkörper in Form einer Kugel 35 in Eingriff zu treten. Das Sitzglied 34 ist durch einen in das äußere Ende der Ansenkung. 10 eingeschraubten Stopfen 37 gegen eine Schulter 36 an der Durchmesserabstufung zwischen der Bohrung 9 und der Ansenkung 10 geklemmt_o

Normalerweise ist die Kugel 35 durch eine Unteranordnung 38, die von einer zwischen der Kugel und dem geschlossenen äußeren Ende des Stopfens 37 wirkenden Druckfeder belastet ist, in Eingriff mit ihrem Sitz gehaltene Die wirksame Federbelastung der Unteranordnung ist durch Drehen einer Mutter 39 und einer Sicherungsmutter 40 auf einem Gewindeschaft 41 verstellbar, der -an seinem am weitesten innen liegenden Ende einen Kopf 42 mit einer Aussparung hat, in der die' Kugel 35 aufgenommen ist ο Die Mutter 39 und das geschlossene Ende des Stopfens bilden die Anlage für die beiden Enden der Druckfeder O

Eine zwischen dem Sitzglied 34 und der Schulter 36 begrenzte Kammer 43 steht mit einem dritten radialen Auslaß 44 zum Anuchluß an einen Behälter für hydraulisches Fluid in Verbindung.

Der Kolben 30 kann ein einfacher glatter Zylinder sein oder er kann, wie gezeigt, ein abgestuftes Profil haben und in einer Stufenbohrung arbeiten, die von der Bohrung 9 mit dem größeren Durchmesser und der Öffnung in der Mitte der Dichtung

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32 von kleinerem Durchmesser gebildet ist„ In diesem Fall ist dasjenige Ende des Kolbens, das die größere Fläche hat, dem Druck am Einlaß ausgesetzt, wenn die Kugel 35 von ihrem Sitz im Sitzglied 34 ferngehalten ist₀

Der Gehäuseteil 3 hat einen Kanal 46, der die Verbindung zwischen dem zweiten Auslaß 23 und einer radialen Öffnung 45 zum Anschluß an eine Betätigungsvorrichtung, beispielsweise zum Betätigen einer Bremse oder einer Kupplung herstellt«

Normalerweise ist die Kugel 35, die das dritte Rückschlagventil darstellt, durch die Belastung der Unteranordnung 38 geschlossen,, Der im Einlaßkanal 8 herrschende Druck wirkt auf die Ansenkung 10 und bewirkt ferner das Öffnen des ersten Rückschlagventils 12, so daß der Einlaßkanal 8 mit dem ersten Auslaß 11 in Verbindung gesetzt wird« Dieser Druck wirkt auf das innere Ende des Kolbens 30 und bewirkt auch, daß das zweite Rückschlagventil 24 geöffnet wird, so daß auch dem zweiten Auslaß 23 und der Öffnung 45 Druckmittel zugeführt wird« Wenn die Drücke an den Auslassen 11 und 23 vorherbestimmte Werte erreichen, schließt das erste und zweite Ventil selbsttätig. Die einzelnen Drücke an den Auslassen 11 und 23 entsprechen einander normalerweise« Das beruht darauf, daß die auf den Kolben 30 ausgeübte Kraft, die dem Druck am ersten Auslaß entspricht, über das innere Ende mit dem größeren Durchmesser wirkt, was ausreicht, um den Kolben 30 vorwärtszubewegen und die Kugel 35 von ihrem Sitz abzuheben» Dadurch wird der Einlaßkanal 8 durch die Ansenkung 10 und den dritten Auslaß mit dem Behälter in Verbindung gesetzt, um den Druck zu erleichtern, der bewirkt, daß die Rückschlagventile 12 und 24 sich öffnenβ

Die Ventilanordnung bleibt in diesem Zustand, bis der Druck am Auslaß 11 oder am Auslaß 23 oder an beiden Auslässen unter den vorherbestimmten Wert abfällt.

Angenommen, der Druck am ersten Auslaß 11 sei ver-309810/0647

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ringert, so tritt die Kugel 35 unter dem Einfluß der von der Unteranordnung 38 ausgeübten Belastung mit ihrem Sitz in Eingriff. Diese Belastung reicht dann nämlich aus, um die verringerte Kraft zu überwinden, die auf die Kugel 35 von dem auf das innere Ende des Kolbens 30 wirkenden verringerten Druck im Kanal 31 ausgeübt wird. Da der Einlaßdruck dann größer ist als der Druck am ersten Auslaß 11, öffnet*sich das erste Rückschlagventil 12 aufgrund dieses Druclcuntersehied!es<> folglich steigt de^" Druck am Auslaß 11 auf seinen vorherbestimmten Y/ert an, woraufhin das erste Rückschlagventil 12 wieder selbsttätig schließt und die oben beschriebene Reihenfolge sich wiederholte

Sollte der Druck am zweiten Auslaß verringert sein, so öffnet sich das zweite Rückschlagventil 24 entsprechend dem Druckunterschied an den beiden Auslassen 11 und 23ο Die beiden Auslässe 11 und 23 werden dann miteinander in Verbindung gebracht mit dem Ergebnis, daß sich die Drücke ausgleichen, wodurch der am Auslaß 11 herrschende Druck verringert wird. Dies führt dazu, daß die Kugel 35 in Schließstellung gebracht wird und das erste Rückschlagventil 12 sieh öffnet, wie oben beschrieben.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind der erste und zweite Auslaß als mit einem ersten und zweiten hydraulischen Speicher verbunden beschrieben worden«, Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Auslässe auch an andere druckabhängige Einrichtungen angeschlossen sein können, zum Beispiel an Behälter für starken hydraulischen Druck in einer hydraulischen Federungsanlage eines Fahrzeugs mit selbsttätigem Ixveauausgleich oder an getrennte Teile einer solchen Anlage.

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Claims

Ansprüche

1α/ Hydraulische Steuerventilanordnung, bei der ein die Verbindung zwischen einem Einlaß und einem Auslaß steuerndes Ventil einen Ventilschließkörper aufweist, der normalerweise von einer Druckfeder in Eingriff mit einem Sitz gedrängt und entgegen der Federspannung von seinem Sitz weg bewegbar ist, wenn eine von Fluiddruck erzeugte Öffnungskraft einen vorherbestimmten Wert übersteigt, dadurch gekennzeichnet , daß die Federspannung durch eine Einrichtung (37-41) veränderbar ist, wodurch die vom Fluiddruck erzeugte öffnungskraft verstellbar ist«

2. Steuerventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilschließkörper (35) eine axiale Verlängerung (41) hat, und daß die Feder an ihren Enden mit zwei im Abstand voneinander liegenden Anschlagsgliedern (391 37) in Eingriff steht, von denen eins (39) an der Verlängerung angebracht und das andere (37) in fester Stellung in bezug auf das vom Ventilschließkörper entfernte Ende der Verlängerung angeordnet ist, und daß die Verlängerung und das eine Anschlagsglied (39) zum Ändern der Federspannung, die in schließendem Sinn auf den Ventilschließkörper wirkt, axial im Verhältnis zueinander bewegbar sind»

3ο Steuerventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch kennzeichnet , daß die Verlängerung (41) ein Schraubgewinde hat, und daß das eine Annchlagsglied (39) auf die Verlängerung aufgeschraubte Mutter aufweist,,

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4o Steuerventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein in einer Bohrung (9) in einem Gehäuse (2) arbeitender Kolben (30) geeignet ist, die Öffnungskraft auf den Ventilschließkörper (35) aufzubringen, wenn' der Fluiddruck, dem das vom Ventils chließkürper abgewandte Ende des Kolbens ausgesetzt ist, einen vorherbestimmten Wert erreichte

5 ο Steuerventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben einen glatten zylindrischen Umriß hatο

6ο Steuerventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch g e kennzeichnet, daß der Kolben (30) ein Stufenkolben ist, der in einer Stufenbohrung arbeitet,.und daß das die größere Fläche aufweisende Ende des Kolbens dem Fluiddruck ausgesetzt ist„

7. Steuerventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein erstes Rückschlagventil (12) die Verbindung zv/ischen dem Einlaß -(8) und einem ersten Auslaß (11) steuert, wobei das erste Rückschlagventil geeignet ist, sich zu schließen, wenn der Druck am ersten Auslaß einen vorherbestimmten Wert- übersteigt oder erreicht, der dann bewirkt, daß der Ventilschließkörper (35) von seinem Sitz, (34) weg gedrängt wird«

y. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem ersten Rückschlagventil (12) und einem zweiten Auslaß (23) ein zweites Rücki'-chla.^venüil (?Λ) angeordnet ist, und daß das erste und zweite Rückschlagventil in Tandemanordnung vorgesehen sind, und daß L der Ventilschließkörper (35) durch den Fluiddruck an den Aus— ; läseen von aeinein Sitz (34) weg gedrängt wird»

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