DE2328627A1

DE2328627A1 - Bremsdruck-regelventil fuer fahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE2328627A1
Application number: DE19732328627
Authority: DE
Inventors: Glyn Phillip Reginald Farr
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1972-06-08
Filing date: 1973-06-05
Publication date: 1973-12-20
Also published as: JPS4962860A; FR2187583A1; AU5636373A

Description

Bremsdruck-Regelventil für Fahrzeug-Bremsanlagen

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil zur Verwendung in Fahrzeug-Bremsanlagen und bezieht sich insbesondere auf ein Bremsdruck-Regelventil, bei dem die Druckübertragungs-Merkmale des Ventils bei Übersteigen eines vorbestimmten Eingangsdruckes veränderbar sind.

Derartige Ventile sind häufig zwischen einer Druckquelle und den Hinterradbremsen eines Fahrzeuges eingebaut und wirken als Druckminder- oder Druckbegrenzungsventile, sobald der vorbestimmte Druck überschritten wird.

Bei einer herkömmlichen Ausbildungsform eines derartigen Ventils sind ein Einlaß und ein Auslaß sowie zwei in einer Bohrung verschiebliche und hintereinander angeordnete Kolben vorgesehen. Eine ventilgesteuerte Nebenleitung ist normalerweise offen, um die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß herzustellen. Bei Übersteigen eines vorbestimmten Eingangsdruckes wird sie durch Bewegung eines der Kolben geschlossen. Der andere Kolben wird unter der Wirkung eines weiteren Anstieges des Eingangsdruckes bewegt, um den Ausgangsdruck in verringertem Maße zu erhöhen.

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Diese Ausbildungsform des Ventils ist insofern nachteilig, als der Aufbau verhältnismäßig komplex ist und sich daraus bei der Herstellung und bei der Montage hohe Kosten ergeben, und auch weil sie verhältnismäßig große Abmessungen bedingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein wirtschaftlich herstellbares Ventil von kleinen Abmessungen und einfacher Arbeitsweise zu schaffen.

Diese Aufgabe löst ein Bremsdruck-Regelventil mit einem Einlaß und einem Auslaß, die miteinander über eine Bohrung verbunden sind, in der ein Steuerkolben verschieblich aufgenommen ist, in dessen Bewegung ein Teil einer Ventilanordnung mitgenommen wird, sowie mit einem Abschwächungskolben (Druckminderkolben), wobei der Steuerkolben in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Eingangsdruck gegen die Wirkung einer Vorlast in einer Richtung in eine Stellung bewegbar ist, in der die Ventilanordnung geschlossen ist_s und wobei weiterhin der Eingangsdruck bei weiterem Ansteigen in verringertem Maß gegen die Wirkung einer Druckminderfeder vom Druckminderkolben zum Auslaß übertragen wird, das sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß der Druckminderkolben am Steuerkolben aufgenommen und mit Abdichtung gegen diesen verschieblich ist.

Die die Vorlast erzeugende Vorrichtung kann eine im Gehäuse aufgenommene vorgespannte Feder sein»

In einer nachfolgend näher beschriebenen Ausbildungsform des Regelventils drängt die Druckminderfeder den Druckminderkolben in die eine Richtung und der Druckminderkolben ist in der entgegengesetzten Richtung bewegbar, sobald die Ventilanordnung geschlossen ist und der Eingangsdruck weiter ansteigt.

Die Ventilanordnung kann von einem oder mehreren, in einem rohrförmigen Wandteil des Steuerkolbens ausgebildeten Durchlaß oder Durchlässen und einem im Gehäuse ortsfest a&geordneten

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Ventildichtglied (Verschlu&oichtglied) gebildet sein. Das Ventildichtglied kann auch als Kolbendichtglied für den St euerkoIben wirken.

Die Druckminderfeder kann eine sehr hohe 3?eder-Steifigkeit haben, so daß das Ventil tatsächlich als Druckbegrenzungsventil arbeitet. In Anpassung an die geforderte Veränderung der Druckübertragungs-Merkmale des Ventils kann die leder .. auch eine kleinere Steifigkeit besitzen. "

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematiseher Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert* In der Zeichnung zeigt:

Mg, 1 einen Schnitt durch die Längsachse einer Ausbildungsform des Ventils,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Längsachse einer weiteren Ausbildungsform des Ventils und

Fig. 3 einen Schnitt durch die Längsachse einer weiteren Ausbildungsform des Ventils.

Das in !Fig. 1 dargestellte Ventil weist ein- Gehäuse 1 mit eiiier Kolben-Aufnahmebohrung 2 auf, die sich zwischen einem Einlaß und einem zweifachen Auslaß 4 erstreckt. Die Bohrung 2 ist an einem Ende von einer Stirnwand des Gehäuses verschlossen und nimmt am entgegengesetzten Ende einen Verschlußstopfen 6 auf. In der Bohrung 2 ist verschieblich ein ringförmiger Abschwächungs· kolben (Druckminderkolben) 7 ffiit einem Kolbendichtglied 7A angeordnet, der über einen Steuerkolben S gleitet, welcher das innenliegende Ende des Verschlußstopfens 6 durchdringt und mit einem Kolbendichtglied 8A abgedichtet ist. Der Steuerkolben ist von einer vorgespannten Steuerfeder in Gestalt einer Schraubendruckfeder 9 in seine äußerste rechte Stellung gedrängt. Die Schraubendruckfeder 9 stützt sich an einem Bund 11 des

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Steuerkolbens 8 Tand an einer im Verschlußstopfen 6 angeordneten Stirnplatte 12 ab.

Das Kolbendichtglied 8A einerseits und am aufgebohrten innenliegenden Ende des Steuerkolbens 8 ausgebildete radiale Durchlässe 8B andererseits bilden eine innere Ventilanordnung. Diese erlaubt in der gezeichneten Stellung eine ungehinderte Druckmittelverbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Ventils.

Auf den Druckminderkolben 7 wirkt einerseits eine das Dichtglied in Lage haltende Feder 13 und andererseits eine in der Gegenrichtung wirksame Druckminderfeder 14.

Am Einlaß 3 auftretender Druckmitteldruck wird vom Steuerkolben 8 zum Auslaß 4 geleitet und beaufschlagt das rechte Ende des Steuerkolbens 8. Übersteigt der Eingangsdruck einen vorbestimmten Mindestwert, wird der Steuerkolben 8 gegen die Wirkung der Steuerfeder 9 nach links bewegt. Die Ventilanordnung ist geschlossen, wenn die Durchlässe 8B vom Kolbendichtglied 8A verschlossen sind. In dieser Stellung ist die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß unterbrochen. Bei weiterem Ansteigen wirktnun der Eingangsdruck gegen die Druckminderfeder 14 auf die innere, linke Fläche des Druckminderkolbens 7 und führt somit eine Verringerung des Druckanstiegs am Auslaß herbei. Der erhöhte Ausgangsdruck ist auch am Steuerkolben 8 wirksam und bewegt diesen weiter nach links, so daß eine zwadPläufige zusätzliche Kraft erzeugt \tfird, die sicherstellt, daß die Ventilanordnung geschlossen bleibt.

Sobald der Eingangsdruck aufgehoben wird, geht der Ausgangsdruck infolge der nach links gerichteten Rückstellbewegung des Druckminderkolbens 7 sehr schnell zurück und die Ventilanordnung wird durch die nach rechts gerichtete Rückstellbewegung des Steuerkolbens 8 erneut geöffnet, sobald der Druck am Auslaß soweit abgefallen ist, daß die Steuerfeder 9 den auf den Steuerkolben 8 wirksamen Hydraulikdruck überwinden kann.

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Neben ihrer zwangsläufigen Schließwirkung und dem schnellen Ansprechen auf den Druckabbau weist das Regelventil"weitere wichtige praktische Vorteile auf. Das Ventil benötigt nur zwei Dichtglieder 7A und 8A, wobei das letztere als Kolbendichtglied und als Teil der inneren Ventilanordnung wirkt. Nur ein Dichtglied dient zur Abdichtung Luft gegen Hydrauliköle

Im Rahmen der Erfindung sind selbstverständlich viele Abwandlungen in Einzelheiten möglich. Beispielsweise kann der Einlaß zum rohrförmigen Teil des Steuerkolbens.geführt und das Ventildichtglied an der Innenseite statt an der Außenseite des rohrförmigen Teils angeordnet sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin₉ den Druckminderkolben und die Feder in einem gesonderten Gehäuse unterzubringen, das mit dem Einlaß und dem Auslaß des Ventils parallelgeschaltet ist.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausbildungsform des Ventils sind der Ausbildungsform entsprechend Fig. 1 gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet=

Entsprechend Fig. 2 ist der Steuerkolben 8 des Ventils in der Bohrung 2 verschieblich und mit einem Kolbendichtglied 15 abgedichtet» Die Steuerfeder 9 drängt den Steuerkolben 8 in seine äußerste rechte Stellung=

Der Druckminderkolben 7 v/eist einen rohrförmigen Teil 16 auf, der verschieblich ein Ende des Steuerkolbens 8 übergreift und eine Kammer 17 begrenzt. Zur Abdichtung des Druckminderkolbens 7 ist ein Kolbendichtglied 18 vorgesehen. Der Druckminderkolben 7 ist von der Druckminderfeder 14 in seine äußerste rechte Stellung gedrängt» Die Kammer 17 steht über einen im Steuerkolben 8 ausgebildeten Kanal 19 in ständiger Verbindung mit dem Auslaß 4_O

Zur inneren Ventilanordnung gehört ein Ventildichtglied 2O₉ das am Steuerkolben 8 angeordnet ist und an einer am Gehäuse

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ausgebildeten Schulter 21 anliegt„

Im Betrieb wird Druckmitteldruck unmittelbar vom Einlaß 3 durch die Ventilanordnung 20, 21 hindurch zum Auslaß 4 geleitet. Übersteigt der Eingangsdruck den vorbestimmten Mindestwert, wird der Steuerkolben 8 nach links bewegt, um die Ventilanordnung zu schließen. Bei weiterem Ansteigen des Eingangsdruckes wird die rechte Fläche des Druckminderkolbens 7 beaufschlagt, der gegen die Vorlast der Druckminderfeder 14 nach links in Richtung gegen die Ventilanordnung 20, 21 geht, um am Auslaß einen gegenüber dem Druckanstieg am Einlaß verringerten Druckanstieg zu bewirken. Der erhöhte Druck am Auslaß wir.kt.auf d±e Stirnfläche des Steuerkolbens 8_t um eine zusätzliche Kraft zu erzeugen, die sicherstellt, daß die Ventilanordnung geschlossen bleibt.

Wie beim zuvor beschriebenen Ventil wird der Ausgangsdruck bei Aufheben des Eingangsdruckes sehr schnell abgebaut „ Unter der Wirkung der Druckminderfeder 14 bewegt sich der Druckminderkolben 7 schnell nach rechts und die Ventilanordnung öffnet sich, sobald der Ausgangsdruck soweit verringert ist, daß die Steuerfeder 9 den im Steuerkolben 8 wirksamen Hydraulikdruck überwinden kann„

Das Ventil ist in recht einfacher Weise herstellbar. Dennoch lassen sich die Betriebseigenschaften des Ventils ohne Schwierigkeiten auf die Erfordernisse einer großen Zahl von Fahrzeugen allein durch Verändern der beiden Federn 9 und 14 anpassen, wobei die Steuerfeder 9 den Druck bestimmt, bei dem das Ventil schließt, und die Feder 14 die Druckübertragungs-Merkmale nach dem Schließen. Die Steifigkeit der Druckminderfeder 14 kann verhältnismäßig klein gewählt sein, um nach dem Schließen eine geringe Druckminderung zu erzielen. Bei einer großen Federstelfigkeit erhält man ein Verhalten, das als Druckbegrenzung bezeichnet werden kann.

Den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausbildungsformen entsprechende Bauteile der in lig. 3 dargestellten Ausbildungsform sind mit gleieheEr-Bezugszeichen bezeichnet«,

Die Ausbildungsform entsprechend Fig. 3 unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen dadurch, daß der Steuerkolben durch den Verschlußstopfen 6 Mndurchgeführt ist und aus dem Ventilgehäuse 1 ausragt und im Betrieb entsprechend der -■ Fahrzeugbelastung vorbelastet ist. Jedoch könnte ähnlieh den Ausbildungsformen in Fig. 1 und 2 die am Steuerkolben angreifende Vorlast von einer vorgespannten Feder erzeugt sein.

Im Betrieb wird Druckmitteldruck vom lüinlaß 3 durch eine Eintrittskammer 30 und die Ventilanordnung 20, 21 unmittelbar zum Auslaß und durch eine Bohrung 31 im Steuerkolben 8 zu einer Kammer 32 geleitet, die von Kolbendichtgliedern 7A und 33 begrenzt ist. Diese Dichtglieder sind von der Dichtgliedhaltefeder 13 im Abstand voneinander gehalten. "Übersteigt die am Steuerkolben 8 angreifende_? durch den Eingangsdruck hervorgerufene Kraft die Vorlast₉ bewegt sich der Steuerkolben nach rechts, um die Ventilanordnung 20§ 21 zu schließen. Jeder Druckanstieg des Eingangsdruckes wird in die Kammer übertragen und wirkt auf die rechte Fläche des Druckminderkolbens 7» um diesen gegen die Wirkung der Druckminderfeder 14- in Richtung auf die Ventilanordnung 20, 21 zu bewegen und den Druck im Vergleich zum Druckanstieg am Einlaß in verringertem Maße zu erhöhen.

Wie bei den zuvor beschriebenen Ausbildungsformen wird bei Aufheben des Eingangsdruckes der Ausgangsdruck sehr schnell abgebaut.

Man erkennt, daß bei dem Ventil in der in Fig. 3 dargestellten Ausbildung das Volumen der Eintrittskammer 30 konstant bleibt, wenn die Ventilanordnung 20, 21 geschlossen ist. Veränderungen des Volumens der Eintrittskammer, welche die Tendenz haben,

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den Eingangsdruck zu beeinflussen, sind unerwünscht. Mit dem Ventil in der in Fig. J gezeigten Ausbildungsform sind solche Veränderungen ausgeschlossen.

/Ansprüche 309851/0918

Claims

ANSPRÜCHE

1J Bremsdruck-Regelventil mit einem Einlaß und einem Auslaß, die miteinander über eine Bohrung; verbunden sind, in der ein Steuerkolben beweglich aufgenommen ist, in dessen Bewegung ein Teil einer Ventilanordnung mitgenommen wird, sowie mit einem Abschwächungskolben (Druckminderkolben), wobei der Steuerkolben in Abhängigkeit von einem bestimmten Eingangsdruck gegen die Wirkung einer Vorlast in einer Richtung in eine Stellung bewegbar ist, in der die Ventilanordnung geschlossen ist, und wobei weiterhin der Eingangsdruck bei . weiterem Ansteigen in verringertem Maß gegen die Wirkung einer Druckminderfeder vom Druckminderkolben zum Auslaß übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckminderkolben (7) am Steuerkolben (8) aufgenommen und mit Abdichtung gegen diesen verschieblich ist.
2. Bremsdruck-Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlast von einer im Gehäuse (1) des Bremsdruck-Regelventils aufgenommenen vorgespannten Feder (9) erzeugt ist.
3. Bremsdruck-Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckminderkolben (7) unter der Wirkung des weiteren Druckanstiegs am Einlaß (3). in einer gegen die Ventilanordnung (20,21) gerichteten Richtung bewegbar ist.
4. Bremsdruck-Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Druckminderfeder (14) den Druckminderkolben (7) in die eine Richtung drängt, und daß der Druckminderkolben (7) gegen die Vorlast der Druckminderfeder (14) in der entgegengesetzten Richtung bewegbar

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ist, sobald die Ventilanordnung (20,21) geschlossen ist und der Eingangsdruck weiter ansteigt.
5. Bremsdruck-Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3» bei dem die Druckminderfeder den Druckminderkolben in eine der angegebenen Richtung entgegengesetzte Richtung drängt, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckminderkolben (7) einen innenliegenden rohrförmigen Teil (16) aufweist, der ein Ende des Steuerkolbens (8) abdichtend übergreift und mit diesem eine Kammer (17) bildet,, die über einen Kanal

(19) im Steuerkolben (8) ständig mit dem Auslaß (4) in Verbindung steht.
6. Bremsdruek-Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (3) ständig mit einer Kammer (32) ,in Verbindung steht, von der eine Wand vom Druckminderkolben (7) gebildet ist, der die Kammer (32) vom Auslaß (4) trennt.
7. Bremsdruck-Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz e ichnet, daß die Ventilanordnung (8A, 8B) von einem oder mehreren, in einem rohrförmigen Wandteil

Durchlaß CoB). odeF des Steuerkolbens (8) ausgebildeten/Durchlässen (8B) und einem im Gehäuse (1) ortsfest angeordneten Ventildichtglied (Verschluß-Dichtglied) (8A) gebildet ist.
8. Bremsdruck-Regelventil nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Ventildichtglied (8A) auch als Kolbendichtglied für den Steuerkolben (8) wirkt.
9. Bremsdruck-Regelventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckminderkolben (7) am rohrförmigen Wandteil des Steuerkolbens (8) verschieblich geführt ist und ein Kolbendichtglied (7A") aufweist, wobei er vom Ventildichtglied (8A) von einer Feder (13) im Abstand gehalten ist, die zwischen dem Druckminderkolben (7) und dem Ventildichtglied (8A) angeordnet ist.

L e e r s e i -t e