DE2338782B2 - Speicherladeventil - Google Patents

Description

Die Erlindung betrifft ein Speicherladeventil mit einem an eine Druckmittelquelle anschließbaren Einlaß, einem an einen Speicher anschließbaren ersten Auslaß mil einem ersten Ventil und einem /weiten Auslaß mit einem /weiten Ventil, das elastisch in seine Schließstellung vorgespannt im. sow ic einer zylindrischen Bohrung im Gehäuse, deren eines Ende in den ersten Auslaß, deren anderes Ende in den /weilen Auslaß mündet und ilen Sitz für das /weite Ventil bildet, und in der ein kolben dicht geführt ist. der eine Stange mit kleinerem Durchmesser aufweist, die sich in den /weiten Aushiß erstreckt und das zweite Ventil bei Übeischiuten eines vorbestimmten Druckes im Speicher in Offenstellung nah. wobei der Einlaß in dem Raum der Bohrung /w ischen dem Kolben und dem /weiten Ventil mündet.

Bei einem bekannten Speicherladeventil dieser <>o (laming (IR-PS 8MbOl) ist der Kolben mehl lach abgestuft mxl in einer entsprechend mehrfach abgesuifien Bohrung geführt, so daß er .ils DilTerentialkolben wirkt. Der Kolben ist hohl und weist eine Bohrung auf. die einen Durchlaß vom Einlaß in den Speicher bildet. Innerhalb ties Kolbens ist das erste Ventil als Kugelventil ausgebildet. Das /weite Ventil ist als Stufenkolben ausgebildet, der von einer Eeder mit seinem kleineren Abschnitt in Anlage an einen Sitz an-, Ende der Bohrung gedruckt wird, in der der als Difterentialkolben wirkende Kolben arbeitet.

Wenn bei dem bekannten Speicherladeve.iiil im Speicher ein vorbestimmter Druck erreicht ist, reicht die auf den am Sitz anliegenden Abschnitt des Si.ufenkolbens wirkende Kraft aus. um die Feder zusammenzudrücken. Der Stufenkolben bzw. das zweite Ventil öffnet, so daß eine Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß hergestellt ist. Der Stufenkolben entfernt sich dabei etwas von der am Differentialkolben ausgebildeten Stange. Der Druck im Einlaß bzw. in der Bohrung für den Diffcrentialkolben sinkt ab. da der Einlaß mit dem Auslaß verbunden ist, so daß trotz, der bei geöffnetem zweitem Ventil größeren wirksamen Endfläche des Stufenkolbens kein vollständiges Offnen des zweiten Ventils gewährleistet ist. Das zweite Ventil öffnet erst dann vollständig, wenn das Ktigelveniil im Differentialkolben schließt und dieser durch den im Speicher herrschenden Druck dann den Stufenkolben vom Sitz weiter entfernt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß bei solchen Speicherladeventilen beim I anschalten vom Laden (Verbinden des Einlasses mit dem Speicher) auf Durchlaß (Verbinden des Einlasses mn dem Auslaß) Betriebzusiände auftreten können, in denen das /weite Ventil 'licht vollständig öffnet und das erste Venül nicht vollständig schließt. Diese Betriebs/ustande sind dadurch bedingt, daß der bei teilweise geöffnetem /weitem Venül auf den Stufenkolben wirkende Druck nicht zur vollständigen Öffnung dieses /weiten Vent ils ausreicht, aber noch groß genug ist. damit sich das erste Ventil nicht schließt. Zur weiteren Bewegung des Differentialkolbens ist dann zusätzlich die Überwindung der 1 lafireibungskralt erforderlich, die durch dessen dich'e Führung in der zugehörigen Bohrung bedingt ist. Durch die geschilderte Öffnung beider Ventile sind instabile Betriebszustände des Speicherladcv entils möglich. Des weiteren ist der als Differentialkolben arbeitende Kolben des bekannten Speicherladeventils relativ kompliziert aufgebaut und hat zwei Abschnitte, die in entsprechenden Abschnitten der zugehörigen Bohrung dicht geführt sein müssen. Zusätzlich muß der Stufenkolben dicht geführt sein, w dall das Speicherndes, entil relativ teuer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftlich herstellbares Speicherladeventil zu schaffen, bei dem ein einwandfreies Umschalten vom Lade- in Jen Durchlaß/ustand und umgekehrt gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird mit einem Speicherlades crn.il der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vcntilglied des /svciten Ventils als erweiterter Kopf der Stange ausgebildet ist und der Kolben an seiner dem Sitz zugewandten Seite einen größeren Durchmesser als der Sitz aufweist.

Damit wird folgendes erreicht: Beim Laden des Speichers ist das erste Ventil offen. Im Speicher. Einlaß mti der Bohrung herrscht der gleiche Druck, der nicht ausreicht, um die Kraft einer Feder zu überwinden, die den Kopf in Anlage am Sit/, hält. In der Bohrung wirkt dabei eine dem unterschiedlichen Durchmesser von Kolben und Sitz entsprechende Krall in Richtung auf .'en Speicher, der die größere Kraft entgegenwirkt, die lurch den im Speicher herrschenden Druck auf die dem Durchmesser des Kolbens entsprechende Fläche aufgebracht wird. Sobald der Druck im Speicher einen vorbestimmten Wert erreicht hat. reicht die resultierende, auf den Kolben und die Stange durch den Druck aufgebrachte Kraft aus. i.m die Kraft der Feder zu

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überwinden. Der Kopf der Stange bzw. das Ventilglied des /weiten Ventils hebt sich etwas vom Sitz ab. Dabei wird die Bohrung druckentlastei. s.. daß die von dort bisher in Richtung auf den Speicher wirkende Kraft nachlaßt. Das Ventilglied bewegt sich folglich in seine Offenstellung. Der Druck im Einlaß fällt weiter ab. so daß das erste Ventil sicher schließt.

Durch die einteilige Ausbildung von Ventilglied und Stange wird also ein sicheres Öffnen des /weiten Ventils und ein sicheres Schließen des ersten Ventils erreicht. Wenn der Speicher sich bis zu einem bestimmten Druck entladen hat. ist die Kraft der Feder starker als die infolge des Druckes im Speicher auf die Quersehnittsfliiehe des Kolbens wirkende Kraft, so daß sich der Kolben mit dem Ventilglied in Schließstellung in Anlage an den Sil/ bewegt. Von da an nimmt der Drucl· in der Bohrung /U. wodurch das Vcmilglied /iisäi/lich in An),ige ;in den Sit/ gedrängt wird und für ein sicheres Schließen des /weiten Ventils sorgt. Infoige des zunehmenden Drucks in der Kammer öffnet sich das erste Ventil, der Speicher u ird w leder geladen.

Das erfindungsgemäße Speicherl.Kle\emil ist nicht nur --ehr funktionssicher, sondern iniolge seines einfachen Aulbaus auch wirtschaftlich herzustellen.

Mit Vorteil ist das Speieherladeveniil derart ausgebildel. daß der Kolben ein Rohr ist. das die Stange dicht umschließt. Dadurch wird ein besonders cilacher Zusammenbau des Speicherladeventils möglich, wie weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels, besehneben w erden wird.

Vorteilhafterweise ist das zweite Ventil, dessen Venulglied der Kopf der Stange ist. von eine. Keder in Schließstellung vorgespannt, die an der Stange an der vom Ventilglied abgewand'cn Seite des Kolbens angreift. Auf diese Weise ist die Keder don angeordnet. wo ohnehin Platz ist, nämlich im Speicher.

Weiter zeichnet sich das Speieherladeveniil vorteiirufterweise dadurch aus, daß das erste Ventil in einem radial von der Bohrung entfernten Durchlaß angeordnet isi. der den Einlaß mit dem Speicher verbindet. Auf diese Weise arbeilen beide Ventile völlig unabhängig voneinander, die Tätigkeit des ersten Ventils wird durch eine Bew egung des Kolbens nicht beeinflußt.

Das Speieherladeveniil küiin beispielsweise in eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage eingebaut sein, bei der Druckmittel zum Betätigen der Bremsen im Speicher gespeichert ist. Zwischen dem zweiten Auslaß iind einem Vorratsbehälter für die Druckmiuelquelle, vorteilhafterweise eine Hochdruckpumpe, kann ein Anschluß für eine Servo-Lenkvorrichtung vorgesehen sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil eines Speicherladeventils.

Bei dem dargestellten Speicherladeventil ist ein erstes Gehäuse 80 mit einem zweiten Gehäuse 81 verschraubt und gegen dieses abgedichtet. Das Gehäuse 81 weist eine zylindrische Bohrung 82 auf. in der ein Kolben 83 arbeitet, welcher an seinem äußeren linde von Gasdruck oder einem anderen nachgiebigen Mittel belastet und gegen das erste Gehäuse gedrängt ist. Eine Ausnehmung am inneren Ende des Kolbens 83 bildet mil dem ersten Gehäuse. 80 eine als Speicher 84 wirksame Kammer. «5

Das erste Gehäuse 80 weist einen radial gerichteten Einlaßkanal 85 auf. der die Verbindung zwischen einer Einlaßöffnung 86 und einem im Durchmesser größeren Bohrungsteil 87 einer gestuften Axialbohrüng herstellt. In einem vom Einlaßkanal 85 zum Speiche 84 führenden kanalförmigen Durchlaß 88, der einen ersten Auslaßkanal bildet, ist eine Erweiterung 89 ausgebildet, in der eine Ventilkugel 90 aufgenommen ist, die am äußeren Ende des Durchlasses 88 an einem durch eine Schulter an der Durchmesserstufe gebildeten Sitz anliegt.

Der Bohrungsteil 87 führt in den Speicher 84 und weist zur Aufnahme eines Dichtgliedes 92 eine Bohrungserweiterung 91 auf. Die gestufte Axialbohrung schließt mit einem im Durchmesser kleineren ßohrungs-¹ ;il 93 an eine Ausnehmung 94 an. die mil einem Stop!en

95 verschlossen ist. in welchem ein zweiter Auslaßkanal

96 und daran anschließend eine Auslaßöffnung 97 ausgebildet sind.

Von dem Speicher 84 führt ein dritter Auslaßkanal 98 im Genausc80 zu einer Auslaß.-H'nung 99.

Ein im Bohrungsteil 87 arbeitender Kolben weist eine Stange 100 und ein diesen umgebendes Rohr 101 auf. das am Dichtglied 92 angreift. Am äußeren Ende tragt die Stange 100 als Ventilglied 102 einen Kopf, welcher sich zur Anlage an einem Sitz 103 am äußeren Einic des BohrungMcils 93 bringen läßt. Eine zwischen den Enden der Stange 100 angeordnete Schuher 104 grcilt am äußeren Ende des Rohres 101 an. Die Abdichtung /wischen dem inneren Ende des Rohres 101 und dei Stange 100 besorgt eine Kappe 105 aus Kautschuk oder Kunststoff.

Im Inneren des Speichers 84 ist mit losem Su/ aul den Rohrkörper 101 ein erstes Keder-Abstüt/glied 10h in Gestalt einer gelochten Scheibe aulgepaßt. Das Feder-Abstüizglied 106 dient weiterhin dazu, die Ventilkugel 90 in der Erweiterung 89 festzuhalten. Am inneren Ende der Stange 100 ist mn einem Klemmring 108 ein zweites, haubcnlörmiges Feder-Absuiizglied 107 gehalten. Aufgabe des Klemmringes 108 ist es. das Rohr 101 in Anlage an der Schulter 104 der Stange 100 /u hallen. Eine zwischen den beiden Keder-Abstüt/gliedern angeordnete leder 109 drängt die Stange nach innen, um das Venlilglied 102 gegen seinen Su/ anzupressen. Bei der Montage wird die Stange 100 von der Ausnehmung 94 aus durch die Bohrungsteile 87 und 93 hindurchgesteckt, das Rohr 101 auf die Stange aufgebracht, die Kappe 105 auf den Rohrkörpei gesteckt, das erste Keder-Abstüt/glied 106 auf den Rohrkörper aufgeschoben und sodann die Keder 109 und das zweite Fcder-Abstülz«lied 107 mit dem Klemmring 108 in Lage gebracht.

Das Venlilglied 102 ist infolge der Spielpassung /wischen Stange und Rohrkörper in radialer Richtung in .:ew issem Umfang beweglich.

In einer Fahrzcugbremsanlage is» die l'.inlaßollnung 86 an eine Pumpe, die Auslaßöffnung 97 an ein Reservoir für die Pumpe und die Auslaßöffnung 99 an einen Bremskreis angeschlossen.

Im Betrieb wird durch Druckmittel im Einlaßkanal 85 und im Durchlaß 88 das erste Ventil 89, 90 geöffnet, so daß im Speicher durch Bewegung des Kolbens 83 nach rechts Druck aufgebaut wird.

Bei ansteigenden) Druck im Speichel' 84 wird ein vorbestimmter Wen erreicht, bei dem die Druekkr.ilt des Druckmittels, die das Ventilglied 102 in üie Ofiens'.ellung drängt, durch die Kraft der leder 109 ausgeglichen ist. Sobald der Druck diesen vorbestimmten Wert übersteigt, öffnet sieh das Ventil. Unmittelbar nach dem Öffnen des Ventils wird der Bohrungsteil 93 druckentlastet und es entstein an entgegengesetzten

Stirnflächen der Stange 100 und des Rohrs 101 eine Druckdifferenz, durch die die Stange nach links gedrängt wird. Das zweite Ventil 102, 10.3 öffnet sich somit schnell, sobald der genannte vorbestimmte Druck erreicht ist. und ist vollständig geöffnet, ohne dall der Druck auf einen wesentlich über dem genannten vorbestimmten Druck liegenden Wert ansteigt.

Ik'i Abzug von Druckmittel aus dem Speicher 84 über

den drittel AuslaHkanal 98 zur Verwendung in einem I ahr/.eu;: Bremskieis. fällt der Druck im Speichel' 84 ab. Sobald hierbei ein Niveau erreicht ist, auf dem die \om Druck auf die Stange 100 und das Rohr 101 ausgeübte Kraft kleiner isi als die Kraft tier Feder, srhliel.it sich das /weile Ventil 102, 103 erneut und das dem Ventil /ugel'ührte Druckmittel wird wieder in den Speicher geleitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   l.Speieherladevenül mit einem an eine Druckmitlelquelle anschließbaren Einlaß, einem an einen Speicher anschließbaren ersten Auslaß mit einem ersten Ventil und einem zweiten Auslaß mit einem zweiten Ventil, das elastisch in seine Schließstellung vorgespannt ist. sowie einer zylindrischen Bohrung im Gehäuse, deren eines Ende in den ersten Auslaß, deren anderes Ende in den /weiten Auslaß mündet und den Sitz für das zweite Ventil bildet, und in der ein Kolben dicht geführt ist, der eine Stange mit kleineren' Durchmesser aulvveist. die sich in den /weiten Auslaß erstreckt und das /weite Ventil bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckes im Speicher in Offenstellung hält, wobei der {-.inhiß in den Raum der Bohrung /wischen dem Kolben und dem /weiten Ventil mündet, d a d 11 r c h g e k e η η zeichnet, daß d.is Ventilglied (102) des /\\eilen Ventils (102, 103) als ein durch den Sit/ (103) am Eindc der Bohrung (87) hindurehragender erweiterter Kopf der Stange (100) ausgebildet ist. und der in der Bohrung (87) geführte Kolben (100. 101) an seiner dem Sit/ (103) zugewandten Seite einen größeren Durchmesser als der Sit/ (103) aufweist.
2. 2. Speicherlades entil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben ein Rohr (101) ist. das die Stange (100) dicht umschließt.
3. 3. Speicherladevenül nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das /weile Ventil (102, 103). dessen Ventilglied (102) der Kopf dor Stange (100) ist. \on einer Feder (109) in Schließstellung vorgespannt ist. clic an der Stange (100) an dei vom Ventilglied (102) abgewandten Seite des Kolbens (100.101) angreift.
4. 4. Spcicherladeveniil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (89, 90) in einem raidal von der Bohrung (87) entfernten Durchlaß (88) angeordnet ist, der den Einlaß (85,8b) mit dem Speicher (84) verbindet.