DE2507323A1 - Druckregelventil-baugruppe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druekregelventil-Baugruppe, insbesondere für Fahrzeug-Bremsanlagen, mit einem Regelventil, einer auf Druckunterschied ansprechenden Betätigungsvorrichtung und einer inneren Einstellfeder, deren Wirkungsrichtung der Schließbewegung des Regelventils entgegengesetzt ist.

Moderne Fahrzeug-Bremsanlagen sind gewöhnlich mit zweikreisiger Übertragungseinrichtung ausgeführt und weisen für die Vorder- und Hinterradbremsen des Fahrzeuges getrennte Druckquellen und Leitungen sowie ein in die zu den Hinterradbremsen führende Leitung eingebautes Regelventil, wie z.B. ein Druckreduzier- oder Druckbegrenzungsventil auf, mit dem sich während des Bremsens die bekannten Auswirkungen der Gewichtsverlagerung ausgleichen lassen. Es sind ebenfalls Bremsanlagen bekannt, die eine Betätigungsvorrichtung für eine Druckdifferenz-Warneinrichtung aufweisen, die bei Druckabfall in einer Leitung ein Warnsignal auslöst, und bei denen das Regelventil in einem solchen Betriebszustand unwirksam gemacht wird, damit bei Ausfall oder Störung der zu den Vorderradbremsen führenden Druckleitung an den Hinterradbremsen voller Bremsdruck zur Verfügung"steht.

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Derartige Anordnungen sind jedoch in solchen Fällen unbefriedigend, wo die Bremsanlage eine Druckquelle aufweist, die die Radbremsen sowohl an den Vorder- als auch an den Hinterrädern des Fahrzeuges mit unter Druck stehendem Fluid versorgt. Bei Bremsanlagen dieser Art kann eine vollständige Abschaltung des Regelventils an den Hinterradbremsen z.ur Erzeugung von gegenüber den Vorderradbremsen unerwünscht hohen Bremskräften führen.

Bei einer Druckregelventil-Baugruppe der eingangs beschriebenen Gattung ist erfindungsgemäß eine Kraftänderungsvorrichtung vorgesehen, die bei Betätigen der Betätigungsvorrichtung die Kraft der auf das Regelventil wirkenden inneren Einstellfeder verändert.

Bei jedem der nachfolgend näher erläuterten Ausführungsbeispiele greift die innere Einstellfeder an einem verstellbaren Abstützglied an, das als direkte Folge einer Betätigungsbewegung eines auf Druck ansprechenden Bauteiles der Betätigungsvorrichtung, die vorzugsweise eine Betätigungsvorrichtung für eine Druckdifferenz-Warneinrichtung ist, zwischen einer normalen Stellung und einer betätigten Stellung verstellbar ist.

Je nach den Erfordernissen der Bremsanlage, in die das Regelventil eingebaut werden soll, läßt sich die von der inneren Einstellfeder übertragene Kraft verringern oder erhöhen, um den Abschaltpunkt des Ventils niedriger oder höher zu legen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung zeigen jeweils einen Längsschnitt durch verschMene Regelventil-Baugruppen mit einer Betätigungsvorrichtung für eine Druckdifferenz-Warneinrichtung.

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In den verschiedenen Ausführungsbeispielen einander entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Das in Pig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist ein Gehäuse 1 mit einer Bohrung 2 für ein auf Druck ansprechendes Bauteil 3> "beim gezeigten Beispiel ein doppeltwirkender Kolben, sowie eine gestufte Bohrung 4 als Ventilbohrung auf, die quer zur Bohrung 2 verläuft und diese schneidet. Die Bohrung 2 weist an entgegengesetzten Enden je einen Einlaß 5 bzw. 6 auf. Der Einlaß 6 ist über einen Innenkanal 7 mit dem im Durchmesser größeren, einlaßseitigen Ende der Bohrung 4 verbunden. An einen mittleren Teil der Bohrung 4 des Ventils ist ein Auslaß 8 angeschlossen. In der Bohrung 4 befindet sich zwischen dem einlaßseitigen Ende und dem Auslaß 8 ein Ventilsitz 9, mit dem ein Ventilverschlußglied 10 zusammenzuwirken vermag, das an einem Stößel 11 ausgebildet ist. Dieser trägt an seinem innenliegenden Ende einen Kolben 12, der in dem im Durchmesser kleineren, innenliegenden Endteil der zum Ventil gehörenden Bohrung 4 arbeitet. Der -außenliegende Teil des Stößels 11 durchdringt unter Abdichtung einen Verschlußstopfen 13 und ist an seinem äußeren Ende an eine Feder 14 angeschlossen, die beim gezeigten Beispiel eine äußere Einstellfeder in Form einer Zugfeder ist.

Zwischen der nach innen weisenden Stirnfläche des Kolbens 12 und einer Kraftänderungsvorrichtung 16 in Gestalt eines kugelförmigen Abstützgliedes ist eine innere Einstellfeder 15 in Gestalt einer Schraubendruckfeder wirksam. Die Kräfte der Federn 14 und 15 addieren sich somit, wobei sie das Bestreben haben, den Stößel 11 nach außen, entsprechend der Zeichnung nach links, zu drängen und dadurch das durch das Ventilverschlußglied 10 und den Ventilsitz 9 gebildete Regelventil zu öffnen.

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Das Regelventil ist als Druckbegrenzungsventil ausgelegt und schließt sich, wenn der Einlaßdruck, der auf eine Ringfläche wirkt, welche der vollen Fläche des Kolbens 12, vermindert um die Fläche des abgedichteten Schaftes des Stößels 11, entspricht, ausreicht, um die von den Federn 14 und 15 auf den Stößel 11 ausgeübten Kräfte zu überwinden. Bei diesem Druck handelt es sich um den sogenannten Ab schalt druck, der sich durch Verändern der Federbelastungen verändern läßt. Die Feder 14 ist gewöhnlich in an sich bekannter Weise proportional zur Fahrzeugbelastung bzw. -beladung belastet.

Das kolbenförmige Bauteil 3 der Betätigungsvorrichtung für die Druckdifferenz-Warneinrichtung ist in Fig. 1 in seiner normalen, unbetätigten Stellung gezeichnet, in der der Druck am Einlaß 5 wenigstens so groß ist wie der Druck im Einlaß In dieser Stellung liegt das kugelförmige Abstützglied 16 an einem Volldurehmesser-Abschnitt des Bauteiles 3 an einer Seite einer ringförmigen Höhlung 17 an. Mit der zum Ventil gehörenden Bohrung 4 fluchtet eine elektrische Schalter-Baugruppe 18, deren Betätigungsstößel 19 ebenfalls normalerweise am Volldurchmesser-Abschnitt des Bauteiles 3 anliegt.

Die Arbeitsweise ist wie folgt:

Der Einlaß 5 ist an eine erste Druckquelle angeschlossen, die einen Satz Vorderradbremszylinder versorgt, der Einlaß an eine getrennte Druckquelle, welche einen getrennten Satz Vorderradbremszylinder sowie die Hinterradbremszylinder eines Vierrad-Straßenfahrzeuges versorgt.

Sind beide Druckquellen voll wirksam, bleibt das kolbenförmige Bauteil 3 der Betätigungsvorrichtung für die Druckdifferenz-Warneinrichtung in seiner gezeichneten Stellung und das Regelventil arbeitet normal. Ausfall oder teilweise Störung der an den Einlaß 6 angeschlossenen zweiten Druckquelle hat keinen Einfluß auf die Betätigungsvorrichtung für die Druckdifferenz-Warneinrichtung, da der nunmehr vorherrschende Druck im Einlaß 5 das Bauteil 3 in seiner gezeichneten Stellung

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hält. Fällt jedoch der Druck aus der ersten Druckquelle ganz oder teilweise aus, wird "bei Betätigen der Bremse im Einlaß Druck erzeugt, der das Bauteil 3 in seine entgegengesetzte Endlage verstellt und dabei die ringförmige Höhlung 17 in Deckung mit dem kugelförmigen Abstützglied 16 und dem Schalter-Betätigungsstößel 19 bringt. Der Betatigungsstößel bewegt sich unter seiner eigenen Federvorspannung radial nach innen, entsprechend der Zeichnung nach links, um die Schalter-Baugruppe 18 zu betätigen und dadurch in an sich bekannter Weise ein Warnsignal auszulösen. Durch das Eindringen des kugelförmigen Abstützgliedes 16 in die Höhlung 17 ist eine Entspannung der Einstellfeder 15 und dadurch eine Verringerung der von der Einstellfeder 15 auf den Stößel 11 ausgeübten, nach außen gerichteten Kraft möglich. Diese Verringerung der auf den Stößel 11 wirkenden Gesamtfederkraft hat eine Herabsetzung des Abschaltdruckes des Ventils zur Folge, das den auf die Hinterradbremsen übermittelten Druck entsprechend begrenzt und dadurch den teilweisen Bremskraftverlust an den Vorderradbremsen aus dem Verlust des vollen Druckes der gestörten oder ausgefallenen Druckquelle ausgleicht.

Das in Pig. 2 dargestellte Ventil ist in Aufbau und Wirkungsweise dek in Fig. 1 gezeigten ähnlich, mit Ausnahme daß es in parallelen Bohrungen 4A und 4B zwei Regelventile aufweist. Die zu den Ventilen gehörenden Bohrungen 4A und 4B sind jeweils mit einem Auslaß 8A bzw. 8B versehen und an ihren im Durchmesser größeren Enden über jeweils einen Innenkanal 7A bzw. 7B an jeweils einen Einlaß 5 bzw. 6 angeschlossen. Jedem Regelventil ist ebenfalls eine eigene Feder 14A bzw. 14B als äußere Einstellfeder, eine innere Einstellfeder 15A bzw. 15B und eine Kraftänderungsvorriehtung 16A bzw. 16B in Gestalt eines kugelförmigen Abstützgliedes zugeordnet. Das kolbenförmige, auf Druck ansprechende Bauteil 3 der Betätigungsvorrichtung für die Druckdifferenz-Warneinrichtung ist bei diesem Beispiel aus seiner gezeichneten Mittel- oder Normalstellung heraus axial in beiden Richtungen frei beweglich und weist zum Zusammenwirken mit den

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Kraftänderungsvorrichtungen 16A und 16B jeweils eine Höhlung 17A bzw. 17B auf, die normalerweise eine Stellung an der in Achsenrichtung äußeren Seite der zugehörigen Kraftänderungsvorrichtung 16A bzw. 16B einnehmen. In seinem Zentrum weist das Bauteil 3 eine Höhlung 17C zur Aufnahme des Schalter-Betätigungsstößels 19 auf. Bei diesem Beispiel befindet sich die Schalter-Baugruppe 18 bei ausgefahrenem Betätigungsstößel 19 in der Ruhestellung und wird durch Eindrücken des Betätigungsstößels 19 betätigt.

Bei einem üblichen Einbaubeispiel ist der Einlaß 5 an eine erste Druckquelle angeschlossen, die einen Satz Druckräume von Vorderradbremsen und über den Auslaß 8B einen Hinterradbremszylinder an einer Fahrzeugseite versorgt. Der Einlaß ist mit einer zweiten Druckquelle verbunden, die eine zweite Gruppe Druckräume von Vorderradbremsen und über den Auslaß 8A einen Hinterradbremszylinder an der anderen Fahrzeugseite versorgt. Diese Art der Unterteilung der Bremskreise ist an sich bekannt und wird gewöhnlich als Unterteilung nach L-Schema bezeichnet.

Bei normalem Betrieb wird der den Hinterradbremszylindern zugeleitete Druck durch die beiden Regelventile auf Niveaus begrenzt, welche durch die auf den jeweiligen Ventilstößel 11 wirkenden Federn 14A und 15A bzw. 14B und 15B bestimmt werden. Bei Störung oder Ausfall der einen Druckquelle, beispielsweise der an den Einlaß 5 angeschlossenen Druckquelle, wird das Bauteil 3 in Richtung auf diesen Einlaß 5 verstellt, wobei der Schalter-Betätigungsstößel 19 eingedrückt wird und die zur Warneinrichtung gehörende Schalter-Baugruppe 18 betätigt. Die Kraftänderungsvorrichtung 16A dringt in die Höhlung 17A ein, um die Kraft der Einstellfeder 15A zu mindern und auf diese Weise den Abschaltdruck herabzusetzen, auf den der vom Einlaß 6 zum Auslaß 8A übertragene Druck verringert wird. Dadurch wird verhindert, daß an der einen Hinterradbremse, die betriebsfähig ist,

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zu starker Bremsdruck erzeugt wird. Selbstverständlich hat Störung oder Ausfall der anderen Druckquelle allein eine entsprechende Auswirkung.

Das in Pig. 3 dargestellte Ventil ist dem in Fig. 2 gezeigten im wesentlichen ähnlich, mit Ausnahme daß in diesem Falle "bei Störung oder Ausfall einer Druckquelle oder eines Druckkreises der Abschaltpunkt des Regelventils im anderen Druckkreis angehoben und nicht, wie zuvor beschrieben, niedriger gelegt wird. Zu diesem Zweck weist das Bauteil 3 in Achsenrichtung große Höhlungen 17A und 17B auf, in denen die Kraftänderungsvorrichtungen 16A und 16B normalerweise aufgenommen sind.

Bei einem üblichen Einbaubeispiel mit sogenannter diagonaler Bremskreis-Unterteilung ist der Einlaß 5 an eine erste Druckquelle angeschlossen, die eine Vorderradbremse und eine dieser diagonal gegenüberliegende Hinterradbremse versorgt, die letztere über den Auslaß 8B, und der Einlaß 6 ist mit einer zweiten Druckquelle verbunden, die die anderen, diagonal sich gegenüberliegenden Vorder- und Hinterradbremsen versorgt.

Bei Störung oder Ausfall einer Druckquelle, beispielsweise der mit dem Einlaß 5 verbundenen Druckquelle, verstellt der vorherrschende Druck aus dem Einlaß 6 das Bauteil 3 in Achsenrichtung zum Einlaß 5 hin, um, wie zuvor beschrieben, die Schalter-Baugruppe 18 zu betätigen. Die Kraftänderungsvorrichtung 16B bleibt unbeeinflußt, die Kraftänderungsvorrichtung 16A jedoch wird durch das Bauteil 3 verstellt, drückt die Einstellfeder 15A zusammen und erhöht dadurch die auf den Stößel 11A wirkende Gesamtfederkraft. Auf diese Weise werden der Abschaltdruck des Regelventils und der maximale Druck erhöht, der zum Auslaß 8A geleitet werden kann. Dadurch wird verhindert, daß eine Vorderradbremse an einer Fahrzeugseite gegenüber einer Hinterradbremse an der anderen Fahrzeugseite zu stark abgebremst wird. Es ist selbstverständlich noch von Vorteil, bei hohen Bremsdrücken den an der

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Hinterradbremse erzeugten Bremsdruck gegenüber der Vorderradbremse zu begrenzen, um die Gefahr des Radblockierens zu verringern. Daher die Notwendigkeit, den Bremsdruck an der Hinterradbremse zu begrenzen, jedoch auf einem höheren Niveau als normal.

Die Druckbegrenzungsventile sind ohne weiteres gegen Reduzierventile auswechselbar, und die äußeren Einstellfedern können im voraus eingestellte Federn sein statt Federn mit von der Fahrzeugbelastung bzw. -beladung abhängig veränderlicher Vorspannung. Es wäre ebenfalls möglich, die Anzeigefunktion der als Kolben ausgebildeten Bauteile 3 wegzulassen, d.h. auf die elektrischen Schalter-Baugruppen 18 zu verzichten; allerdings wird durch die geltenden gesetzlichen Vorschriften in vielen Ländern eine akustische oder optische Warneinrichtung bei Zweikreis-Druckbremsanlagen als wesentlicher Bestandteil vorgeschrieben.

/Patentansprüche

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Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Druckregelventil-Baugruppe mit einem Regelventil, einer auf. Druekunterschied ansprechenden Betätigungsvorrichtung und einer inneren Einstellfeder, deren Wirkungsrichtung der Schließbewegung des Regelventils entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kraftänderungsvorrichtung (16) aufweist, die bei Betätigen der Betätigungsvorrichtung (Bauteil 3) in Tätigkeit tritt und die Kraft der auf das Regelventil (Ventilsitz 9» Ventilverschlußglied 10) wirkenden inneren Einstellfeder (15) verändert.
2. 2. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (Ventilsitz 9» Ventilverschlußglied 10) eines von zwei unabhängig voneinander betätigbaren Regelventilen ist, die mit jeweils einer inneren Einstellfeder (15A bzw. 15B) und einer Kraftänderungsvorrichtung (16A bzw. 16b) verbunden sind.
3. 3. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2,

   bei der die Betätigungsvorrichtung ein auf Druck ansprechendes Bauteil aufweist, dadurch gekennze ichnet, daß die oder jede Kraftänderungsvorrichtung (16; 16A,16B) ein verstellbares Abstützglied aufweist, das als direkte Folge einer Betätigungsbewegung des auf Druck ansprechenden Bauteiles (3) zwischen einer normalen Stellung und einer betätigten Stellung verstellbar ist.
4. 4. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Abstützglied (16; 16a,16B) in einer seiner Stellungen mit einer

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   zugehörigen Höhlung (17; 17A,17B,17C) im auf Druck ansprechenden Bauteil (3) und in der anderen seiner Stellungen mit einem der Höhlung (17; 17A,17B,17C) benachbarten Steg am auf Druck ansprechenden Bauteil (3) zusammenwirkt.
5. 5. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gek ennze ichnet, daß das oder jedes
   Abstützglied (16; 16A,16B) ein Bauteil aufweist, das zwischen der zugehörigen inneren Einstellfeder (15; 15A,15B) und dem auf Druck ansprechenden Bauteil (3) und jeweils mit unmittelbarer Anlage an diesen angeordnet ist.
6. 6. Druckregelventil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Abstützglied (16; 16A,16B) in einer zugehörigen
   Bohrung (4) verstellbar ist, die sich quer zu einer Bohrung (2) erstreckt, in der das auf Druck ansprechende Bauteil (3)
   verstellbar ist.
7. 7. Druckregelventil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Abstützglied (16; 16A,16B) in Form einer Kugel ausgebildet ist.
8. 8. Druckregelventil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Federn (14; 14A,14B) vorhanden sind, die auf das oder
   jedes Regelventil (Ventilsitz 9» Ventilverschlußglied 10) in einer Richtung wirken, die der Schließbewegung des oder jedes Regelventils (Ventilsitz 9» Ventilverschlußglied 10) entgegengesetzt ist.

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