-
-
Stromregelventil Stromregelventil mit einem Druckanschluß und einem
Verbraucheranschluß, mit einer Zylinderbohrung, in der ein Regelkolben axial verschiebbar
angeordnet ist, durch den der Durchtrittsquerschnitt einer Verbindung vom Druckanschluß
zum Verbraucheranschluß regelbar ist, mit zwei entgegengesetzt druckbeaufschlagbaren
Wirkflächen des Regelkolbens, wobei die erste Wirkfläche von einem Druck vor einer
Meßdrossel im Druck- bzw. Verbraucheranschluß und die zweite Wirkfläche vom Druck
hinter der Meßdrossel beaufschlagt ist.
-
Aus der DE-OS 2 364 413 ist ein Speicherladeventil mit einem Stromregelventil
bekannt. Dieses Stromregelventil weist einen in einer Zylinderbohrung axial verschiebbar
angeordneten Regelkolben auf, der die Zylinderbohrung in zwei Kammern unterteilt.
Die eine Kammer ist mit dem Druckanschluß verbunden, an den die Förderleitung einer
Pumpe angeschlossen ist. Die andere Kammer ist über eine Leitung mit dem Druckanschluß
verbindbar, wobei in dieser Leitung eine Meßdrossel angeordnet ist. Von dieser Leitung
führt hinter der Meßdrossel eine weitere Leitung über ein Rückschlagventil zu einem
Verbraucheranschluß des Speicherladeventils. Durch den Regelkolben ist der Durchtrittsquerschnitt
einer Verbindung vom Druckanschluß zu einem zweiten Verbraucheranschluß regelbar,
der im Bereich des Reg-elkolbens radial in die Zylinderbohrung einmündet. In Schließrichtung
ist der Regelkolben von einer Druckfeder beaufschlagt,
Durch die
Beaufschlagung der einen Stirnfläche des Regelkolbens vom Druck am Druckanschluß
in Öffnungsrichtung und die Beaufschlagung der anderen Stirnfläche des Regelkolbens
vom durch die Meßdrossel reduzierten Druck in Schließrichtung sowie die Federbeaufschlagung
in Schließrichtung wird entsprechend der Druckdifferenz an beiden Seiten der Meßdrossel
der Durchtrittsquerschnitt zum zweiten Verbraucher eingestellt.
-
Da die den Regelkolben in Schließrichtung beaufschlagende Druckfeder
im Laufe der Zeit ihre Federkraft ändert, ändert sich damit auch die Regelcharakteristik
des Stromregelventils.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Stromregelventil nach dem
Oberbegriff zu schaffen, dessen Regelcharakteristik unabhängig von Änderungen der
Kraftkennlinie der Druckfeder immer gleichbleibend ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wirkflächen
unterschiedlich groß sind. Dadurch kann auf die bisher übliche Druckfeder verzichtet
werden, da die Regelung nun durch die unterschiedliche Größe der von dem Drücken
vor und hinter der Meßdrossel beaufschlagten Wirkflächen erfolgt. Durch die erfindungsgemäße
Lösung wird gegenüber dem bekannten Stromregelventil vorteilhafterweise die Anzahl
der Bauteile reduziert, wobei besonders günstig ist, daß mit der Druckfeder gerade
das Bauteil wegfällt, das am meisten verschleißanfällig ist und zu Defekten des
Stromregelventils führt.
-
Weiterhin wird mit dem erfindungsgemäßen Stromregelventil eine sehr
feinfühlige Regelung möglich.
-
Die Ausbildung der Wirkflächen mit unterschiedlicher Größe ist im
gleichen Maß vorteilhaft bei einem Stromregelventil mit einem Druckanschluß und
einem Auslaßanschluß, mit einer Zylinderbohrung, in der ein Regelkolben axial verschiebbar
angeordnet ist, durch den der Durchtrittsquerschnitt einer Verbindung vom Druckanschluß
zum Auslaßanschluß regelbar ist, mit zwei entgegengesetzt beaufschlagbaren Wirkflächen
des Regelkolbens, wobei die erste Wirkfläche vom Druck am Druckanschluß und die
zweite Wirkfläche vom Druck hinter einer Meßdrossel beaufschlagt ist, die in einer
vom Druckanschluß zu einem Verbraucheranschluß führenden Leitung angeordnet ist.
Dadurch, daß im Gegensatz zu dem bekannten Stromregelventil der Regeikolben nicht
von einer Druckfeder in Schließrichtung beaufschlagt ist, wird erreicht, daß bei
Inbetriebnahme der Pumpe nach einem Stillstand im ersten Augenblick der Regelkolben
vom Förderstrom der Pumpe in Öffnungsrichtung des Stromregelventils verschoben wird,
bevor er sich anschließend in die Lage einregelt, die der sich auf beiden Seiten
des Regelkolbens aufbauenden Druckdifferenz entspricht.
-
Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich aufgrund-sehr niedriger
Temperaturen die Viskosität des Druckmittels stark gesenkt hat und so einen- wesentlichen
Verdrängungswiderstand beim Verschieben des Regelkolbens-in Öffnungsrichtung des
Stromregelventils bietet, da zum Öffnen des Stromregelventils nur dieser Verdrängungswiderstand
und nicht zusätzlich noch die Kraft einer Druckfeder überwunden werden muß. Durch
dieses erleichterte Öffnen des Strom-
regelventils zu Betriebsbeginn
wird vermieden, daß ein Druckspeicher, der am Verbraucheranschluß angeschlossen
sein kann, wegen Nichtöffnung des Auslaßanschlusses des Stromregelventils über seinen
zulässigen Maximaldruck aufgeladen wird.
-
Eine Erhöhung der Viskosität des Druckmittels aufgrund niedriger Temperaturen
kann dann eintreten, wenn das Stromregelventil in einem Kraftfahrzeug eingebaut
ist und dieses bei sehr tiefen Temperaturen im Freien steht und nicht in Betrieb
ist.
-
Um bei einer Inbetriebnahme nach einem Stillstand der Pumpe grundsätzlich
immer ein geöffnetes Stromregelventil zu haben, kann auch der Regelkolben durch
eine Feder geringer Kraft in Öffnungsrichtung beaufschlagt sein.
-
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die in Schließrichtung
beaufschlagbare Wirkfläche größer als die in Öffnungsrichtung beaufschlagbare Wirkfläche.
-
Eine einfach herstellbare Ausbildung der Erfindung besteht darin,
daß die Zylinderbohrung eine Stufenbohrung und der Regelkolben ein Stufenkolben
ist. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß in der
zum Verbraucheranschluß führenden Leitung ein Umschaltventil angeordnet ist, in
dessen erster Schaltstellung
die zweite Wirkfläche und der Verbraucheranschluß
mit dem Druckanschiuß verbunden sind und in dessen zweiter Schaltstellung die zweite
Wirkfläche und der Verbraucheranschluß mit einem Rücklauf verbunden sind. Dabei
kann im Verbraucheranschluß ein Rückschlagventil angeordnet sein und das Umschaltventil
in Abhängigkeit vom Druck im Verbraucheranschluß hinter dem Rückschlagventil schaltba.r
sein.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 ein erfindungsgemäßes
2-Wege-Stromregelventil im Schnitt; Figur 2- ein erfindungsgemäßes 3-Wege- Stromregelven
ti 1 im Schnitt; Figur 3 ein Speicherladeventil mit einem erfindungsgemäßen 3-Wege-Stromregelventil
im Schnitt.
-
Das in Figur 1 dargestellte Stromregelventil weist ein Gehäuse 1 mit
einer Stufenbohrung 2 auf, in der ein als Stufenkolben 3 ausgebildeter Regelkolben
axial verschiebbar angeordnet ist. Die Stirnfläche der kleinen Stufe des Stufenkolbens
3 bildet eine erste Wirkfläche 4, während die Stirnfläche der großen Stufe des Stufenkolbens
3 eine zweite Wirkfläche 5 bildet.
-
In einem Druckanschluß 6, der an eine nicht dargestellte Förderleitung
einer Pumpe angeschlossen ist, ist eine Meßdrossel 7 angeordnet. In Strömungsrichtung
vor der Meßdrossel 7 führt eine Verbindung 8 vom Druck anschluß zur kleinen Stufe
der Stufenbohrung 2, während in Strömungsrichtung hinter der Meßdrossel 7 eine Verbindung
9 vom Druckanschluß 6 zur großen Stufe der Stufenbohrung 2 führt. Dadurch ist die
erste Wirkfläche 4 vom Druck vor und die zweite Wirkfläche 5 vom Druck hinter der
Meßdrossel 7 beaufschlagt.
-
Der Druckanschluß 6 mündet in dem Bereich des Stufenkolbens 3 radial
in die kleine Stufe der Stufenbohrung 2.
-
Von der kleinen Stufe der Stufenbohrung 2 führt im Bereich des Stufenkolbens
3 radial ein Verbraucheranschluß 10 weg.
-
Im Bereich der in Bewegungsrichtung des Stufenkolbens 3 zueinander
versetzt angeordneten ündungen des Druckanschlusses 6 und des Verbraucheranschlusses
10 in die Stufenbohrung 2 ist am Stufenkolben 3 eine radial umlaufende Steuernut
11 ausgebildet. Die Mündungen von Druckanschluß 6 und Verbraucheranschluß 10 sowie
die Lage der so Steuernut 11 sind einander zugeordnet, daß in der einen Endstellung
des Stufenkolbens 3, im dargestellten Fall der linken ndstellung, ein Durchgang
vom Druckanschluß 6 zum Verbraucheranschluß 10 offen ist. In der anderen Endstellung
des Stufenkolbens 3 ist dieser Durchgang abgesperrt.
-
Das in Figur 2 dargestellte Stromregelventil weist ebenfalls ein Gehäuse
1 mit einer Stufenbohrung 2 auf, in der ein Stufenkolben 3 axial verschiebbar angeordnet
ist. In
einer von einem Druckanschluß 6 zu einem Verbraucheranschluß
10 führenden Leitung ist ebenfalls eine Meßdrossel 7 angeordnet, wobei die an der
Stirnseite der kleinen Stufe des Stufenkolbens 3 gebildete erste Wirkfläche 4 über
eine Verbindung 8 mit dem Druckanschluß 6 in Verbindung steht und die an der großen
Stufe des Stufenkolbens 3 gebildete zweite Wirkfläche 5 über eine Verbindung 9 mit
der zum Verbraucheranschluß 10 führenden Leitung hinter der Meßdrossel 7 verbunden
ist.
-
In die Stufenbohrung 2 mündet radial eine Verbindungsleitung 12, die
mit dem Druckanschluß 6 in Verbindung steht.
-
In Bewegungsrichtung des Stufenkolbens 3 dazu versetzt führt von der
Stufenbohrung 2 ein Auslaßanschluß 13 radial weg. Im Bereich der Mündungen der Verbindungsleitung
12 und des Auslaßanschlusses 13 in die Stufenbohrung 2 ist am Stufenkolben 3 eine
radial umlaufende Steuernut 11 ausgebildet. Die Mündungen der Verbindungsleitung
12 und des Auslaßanschlusses 13 sowie die Steuernut .11 sind einander so zugeordnet,
daß in der einen Endstellung des Stufenkolbens 3, im dargestellten Fall der rechten
Endstellung, ein Durchgang von der Verbindungsleitung 12 zum Auslaßanschluß geschlossen
und in der anderen Endstellung geöffnet ist.
-
Bei den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Stromregelventilen entsteht
während des Betriebs der Pumpe an der Meßdrossel 7 ein Druckgefälle, wobei der höhere
Druck vor der Meßdrossel 7 über die Verbindung 8 auf die erste Wirkfläche 4 einwirkt.
Der auf die zweite Wirkfläche 5 einwirkende Druck wird zum einen durch die feste
Meßdrossel -7
und zum anderen durch die variable Einstellung des
Durchflußquerschnitts an der Steuernut 11 bestimmt.
-
Die Regelkennlinie der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Stromregelventile
wird durch die Meßdrossel und die Größe der beiden Wirkflächen 4 und 5 festgelegt.
Bei steigender Druckdifferenz an der Meßdrossel 7 wird durch die 3eaufschlagung
der ersten Wirkfläche 4 vom höheren Druck der Stufenkolben 3 soweit in Schließrichtung
verschoben, bis durch die Verringerung des Durchtrittsquerschnitts an der Steuernut
11 der die zweite Wirkfläche 5 beaufschlagende Druck eine solche Größe erreicht
hat, daß die den Stufenkolben an seinen Wirkflächen 4 und 5 beaufschlagenden Kräfte
im Gleichgewicht sind.
-
Das in Figur 3 dargestellte Speicherladeventil weist ein Stromregelventil
auf, das vom Prinzip her dem Stromregelventil nach Figur 2 entspricht.
-
Dieses Speicherladeventil besitzt einen Druckanschluß 6, einen Speicheranschluß
14, einen Rücklauf 15 und einen Auslaßanschluß 13. Der Druckanschluß 6 ist mit einer
Pumpe 16 verbunden. Am Speicheranschluß 14 ist ein Druckspeicher 17 angeschlossen,
welcher Bestandteil einer nicht dargestellten hydraulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage
ist. Der Rücklauf 15 führt zu einem drucklosen Behälter 18.
-
Am Auslaßanschluß 13 ist eine nicht dargestellte Servolenkung angeschlossen,
welche nach dem Druckmittelumlaufprinzip arbeitet.
-
Das Stromregelventil weist wie-in Figur 2 einen Stufenkolben 3 auf,
der in einer Stufenbohrung 2 verschiebbar angeordnet ist. Die kleine Stufe der Stufenbohrung
2 geht direkt in den iruckanschluß 6 über. Die große Stufe der Stufenbohrung 2 ist
über eine zeitung 19 und eine von der Leitung 19 abzweigende Verbindung 9 mit dem
Druckan-schluß 6 verbunden. Vor dem Abzweigen der Verbindung 9 ist in der Leitung
19 eine Meßdrossel 7 angeordnet, während in der Verbindung 9ein speicherdruckabhängig
schaltendes Schaltventil 20 angeordnet ist. Durch das Schaltventil 20 ist die große
Stufe der Stufenbohrung 2 entweder über die Verbindung 9 mit dem Druokanschluß 6
oder mit dem Rücklauf 15 verbindbar.
-
Die Leitung 19 führt nach dem Abzweig der Verbindung 9 weiter über
ein Rückschlagventil 21 zum Speicheranschluß 14.
-
Durch den Stufenkolben 3, dessen kleine Stirnfläche eine e-rste Wirkfläche
4 und dessen große Stirnfläche eine zweite Wirkfläche 5 bildet, ist der Durchtrittsquerschnitt
vom Druckanschluß 6 zum radial in die Stufenbohrung 2 einmündenden Auslaßanschluß
14 regelbar.
-
Während des Aufladevorganges des Druckspeichers 17 ist auch die große
Stufe der Stufenbohrung 2 über das Schaltventil 2Q mit dem Druckanschluß 6 verbunden,
so daß der Stufenkolben 3 den Durchtrittsquerschnitt vom Druckanschluß 6 zum Auslaßanschluß
13 entsprechend der Druckdifferenz an der Meßdrossel 7 regelt.
-
Hat der Druck im Druckspeicher 17 ein bestimmtes Druckniveau erreicht,
schaltet das Schaltventil 20 um, so daß die große Stufe der Stufenbohrung 2 mit
dem Rücklauf 15 verbunden und somit die zweite Wirkfläche 5 druckentlastet ist.
Durch den die erste Wirkfläche 4 beaufschlagenden Pumpendruck wird der Stufenkolben
3 ganz in seine Öffnungsstellung verschoben, so daß alles geförderte Druckmittel
zum Auslaßanschluß 13 strömt.
-
Erst bei Absinken des Speicherdrucks unter ein bestimmtes Druckniveau
schaltet das Schaltventil 20 wieder um und das Stromregelventil stellt sich entsprechend
der an der Meßdrossel 7 vorhandenen Druckdifferenz ein.
Leerseite