DE2853718A1

DE2853718A1 - Bremsdruckregler, insbesondere fuer eine hydraulische fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE2853718A1
Application number: DE19782853718
Authority: DE
Inventors: Bern Schopper
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1978-12-13
Filing date: 1978-12-13
Publication date: 1980-07-17
Also published as: GB2038433A; GB2038433B; FR2443951A1; IT7928044A0; FR2443951B1; DE2853718C2; IT1127710B

Description

Bremsdruckregler, insbesondere für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsdruckregler, insbesondere für eine hydrauliche Fahrzeugbremsanlage, mit einem Reglereinlaßraum und einem Reglerauslaßraum, die durch eine Durchflußöffnung miteinander in Verbindung stehen, in der ein Druckregler angeordnet ist, bestehend aus einem als abdichtende Trennwand zwischen Reglereinlaß- und Reglerauslaßraum eingesetzten, in den Einlaßraum beweglichen, elastomeren Ventilsitzring, dessen Durchfluß- öffnung durch ein im Auslaßraura angeordnetes, durch Anschläge begrenzt bewegliches Ventilglied verschließbar ist, das mit seiner dem Einlaßraum zugewandten Stirnseite bis auf eine schmale, der Durchflußöffnung direkt benachbarte, bei geschlossener Durchflußöffnung zumindest teil-

2Ö weise vom Druck des Auslaßraums beaufschlagte Ringfläche an einer gehäusefesten Wand anliegt.

Ein derartiger Bremsdruckregler ist aus der französischen Patentanmeldung 2 155 887 bekannt. In dem Gehäuse des Druckreduzierventils ist eine Bohrung eingebracht, in der der , als Kolben ausgebildete, elastomere Ventilsitzring axial gleitend eingesetzt ist. Der Ventilsitzring wird durch eine Feder, die sich an der der Durchflußöffnung gegenüberliegenden Wand des Einlaßraums abstützt, gegen eine in die Bohrung eingesetzte Muffe gedrückt. Die Muffe wird von einem die Bohrung dichtend verschließenden Stopfen

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gegen oine umlaufende Schulter in der Bohrungswand gedrückt und liegt so im Gehäuse fest. Das Ventilgiied sitzt auf dem Ende eines Ventilkolbens, der, den Einlaßraum und die Durchflußöffnung durchragend, mit seinem dicker ausgebildeten, dem Ventilglied gegenüberliegenden Ende durch eine Bohrung in der der Durchflußöffnung gegenüberliegenden ¥and des Einlaßraums nach außen geführt ist. Das in der durchgehenden Bohrung axial gleitende, dicke Ende des Ventilkolbens trägt in einer Ringnut einen O-Ring, der den Einlaßraum vom Umgebungsraum abdichtet. Das Ventil besteht aus einem die Durchflußöffnung überragenden Abschnitt, der mit dem Ventilkolben über eine Kegeligen Abschnitt verbunden ist und durch einen die übrigen Durchmesser des Ventilgliedes überragenden Abschnitt abgeschlossen wird. Die Innenwand der Muffe verläuft kegelig verjüngend zur Durchflußöffnung, so daß das Ventilglied aus der Muffe soweit austreten kann, bis sein im Durchmesser größter Abschnitt an der Innenwand der Muffe zur Anlage kommt und so den Schließweg des Ventils begrenzt. Die Muffe hat zu seiner Außenwand durchgehende Bohrungen, die in einer umlaufenden Ringnut enden, so daß die Druckmittelverbindung zu der im Gehäuse eingebrachten Auslaßöffnung gewährleistet ist. Der Kolben ist derart abgestützt, daß die mit dem Druck des Auslaßraums beaufschlagte wirksame Fläche größer ist als die vom Druck beaufschlagte wirksame Fläche im Einlaßraum. ¥ird der Einlaßraum mit Druck beaufschlagt, so wird sich dieser durch die Durchflußöffnung in den Auslaßraum fortpflanzen, um ab einem bestimmten Druckpunkt das Ventilglied mit dem Ventilkolben gegen eine von außen auf den Ventilkolben aufgebrachte Kraft in Richtung auf den Einlaßraum zu bewegen, bis der kegelige Abschnitt des Ventilgliedes in der Durchflußöffnung des Ventilsitzringes dichtend zur Anlage kommt. Wird der Einlaßraum entlastet, so wird auf die durch den dichtenden Ventilsitz und den Innen-

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durchmesser der Muffe gebildete druckbeaufschlagte "Ringfläche eine Kraft ausgeübt, die den Ventilsitzring gegen die Federkraft axial verschiebt und ihn somit vom kegeligen Ansatz des Ventilglieds abhebt. Die Durchfluß-•5 öffnung ist wieder geöffnet und somit der Druckabbau in der Auslaßkammer gewährleistet.

Bei dieser Ausführungsform wirkt sich nachteilig aus, daß bei einem Druckgefälle von Auslaßrauin zu Einlaßraum eine . telativ große Kraft nötig ist, den Ventilsitzring axial zu verschieben. Die zu überwindende Kraft bestimmt sich nach der den Ventilsitzring an die Muffe andrückenden Federkraft und der zwischen Gehäuse und Ventilsitzring auftretenden Reibkraft,die relativ hoch ist, da er dichtend an der Gehäusewand anliegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine die beschriebenen Nachteile vermeidende Dichtanordnung zu schaffen, die durch einen einfachen Aufbau wartungsfreundlich und kostengünstig ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilsitzring auf seiner dem Einlaßraum zugewandten Stirnfläche abgestützt ist und aus derart elastischem, elastomerem Material besteht, daß bei einem Druckgefälle von Auslaßraum zu Einlaßraum der Ventilsitzring zum Einlaßraum umklappt und die Durchflußöffnung freigibt; Die bei einem'Druckgefälle von Auslaßraum zu Einlaßrauirt zur Öffnung der Durchflußöffnung aufzubringende Kraft ist nun

nur vom verwendeten Material und der Konstruktion des Ventilsitzringes abhängig und somit in relativ engen Grenzen sicher bestimmbar. Der Ventilsitzring kann so ausgelegt werden, daß sich schon bei sehr geringen Druckunterschieden von Auslaßraum zu Einlaßraum der Ventilsitz vom Ventilglied abhebt.

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Dadurch, daß der Ventilsitzring an der dem Einlaßraum zugewandten Stirnseite eines Stopfens anliegt, der den Ventilsitzring zum Einlaßraum gegen eine Schulter im Gehäuse drückt und der Auslaßraum mit seiner Auslaßöffnung im Stopfen angeordnet ist, ist eine einfache Abstützung des Ventilsitzringes erzielt, durch die zugleich eine Abdichtung der Druckräume gegen die Atmosphäre ermöglicht wird. Der Stopfen muß nicht mit einer zusätzlichen Dichtung versehen werden. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn der Ventilsitzring zum Einlaßraum durch einen Kolben dichtend an die Schulter im Gehäuse gedrückt wird, wobei der Kolben mit seiner ersten Stirnfläche den Auslaßraum begrenzt und auf seiner zweiten Stirnfläche vom Druck eines zweiten Bremskreises eines Tandemhauptzylinders beaufschlagt ist.

Dadurch wird die regelnde Dichtanordnung abhängig von einem zweiten Bremskreis, was insbesondere bei zweikreisigen Fahrzeugbremsanlagen von Vorteil ist.

Fällt der Druck im zweiten Bremskreis des Tandemhauptzylinders aus,so wird der Kolben den Ventilsitzring zwischen Reglereinlaßraum und Reglerauslaßraum freigeben, der Druck im Einlaßraum wird den Ventilsitzring in Richtung auf den Auslaßraum verschieben und die Dichtwirkung ist somit aufgehoben. Der Druck des Einlaßraumes wird ohne Druckminderung auf die Radzylinder der Hinterachse weitergeleitet, womit erreicht wird, daß sie stärker gebremst werden kann.

Indem der Kolben als Stufenkolben ausgebildet ist, dessen größere Stirnfläche vom Druck des zweiten Bremskreises beaufschlagt ist und der an der Stufe im Gehäuse zur Anlage kommt, so daß das Zusammnpressen des Ventilsitzringes begrenzt ist, wird eine Schädigung des Ventilsitzringes vermieden.

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Durch die Ausführung des Ventilsitzringes in der Art, daß er über seinen Umfang verteilte Ausnehmungen aufweist, die in der Tiefe geringer sind als die Höhe der zur Abstützung dienenden Schulter im Gehäuse, wird bei nicht angedrücktem Ventilsitzring der Druclcniittelfluß über seinen Außenuinfang sichergestellt.

Erfindungsgemäße Ausführungen des Bremsdruckreglers sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 den Schnitt durch ein Bremsdruckregler,

Figur 2 den Schnitt durch ein Bremsdruckregler mit Sperre, Figur 3 die Ansicht eines Ventilsitzringes.

In Figur 1 ist in einem Gehäuse 1 eine dreistufige, durchgehende Stufenbohrung 3 eingebracht, in deren mit kleinstem Durchmesser ausgebildeten Abschnitt 4 ein Ventilkolben 6 axial gleitend geführt ist. Der Ventilkolben 6 durchragt den mit mittlerem Durchmesser ausgebildeten Abschnitt 2 und ragt mit seinem freien, einen kleineren Durchmesser als der übrige Ventilkolben aufweisenden Ende 7» das einen Ventilteller 8 trägt, in den mit größtem Durchmesser ausgebildeten Abschnitt 5 der Stufenbohrung 3 hinein. Eine Ringdichtung 9» die den Ventilkolben dichtend umgreift, liegt an der Stufe 10 der Stufenbohrung 3 fest an und dichtet so den Abschnitt 4 der Stufenbohrung 3 gegen den als Einlaßraum dienenden Abschnitt 2 ab · An der Stufe 11 der Stufenbohrung liegt eine flexible, elastomere, als Ventilsitzring 12 dienende Trennwand an, die durch einen in den Anschnitt 5 der Stufenbohrung eingeschraubten Stopfen 13 an die Stufe 11 dichtend angedrückt wird. In den Stopfen 13 ist ein topf-

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ähnlicher Auslaßraum 14 mit seinem Auslaß 15 koaxial zum Ventilkolben eingebracht, in der der Ventilteller 8 mit geringem radialen Spiel axial gleitet. Der Stopfen 13 stützt den Ventilsitzring 12 bis auf eine kleine, der Durchflußöffung 16 direkt benachbarte Ringfläche 17 ab, so daß bei geschlossenem Ventil wenigstens noch ein Teil der Eingflache vom Druck des Auslaßraums i4 beaufschlagt ist. Der Auslaßraum 14 ist mit den Radzylindern der Hinterachse 18 verbunden, der als Einlaßraum dienende mittlere Anschnitt 2 der Stufenbohrung 3 ist über den Einlaß 19 mit der Druckkammer I des Tandemhauptzylinders 21 verbunden. Die Druckkammer II des Tandemhauptzylinders 21 steht mit den Radzylindern der Vorderachse 20 direkt in Verbindung. Das zur Gehäuseaußenkante 23 zeigende Ende 22 des Ventilkolbens 6 ist kleiner als der übrige Durchmesser des Ventilkolbens ausgebildet, so daß im Abschnitt 4 der Stufenbohrung 3 ein Anschlagring 25 eingebracht werden kann, der den axialen Verschiebeweg y des Ventilkolbens derart begrenzt, daß dieser geringfügig größer ist als der Ventilschließveg x. Es wird somit verhindert, daß der Ventilteller 8 durch den Ventilsitzring 12 gedrückt werden kann und das Druckreduzierventil unbrauchbar wird.

Das Ende 22 des Ventilkolbens 6 liegt an einer Scheibe 24 an, die in einer an das Gehäuse 1 angesetzten Buchse 27 gleitet.Die Scheibe 24 wird durch eine Feder 26, die sich am Boden 28 der Bucnse 27 abstützt, an die Gehäuseaußenkante 23 gedruckt, so daß der Druckregler in die gezeigte Ruhestellung gelangt.

Der Durchmesser d des Ventiltellers 8 und der Durchmesser d des Ventilkolbens 6 sind so bemessen, daß eine Druckreduzierüng von Einlaßraum zu Auslaßraum im Verhältnis der im Einlaßraum

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und Auslaßraum druckbeaufschlagten Flächen reduziert wird. Der Durchmesser d₂ der Durchflußöffnung 16 ist größer gewählt als der Durchmesser d_ des Ventilkolbens, so daß
eine Montage der Anordnung ohne Aufweiten des Ventilsitzringes 12 erfolgen kann. Es ist selbstverständlich auch
möglich, durch Wahl des Durchmessers d, = d. den Bremsregler als Bremsdruckbegrenzer zu verwenden. Bei Betätigung des Pedals 29 wird der Einlaßraum 2 mit Druck beaufschlagt, der sich über die Durchflußöffnung 16, den Aus-

laßraum 14 und den Auslaß 15 zu den Radzylindern der Hinterachse 18 des Fahrzeuges fortpflanzt. Ab einem bestimmten Druckpegel wird der Druck auf die wirksame Fläche im
Auslaßraum ausreichend sein, den Ventilkolben gegen die
Kraft der Feder 26 nach links zu verschieben, um so durch Anlage des Ventiltellers 8 an die Ringfläche 17 die Durchflußöffnung 16 zu verschließen. Bei einer weiteren Druckerhöhung im Einlaßraum wird der Druckregler den Druck im
Auslaßraum entsprechend den wirksamen Flächenverhältnissen im Einlaßraum und Auslaßraum reduzieren.

¥ird der Einlaßraum 2 entlastet, so wird der Druck im Auslaßraum 14 den Ventilteller 8 in Richtung auf den Einlaßraum 2 bewegen, bis der Ventilkolben 6 am Anschlagring 25 zur Anlage kommt. Durch die vom Druck des Auslaßraumes beaufschlagte Restfläche der Ringfläche 17, die durch den

Außenrand des Ventiltellers und den Innenrand des Auslaßraums 14 gebildet wird, wird auf den Ventilsitzring 12
eine Kraft ausgeübt,' die ihn so weit zum Einlaßraum 2 umklappen läßt, bis sieh die Ringfläche 17 vom Ventilteller 8 abgehoben hat und die Durchflußöffnung 16 zum Druckausgleich freigibt. Während dem Druckabbau im Auslaßraum

wird ab einem bestimmten Druckpegel die Kraft der Feder den Ventilkolben wieder nach rechts verschieben, bis die
Ruhestellung der Anordnung wieder erreicht ist.

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Da die Figur 2 im Regelaufbau im wesentlichen der der ' Figur 1 entspricht, sind bis auf die mit ' versehenen Bezugszeichen alle Bezugszeichen gleich. Der Abschnitt 5 der Stufenbohrung 3 erweitert sich zu seinem Ende an der Stufe 37 zu einem weiteren Abschnitt 30, der durch einen Stopfen 13¹. verschlossen ist und durch eine Ringdichtung 35 zwischen Gehäuse 1 und Stopfen 13' gegen die Atmosphäre dicht abgeschlossen ist.

In dem Abschnitt 5 der Stufenbohrung gleitet ein Stufenkolben 391 der beiderseits der Stufe 37 Ringdichtungen 33 und'3^ trägt, so daß der Abschnitt 5 gegen den Abschnitt druckmitteldicht abgeschlossen ist. Der Abschnitt zwischen den Dichtungen 33 und 34 ist über die Entlüftungsbohrung mit der Atmosphäre verbunden, so daß bei Bewegung des Stu-

15" fenkolbens 39 ein Druckausgleich erfolgen kann. In dem zum Ventilsitzring 12' liegenden Abschnitt des Stufenkolbens ist der Auslaßraum 14¹ eingebracht, der über die radialen Bohrungen 31 mit einer Aussparung 32 des Stufenkolbens in Verbindung steht. In Höhe der Aussparung 32 befindet sich im Gehäuse 1 eine Auslaßöffnung 36, die mit den Radzylindern der Hinterachse 18 in Verbindung steht. Die Druckkammer I des Tandemhauptzylinders 21 ist mit dem Einlaß 19 des Einlaßraumes 2 verbunden, die Druckkammer II des Tandemhauptzylinders ist mit den Radzylindern der Vorderachse 20 und über die Einlaßöffnung 15* im Stopfen 13* mit dem als Druckraum dienenden Abschnitt 30 ^der Stufenbohrung verbunden.

Der Ventilsitzring *2' hat, wie in Figur 3 dargestellt, über seinen Außenumfang verteilt Ausnehmungen kl, die in der Tiefe geringer sind als die Höhe der zur Abstützung dienenden Schulter 11 in der Stufenbohrung 3.

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Bei Betätigung des Pedals 29 wird das Druckmittel in der Druckkammer I und II gleichermaßen komprimiert. Der Druck im Druckraum II wirkt im Abschnitt 30 der Stufenbohrung 3 auf die größere Fläche kO des Stufenkolbens 391 der Druck in Druckkammer I wirkt im Einlaßraum 2 auf die kleinere Fläche des Stufenkolbens. Der s.o beaufschlagte Stufenkolben 39 verschiebt sich nach links und drückt den Ventilsitzring 1-2' gegen die Stufe 11, bis der Stufenkolben 39 an der Stufe 37 zur Anlage kommt. Einlaßraum 2 und Aus-

1ό laßraum 14' sind druckmitteldicht voneinander getrennt, das Druckreduzierventil kommt zur Wirkung.

Fällt der Druck in der Druckkammer II aus, so wird der Abschnitt 30 drucklos. Der jetzt nur von einer Seite druckbeaufschlagte Stufenkolben 39 verschiebt sich nach rechts,die

1-5 Dichtwirkung des Ventilsitzringes 12¹ an der Stufe 11 geht verloren und das Druckmittel kann, durch die Ausbildung des Außenumfangs des Ventilsitzringes begünstigt, ungehindert über die Stufe 11 sofort zum Auslaß 36 gelangen. Die Druckminderung ist aufgehoben, der gesamte, durch die Pedalkraft erzeugte Bremsdruck pflanzt sich bis zu den Radzylindern der Hinterachse 18 fort.

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Claims

ALFRED TEVES GMBH 06. Dezember I978

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Patentansprüche

1J Bremsdruckregler, insbesondere für eine hydraulische v^X Fahrzeugbremsanlage, mit einem Reglereinlaßraum und einem Reglerauslaßraum, die durch eine Durchflußöffnung miteinander in Verbindung stehen, in der ein Druckregler angeordnet ist, bestehend aus einem als abdichtende Trennwand zwischen Reglereinlaß- und Reglerauslaßraum eingesetzten, in den Einlaßraum beweglichen, elastomeren Ventilsitzring, dessen Durchflußöffnung durch ein im Auslaßraum angeordnetes, durch Anschläge begrenzt bewegliches Ventilglied verschließbar ist und das mit seiner dem Einlaßraum zugewandten Stirnseite bis auf eine schmale, der Durchflußöffnung direkt benachbarte, bei geschlossener Durchflußöffnung zumindest teilweise vom Druck des Auslaßraums beaufschlagte Ringfläche ari einer gehäusefesten Wand anliegt, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß der Ventilsitzring ("12,12') auf seiner dem Einlaßraum zugewandten Stirnfläche derart abgestützt ist, daß bei einem Druckgefälle von Auslaßraum (14,14') zu Einlaßraum (2) der Ventilsitzring (12,12-') zum Einlaßraum umklappt und die Durchflußöffnung (16) freigibt.
2. Bremsdruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzring (12) an der dem Einlaßraum (2) zugewandten Stirnseite eines Stopfens (13) anliegt, der den Ventilsitzring (12) zum Einlaßraum (2) gegen eine Schulter (11) im Gehäuse (i) drückt und der Auslaßraum (i4) mit seiner Auslaßöffnung (15) im Stopfen (13) angeordnet ist.

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3. Bremsdruckregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilsitzring (12^!) zum Einlaßraum (2) durch einenKolben dichtend an die Schulter (11) im Gehäuse (i) gedrückt wird, wobei der Kolben mit seiner ersten Stirnfläche den Einlaßraum (2) begrenzt und auf seiner zweiten Stirnfläche (4θ) vom Druck eines zweiten Bremskreises eines Tandemhauptzylinders (21) beaufschlagt ist.
4. Bremsdruckregler nach Anspruch 3>dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben ein Stufenkolben (39) ist, dessen größere Stirnfläche (4θ) vom Druck des zweiten Bremskreises beaufschlagt ist und der Stufenkolben (39) an der Stufe (37) im Gehäuse (i) zur Anlage kommt, so daß das Zusammenpressen des Ventilsitzringes (12·) begrenzt ist.

5· Bremsdruckregler nach Anspruch 3 oder h, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilsitzring (12·) über seinen Außenumfang verteilte Ausnehmungen (4i) aufweist, die in der Tiefe geringer sind als die Höhe der zur Abstützung dienenden Schulter (11) im Gehäuse (1).

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