DE2905461A1

DE2905461A1 - Stroemungsmittel-drucksteuerventil

Info

Publication number: DE2905461A1
Application number: DE19792905461
Authority: DE
Inventors: James P Koenig
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1978-02-16
Filing date: 1979-02-13
Publication date: 1979-08-30
Also published as: CA1088980A; AU522763B2; AU4371079A; US4158470A; FR2417419B1; GB2014699A; JPS54117943A; BR7900902A; IT7920216A0; IT1110244B; FR2417419A1; GB2014699B; AR217731A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Strömungsmittel-Drucksteuerventil nach dem Oberbegriff des 'Hauptanspruchs.

Viele moderne Schwerlastfahrzeuge, die mit Luftdruckbremsen ausgestattet sind, sind im allgemeinen außerdem mit Parkbremsen ausgerüstet, welche unter Federdruck eingerückt und unter Strömungsmitteldruck gelöst werden. Bei diesen hält ein Abhebedruck, der normalerweise den Bremsen zugeführt wird, diese in der Lösestellung. Wenn dieser Abhebedruck jedoch abgelassen wird, bewirkt die Federbetätigungseinrichtung automatisch eine mechanische Bremsung. Die Kommunikation dieses Abhebedruckes zu den Bremsenfedern wird normalerweise durch ein manuell betriebenes Parkbrems-Steuerventil geregelt. Dieses Ventil wird zwar normalerweise von Hand betätigt, die bekannten Ventile enthalten jedoch zusätzlich einen Sicherheitsfaktor, so daß das Parkbrems-Steuerventil automatisch den Abhebedruck der Bremsenfedern abläßt und eine automatische mechanische Bremsung bewirkt, wenn der Versorgungsdruck auf einen bestimmten, niedrigen Wert abfällt. Bekannte Systeme dieser Art leiden jedoch unter dem Nachteil, daß der Abhebedruck, welcher erforderlich ist, um die Bremsenfedern davon abzuhalten, daß sie allmählich angelegt werden, sehr viel höher ist als der bestimmte niedrige Druckwert, bei dem das Fahrzeug nicht mehr sicher betrieben werden kann und bei dem das Parkbrems-Steuerventil automatisch die Bremsenfedern entlüftet. Dieses langsame Anlegen bzw. "Ziehen" der Federbremsen ist unerwünscht, da schleifende bzw. ziehende Federn deren Abnutzung erhöhen und oft zu gefährlichen Betriebszuständen führen. Aus diesem Grunde sollte das langsame Anlegen bzw. "Schleifen" der Federbremsen verhindert werden, wobei gleichzeitig jedoch das Si-

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eherneitsmerkmal erhalten bleiben soll, daß eine automatische Bremswirkung eintritt, wenn der Strömungsmitteldruck in dem System unter einen bestimmten Druckwert abfällt, bei dem das Fahrzeug nicht mehr sicher betrieben werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, das "Schleifen" bzw. langsame Anlegen der Federbremsen in einem Fahrzeugbremssystem zu verhindertn, welches mit mechanisch betätigten Parkbremsen ausgestattet ist, die durch Strömungsmitteldruck gelöst und durch Federn eingerückt werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt schematisch eine Teilansicht eines Fahrzeugbremssystems mit einem im Querschnitt dargestellten Steuerventil.

Das Parkbremssystem ist in der Zeichnungs insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Es enthält einen Ventilmechanismus, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 12 versehen ist. Dieser steuert die Strömungsmittelkommunikation zwischen einer Druckmittelquelle 14 und den insgesamt mit der Bezugszahl 16 versehenen Parkbremsen, die unter Federkraft eingerückt und durch Strömuna-^jnitteldruck gelöst werden. Das Ventil 12 enthält ein Gehäuse 18, in dem ein Hohlraum 20 ausgebildet ist. Eine Einlaßöffnung 22 verbindet den Hohlraum 20 mit der Druckmittelquelle 14. Eine Auslaßöffnung 24 verbin-

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det den Hohlraum 20 mit den Federbremsen 16; eine Ablaßöffnung 26 verbindet den Hohlraum 20 mit der Umgebungsatmosphäre.

Ein Steuerventilteil, welches insgesamt durch die Bezugszahl 28 gekennzeichnet ist, ist verschiebbar in dem Hohlraum 20 angebracht. Ein Ende 30 des Teiles 28 erstreckt sich durch eine Öffnung 32, die in dem Gehäuse 18 vorgesehen ist, und ist mit einem Knopf 34 ausgestattet. Der Knopf 34 ist am Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet, so daß er vom Fahrzeugführer betätigt werden kann. Eine Feder 36 drückt das Steuerventilteil 28 elastisch in die erste bzw. obere Stellung, die in der Zeichnung dargestellt ist. Wenn der Fahrzeugführer auf den Knopf 34 einen Druck ausübt, kann das Ventilteil 28 nach unten in die zweite bzw. untere Stellung, in der Sicht der Figur, gedrückt werden, so daß das Ende 38 des Steuerventilteils gegen die Endwand 40 des Hohlraums 20 zu liegen kommt. Eine Ringdichtung 42 wird von dem Steuerventilteil· 28 getragen und verhindert, daß Luft bzw. Strömungsmitteidruck durch die Öffnung 32 um den Abschnitt 30 des Steuerventilteils 28 entkommt.

Der Hohlraum 20 ist abgestuft und bildet Abschnitte 44,46 mit kleinerem Druchmesser, zwischen denen ein Abschnitt 48 mit größerem Durchmesser vorgesehen ist. Das Steuerventilteil· 28 enthärt einen Abschnitt 50 mit größerem Durchmesser, der eine Ringdichtung 52 trägt. Diese iiegt verschiebbar und dichtend gegen die Wand des Abschnittes 48 mit größerem Durchmesser des Hohlraums 20 über den gesamten Bereich der Verschiebebewegung des Steuerventilteiis 28 hinweg an. Der Abschnitt 50 ist immer zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung 24 angeordnet und verhindert die Kommunikation zwischen den öffnungen 22 und 24 um den Umfang des Steuerventiiteils

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28 herum. Es erstreckt sich jedoch ein Kanal 54 durch das Steuerventilteil 28, der die Einlaßöffnung 22 mit der Auslaßöffnung 24 verbindet, wenn das Steuerventilteil 28 aus der ersten, in der Zeichnung dargestellten Stellung, in die zweite, untere Stellung verschoben wird. Ein federbelastetes Rückschlagventil, das insgesamt durch die Bezugszahl 56 gekennzeichnet ist, ermöglicht eine Kommunikation über den Kanal 54 von der Einlaßöffnung 22 zur Auslaßöffnung 24. Es verhindert jedoch eine Kommunikation in der umgekehrten Richtung von der Auslaßöffnung 24 zur Einlaßöffnung 22. Das Steuerventilteil 28 enthält außerdem einen Abschnitt 58, der eine Ringdichtung 60 trägt. Wenn das Steuerventilteil 28 sich in der oberen, in der Zeichnung dargestellten Stellung befindet, ist die Ringdichtung 60 in dem größeren Abschnitt 48 des Hohlraums 20 angeordnet. Sie ist jedoch so eingerichtet, daß sie verschiebbar und dichtend den kleineren Abschnitt 46 des Hohlraums 20 berührt, wenn das Steuerventilteil 28 in die zweite bzw. abgesenkte Stellung bewegt wird. Ein weiterer Abschnitt 62, der von dem Steuerventilteil 28 getragen wird, trägt eine Dichtung 64, die verschiebbar und dichtend die Wand des kleineren Abschnitts 44 berührt, wenn das Ventilteil 28 in der ersten Stellung ist, wodurch die Einlaßöffnung 22 verschlossen ist. Er befindet sich im größeren Abschnitt 48 des Hohlraums 20, wenn das Ventilteil 28 in die untere bzw. zweite Stellung bewegt ist, wodurch die Einlaßöffnung 22 geöffnet wird. Der Abschnitt 50 enthält eine auf Strömungsmitteldruck ansprechende Fläche mit einem effektiven Querschnitt 66, welcher dem Strömungsmitteldruck an der Einlaßöffnung 22 ausgesetzt ist, wenn das Ventilteil 28 in die zweite, untere Stellung bewegt ist. Die Kraft des Strömungsmitteldrucks, der auf die Fläche 66 wirkt, wirkt gegen die Kraft der Feder 36.

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- 9 Das soeben beschriebene Steuerventil funktioniert folgendermaßen:

Die verschiedenen Komponenten des Systems 10 sind in der Zeichnung in den Stellungen gezeigt, die sie einnehmen, wenn die Federparkbremsen 16 vor dem Starten des Fahrzeugmotors angelegt sind. Wenn das Fahrzeug bewegt werden soll, läßt der Fahrzeugführer den Motor an und beschickt dadurch die Druckmittelquelle 14 mit Strömungsmitteldruck. In dem in der Zeichnung dargestellten Zustand ist die Auslaßöffnung 24 direkt mit der Ablaßöffnung 26 verbunden. Auf diese Weise wird der Abhebedruck von den Federbremsen 16 abgelassen, wodurch sichergestellt wird, daß sie in eingerücktem Zustand sind, wenn das Fahrzeug geparkt ist. Außerdem wird die Kommunikation durch die Einlaßöffnung 22 aufgrund der Dichtberührung des Abschnittes des Steuerventilteils 28 mit dem Abschnitt 44 kleineren Durchmessers des Hohlraums 20 verhindert. Wenn der Fahrzeugführer die Federbremsen lösen will, wird das Steuerventilteil 28 in der Sicht der Zeichnung nach unten gedrückt, in die zweite Stellung, so daß der Abschnitt 58 des Teils 28 dicht gegen den Abschnitt 46 kleineren Durchmessers des Hohlraums 20 anliegt. Hierdurch wird die Ablaßöffnung 26 verschlossen. Wenn das Ventil nach unten bewegt wird, wird der Abschnitt 62 des Ventilteils 2 8 aus dem Abschnitt 44 kleineren Durchmessers des Hohlraums 20 bewegt. Hierdurch ergibt sich eine Strömungsmittelkommunikation zwischen der Einlaßöffnung 22 und der Auslaßöffnung 24 über den Kanal 54 und über das Rückschlagventil 56. Der Druckwert an der Auslaßöffnung 24 wird direkt zu den Federbremsen 16 geleitet, wodurch diesen Abhebedruck zugeführt wird und diese in der Lösestellung gehalten werden.

Nun sei angenommen, daß aufgrund einer Fehlfunktion in der Druckmit-

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telversorgung zur Einlaßöffnung 22 der Druck an der Öffnung 22 allmählich zu sinken beginnt. Bei bekannten Ventilen würde der Abhebedruck, der zu den Bremsen 16 geleitet wird, ebenfalls proportional abnehmen. Dies würde dazu führen, daß die Federbremsen schleifen, da an dem Punkt, an dem die Federbremsen zu schleifen beginnen, ein höherer Strömungsmitteldruck herrscht, als derjenige, der erforderlich ist, die Feder 36 das Ventilteil 28 zurück in die Stellung drücken zu lassen, die in der Zeichnung gezeigt ist. Aufgrund des Rückschlagventils wird jedoch, obwohl der Druck an der Einlaßöffnung 22 reduziert wird, der Druck an der Auslaßöffnung 24 aufrechterhalten. Dieser Druck kann nämlich nicht zur Einlaßöffnung über das Rückschlagventil 26 zurück entweichen. Wenn der Druck an der Einlaßöffnung 22 unter einen bestimmten Wert abfällt, bei dem die Kraft des Strömungsmitteldrucks an der Einlaßöffnung, die gegen die wirksame Fläche 66 wirkt, eine kleinere Kraft erzeugt als die Kraft, die von der Feder 36 erzeugt wird, drückt die Feder 36 das Steuerventilteil 28 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung. Hierdurch wird die Auslaßöffnung 2 4 mit der Ablaßöffnung 26 verbunden, wodurch der Abhebedruck, der zu den Federbremsen 16 geleitet wird, abgelassen und eine mechanische Bremswirkung hervorgerufen wird.

909835/06 13 ORIGINAL INSPiCTES

Claims

-y-

29ϋ54δ1

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 5. Februar 1979

Southfield, Mich.48076, USA Anwaltsakte M-4840

Strömungsmittel-Drucksteuerventil·

Strömungsmittel-Drucksteuerventil· für ein Strömungsmittel-Drucksystem mit einem Gehäuse, in welchem ein Hohlraum ausgebildet ist und weiches eine mit einer DruckmittelquelIe verbindbare Einlaßöffnung, eine mit einem auf Druck ansprechenden Gerät verbindbare Auslaßöffnung und eine mit einer NiedrigdruckqueMe verbindbare Abiaßöffnung besitzt; mit einem Steuerventil·- teil· in dem Hohiraum, welches aus einer ersten Stel^ng, in weicher die Strömungsmittelkommunikation zwischen der Einlaßöffnung und der Ausiaßöffnung verhindert und zwischen der Ausiaßöffnung und der Abl·aßöffnung mog^ch ist, in eine zweite Stellung schaltbar ist, in welcher die Strömungsmitteikommunikation zwischen der Einaißöffnung und der Ausl·aßöffnung möglich und zwischen der Auslaßöffnung und der Ablaßöffnung unterbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (56) im Strömungsmittel-Strömungsweg liegt, welcher die Einlaßöffnung (24) mit der Aus-

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ORIGINAL INSPECTED

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laßöffnung (26) verbindet, wenn das Steuerventilteil (28) sich in seiner zweiten Stellung befindet, wobei das Rückschlagventil (56) eine im wesentlichen unbehinderte Kommunikation zwischen der Einlaßöffnung (22) und der Auslaßöffnung (24) erlaubt und eine Kommunikation von der Auslaßöffnung (24) zur Einlaßöffnung (22) unterbindet.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventilteil (28) von Hand zwischen den beiden Stellungen bewegbar ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventilteil (28) ein in dem Hohlraum (2O) verschiebbares, bewegliches Teil umfaßt, wobei eine Federeinrichtung (36) das bewegliche Teil (28) in die erste Stellung drückt, welche der ersten Stellung des Steuerventilteils entspricht, und wobei das bewegliche Teil (28) eine auf Strömungsmitteldruck ansprechende Fläche mit einem effektiven Querschnitt (66) besitzt, welche dem Strömungsmitteldruck an der Einlaßöffnung (22) ausgesetzt ist, wenn das Steuerventilteil (28) seine zweite Stellung einnimmt, wodurch das bewegliche Teil (2 8) entgegen der Wirkung der Federeinrichtung (36) gedrückt wird und in seiner zweiten Stellung gehalten wird, wenn der Strömungsmitteldruck an der Einlaßöffnung (22) einen bestimmten Wert übersteigt.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (2 8) einen ersten Abschnitt (62) aufv ^st, der verschiebbar und dicht die Wand des Hohlraums (20) berührt, wenn sich das Steuerventilteil (28) in der ersten Stellung befindet,

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wodurch die Strömungsmittelkommunikation zwischen der Einlaßöffnung (22) und der auf Druck ansprechenden Fläche (66) verhindert wird, wobei dieser Abschnitt (62) aus der Dichtberührung mit der Wand des Hohlraums (20) bewegt wird, wenn das Steuerventilteil (2 8) auf seine zweite Stellung zu bewegt wird, wodurch die auf Druck ansprechende Fläche (66) dem Druck an der Einlaßöffnung

(22) ausgesetzt wird.
5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (28) einen Abschnitt umfaßt, der verschiebbar und dicht die Wand des Hohlraums (20) berührt und eine Strömungsmittelkommunikation zwischen der Auslaßöffnung (24) und der auf Strömungsmitteldruck ansprechenden Fläche (66) unterbindet, sowie einen Kanal (54), der quer durch den zweiten Abschnitt verläuft und eine Strömungsmittelkommunikation zwischen der auf Strömungsmitteldruck ansprechenden Fläche (66) und der Auslaßöffnung (24) ermöglicht, wobei das Rückschlagventil (56) in dem Kanal (54) angeordnet ist.
6. Ventil nach Anspruch 5 bei Rückbeziehung auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (20) einen Abschnitt (44) mit erstem Durchmesser und einen Abschnitt (48) mit einem zweiten, größeren Durchmesser in der Nähe des ersten Abschnittes (44) bildet, wobei der Abschnitt des beweglichen Teils (2 8), welcher die Strömungsmittelkommunikation zwischen der Einlaßöffnung (22) und der auf Strömungsmitteldruck ansprechenden Fläche (66) steuert, dicht den ersten Abschnitt (44) des Hohlraumes (20) berührt, wenn sich das Steuerventilteil in der ersten Stellung befindet, und wobei der Abschnitt des beweglichen Teils (28) , welches die

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Strömungsmittelkommunikation zwischen der Auslaßöffnung (24) und der auf Strömungsmitteldruck ansprechenden Fläche (66) verhindert, dicht den Abschnitt (68) mit dem zweiten Durchmesser des Hohlraums (20) berührt.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des beweglichen Teils (28), welcher die Strömungsmittelkommunikation zwischen der Einlaßöffnung (22) und der auf Strömungsmitteldruck ansprechenden Fläche (66) steuert, in den Abschnitt (48) mit größerem Durchmesser bewegbar ist, wenn das Steuerventilteil (28) in die zweite Stellung geschaltet wird, wodurch ein Strömungsmittelfluß zwischen der Einlaßöffnung (22) und der auf Strömungsmitteldruck ansprechenden Fläche (66) möglich ist.
8. Ventil nach Anspruch 3 oder 4 bzw. einem der Ansprüche 5 bis 7 bei Rückbeziehung auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (28) außerdem ein Schließteil (60) enthält, welches aus einem ersten Zustand, in welchem die Strömungsmittelkommunikation zwischen der Auslaßöffnung (24) und der Ablaßöffnung (26) möglich ist, wenn sich das Steuerventilteil in der ersten Stellung befindet, in einen zweiten Zustand schaltbar ist, in welchem die Strömungsmittelkommunikation zwischen der Auslaßöffnung (24) und der Ablaßöffnung (26) unterbrochen ist, wenn das Steuerventilteil seine zweite Stellung einnimmt.

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