DE2907515A1

DE2907515A1 - Drucksteuereinheit

Info

Publication number: DE2907515A1
Application number: DE19792907515
Authority: DE
Inventors: Hans-Henning Dipl Ing Luepertz
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1979-02-26
Filing date: 1979-02-26
Publication date: 1980-08-28
Also published as: GB2041474B; ES248854Y; US4350395A; JPS5939346B2; ES248854U; IT1141386B; IT8020143A0; SE439755B; GB2041474A; JPS55119550A; SE8001286L; FR2449567B1; FR2449567A1

Description

ALFRED TEVES GMBH 'O" 20. Februar 19 79 Frankfurt am Main P 4732

Dr." H.-H. Lüpertz - 26 ZL/Ri/Zi

Drucksteuereinheit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drucksteuereinheit mit zwei in einem Gehäuse angeordneten Drucksteuerventilen für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, wobei je eines der Drucksteuerventile einem separaten Bremskreis zugeordnet und eingangsseitig mit einem Druckerzeuger und ausgangsseitig mit einem Radzylinder verbunden ist, die Drucksteuerventile im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und je einen Steuerkolben aufweisen, die unter Zwischenschaltung eines in dem Gehäuse angeordneten Mittels zur Kraftverteilung von einer gemeinsamen Steuerkraft beaufschlagt v/erden.

In der DE-OS 27 48 699 ist ein Zweifach-Druckregulierventil für eine Fahrzeugbremsanlage beschrieben, das aus einem Paar von Ventilen besteht, deren jedes ein Gehäuse mit einer Innenbohrung aufweist^ die im wesentlichen parallel zur Innenbohrung des anderen Ventils verläuft. Jedes der Ventile weist einen Eingang, der an einem Hauptbremszylinder oder dessen Äquivalent angeschlossen ist und einen Ausgang, der an ein zugehöriges Bremsbetätigungsglied angeschlossen ist, auf. In jeder Innenbohrung ist ein durch Druck gegen eine Vorspannung verschiebbarer Kolben vorgesehen, durch den oberhalb eines von der Höhe der jeweiligen Vorspannung abhängigen Druckes das Ventil geschlossen wird. Ferner ist ein für beide Kolben gemeinsamer Vorspannungserzeuger mit einem Vorspannungsverteiler, der die erzeugte

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Vorspannung unter normalen Betriebsbedingungen in einem im wesentlichen konstanten Verhältnis auf die Kolben verteilt, vorgesehen. Der Vorspannungsverteiler besteht aus einem Balken, der nahe seinem Ende jeweils einen Kolben und zwischen seinen Enden mit dem gemeinsamen Vorspannungserzeuger in Wirkverbindung ist. Der Balken ist begrenzt kippbeweglich, so daß bei Ausfall eines Teiles der Bremsanlage auf das Ventil des intakten Bremskreises ein vergrößerter Anteil der Vorspannung des gemeinsamen Vor-Spannungserzeugers wirksam ist.

Bei dem bekannten Druckregulierventil muß für die Kipphebelanordnung eine Führung sowie eine Verdrehsicherung vorgesehen sein, damit die Funktionsfähigkeit der An-Ordnung erhalten bleibt. Dadurch wird die Bearbeitung und Montage der Drucksteuereinheit erschwert. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß auch bei Ausfall eines Kreises in dem noch funktionsfähigen Kreis die Druckbegrenzung bzw. Druckminderung eintritt, auch wenn der Umschaltpunkt des Ventils bei einem höheren Druck liegt. Bei Ausfall eines Bremskreises kommt es jedoch darauf an, mit dem noch funktionstüchtigen Bremskreis möglichst wirkungsvoll zu bremsen. Deshalb ist eine Verminderung der Bremswirkung bzw. eine Begrenzung des Bremsdruckes in diesem Falle sehr unerwünscht.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Drucksteuereinheit der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die einfacher im Aufbau und leichter montierbar ist. 30

Diese Aufgabe wird bei einer Drucksteuereinheit der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Mittel zur Verteilung der Kraft ein begrenzt

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kippbarer Kolben ist, der direkt mit den Steuerkolben in Wechselwirkung steht. /Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß die Drucksteuereinheit sehr einfach im Aufbau, sicher in der Wirkungsweise und billig herstellbar ist.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß in der äußersten Kippstellung die den Steuerkolben zugewandte Stirnseite des Kolbens einen maximalen Verschiebeweg aufweist, der kleiner ist als der minimale Schließweg der Ventile. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß bei Ausfall eines Bremskreises das Ventil des intakten Bremskreises in Offenstellung gehalten wird. Erreicht wird dies dadurch, daß einer Verschiebung des Steuerkolbens des intakten Bremskreises die gesamte Vorspannkraft und die Wandreibung des Kolbens entgegenwirkt. Als zusätzliche Sicherungseinrichtung zum Offenhalten des. Ventils bei Ausfall des anderen Bremskreises wird vorgeschlagen, daß ein Anschlag vorgesehen ist, an dem der Kolben in seiner Kippstellung anliegt.

Zweckmäßigerweise hat der Kolben eine im wesentlichen konische Mantelfläche, wobei das größere Ende einer Gehäusebohrung angepasst und das kleinere Ende der Steuerkraft zugewandt ist und der Kolben um die durch seinen größten Durchmesser gebildete Achse kippbar ist. Besonders vorteilhaft ist, daß die Mantelfläche des Kolbens einen doppelten Konus aufweist, wobei die Verjüngung jeweils in entgegengesetzter Richtung verläuft. Dadurch kann der Kolben verschoben werden, ohne daß die Gefahr des Verkantens besteht.

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Zur Verkürzung der Baulänge der erfindungsgemäßen Drucksteuereinheit ist es von Vorteil, daß der Kolben hohl und auf der als Steuerkraft dienenden Schraubenfeder zugewandten Seite offen ist und die Schraubenfeder 5' in den Kolben eintaucht. Die Drucksteuereinheit kann je nach Bedarf mit Druckbegrenzungsventilen oder mit Druckminderventilen ausgerüstet werden.

- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Drucksteuereinheit mit Druckminderventilen

Fig. 2 eine Drucksteuereinheit gemäß Fig, 1 bei Ausfall eines Kreises

Fig. 3 eine Drucksteuereinheit mit Druckbegrenzungsventilen.

In Fig. 1 sind in einem Gehäuse 1 zwei achsparallele Stufenbohrungen 2 und 3 angeordnet, wobei die Bohrungen mit ihren kleineren Stufen in eine gemeinsame dritte Gehäusebohrung 4 münden. In der Bohrung 2 ist ein Stufenkolben 5 und in der Bohrung 3 ein Stufenkolben 6 angeordnet. Da die Stufenkolbenanordnungen völlig identisch sind, wird diese Anordnung nur einmal beschrieben, bei dem zweiten Drucksteuerventil sind daher gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Stufenkolben 6 ist mittels Dichtungen 7 und 8 gegen das Gehäuse 1 abgedichtet. In einen Einlaßraum 9, der von einer Ringfläche des Stufenkolbens 6 begrenzt wird,

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mündet ein Anschluß 10, an den ein erster Bremskreis Hz I eines in der Zeichnung nicht dargestellten Hauptzylinders angeschlossen ist. Durch eine radiale Bohrung 11 und einen koaxialen Druckmitteldurchlaß 12 im Innern des Stufenkolbens 6 ist der Einlaßraum 9 mit einem Auslaßraum 13 verbunden. Der Auslaßraum 13 wird von der Stirnfläche der größeren Kolbenstufe begrenzt und ist mit einem Anschluß 14 versehen, der mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Radzylinder Rz I verbindbar ist. In dem Druckmxtteldurchlaß 12 befindet sich ein Ventilschließglied 15, welches durch eine Feder 16 gegen einen Ventilsitz 17 belastet ist. Das Ventilschließglied 15 weist einen aus dem Stufenkolben 6 herausragenden Stößel 18 auf, der an der Stirnwand des Gehäuses 1 abgestützt ist.

Jeder der Stufenkolben 6 und 7 weist an seiner kleineren Kolbenstufe ein kugelabschnittförmiges Ende 19 bzw. 20 auf, das in die Bohrung 4 des Gehäuses hineinragt. In der Bohrung 4 befindet sich ein Kolben 21, dessen Mantelfläche einen Konus aufweist, wobei die Seite des Kolbens mit dem größeren Durchmesser den Stufenkolben 5 und 6 zugewandt ist. Die Stirnseite des verjüngten Endes 22 desKolbens 21 ist offen, der Kolben 21 hat daher die Form eines Bechers. Eine an der Gehäusewand abgestützte Schraubenfeder 23 taucht in den becherförmigen Kolben 21 und beaufschlagt diesen gegen die Enden 19 und 20 der Stufenkolben 5 und 6. Durch die Vorspannkraft der Feder 2 3 werden in der Ruhelage der Anordnung die Stufenkolben 5 und 6 in ihrer auslaßraumseitigen Endstellung gehalten. An der Wandung der Bohrung 4 ist ein Anschlag 24 angeordnet.

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In Fig. 2 ist die Drucksteuereinheit, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, teilweise im Schnitt gezeigt. Die Bezugszeichen wurden aus Fig. 1 übernommen. Es ist aber hier der Fall angenommen, daß der erste Bremskreis Hz I, Rz I ausgefallen ist. Dadurch befindet sich der Kolben in einer anderen Lage.

Die Funktionsweise der in Fig. 1 und 2 gezeigten Druck-" Steuereinheit wird wie folgt beschrieben:

Solange in den Bremskreisen Hz I, Rz I und Hz II, Rz II kein Druck herrscht, befindet sich.die Anordnung in der Stellung,wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Ventile 15, 17 sind dabei geöffnet. Bei Betätigung der Bremse kann das Druckmittel für beide Bremskreise ungehindert von dem Anschluß 10 zu dem Anschluß 14 gelangen. Infolge der auf die Stufenkolben wirkenden Kraftdifferenz bewegen sich die Stufenkolben 5 und 6 entgegen der Vorspannung der Feder 23. Sobald die Stufenkolben 5 und 6 um den Betrag des Schließweges verschoben sind, setzen sich die Ventilschließglieder 15 auf die Ventilsitze 17, wodurch der Druckmitteldurchgang 12 verschlossen wird. Die Druckhöhe, bei der das Schließen der Ventile erfolgt, wird durch die Kraft der Schraubenfeder 23 bestimmt. Bei weiterer Druckerhöhung durch den Hauptzylinder erfolgt eine geminderte Druckerhöhung in den Auslaßräumen 13 und somit auch in den Radzylindern Rz I und Rz II.

Fällt beispielsweise der Bremskreis I aus, so bleibt bei einer Betätigung der Bremse der Stufenkolben 6 in seiner auslaßraumseitigen Endstellung, der Stufenkolben 5 wird jedoch infolge der auf ihn wirkenden Kraftdifferenz gegen die Vorspannkraft der Schraubenfeder 23 verschoben.

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Da nun der Kolben 21 unsymmetrisch von einer Kraft beaufschlagt wird, wird der Kolben 21 um die durch den größten Durchmesser des Kolbens 21 gebildete Achse gekippt. Die Mantelfläche des Kolbens 21 wird auf der Seite, auf der sich der ausgefallene Bremskreis befindet, an die Wandung der Bohrung 4 gedrückt. Bei einer maximalen Schrägstellung des Kolbens im Winkel <x verschiebt sich der Punkt, an dem der Kolben 5 mit dem Kolben 21 in Wechselwirkung steht, um die Strecke h, die als maximaler Kolbenverschiebeweg bei Ausfall des anderen Bremskreises anzusehen ist. Der Kolben 5 des intakten Bremskreises Hz II, Rz II wird nun mit der gesamten Vorspannkraft der Feder 23 beaufschlagt. Außerdem wirkt die Wandreibung des Kolbens 21 an dem Gehäuse 1 einer Verschiebung des Kolbens 21 und somit auch des Stufenkolbens 5 in Richtung auf die Schraubenfeder 23 entgegen. Sofern in der Bohrung 4 ein Anschlag 24 vorgesehen ist, wird sich der Kolben 21 in seiner gekippten Stellung mit der Stirnseite des verjüngten Endes an den Anschlag 24 legen, wodurch eine Verschiebung des Kolbens 21 völlig ausgeschlossen wird.

In Fig„ 3 ist eine Drucksteuereinheit dargestellt, die sich von der zuvor beschriebenen Anordnung lediglich dadurch unterscheidet, daß an Stelle der Druckminderventile Druckbegrenzungsventile eingesetzt sind. Es wird daher nur auf die Unterschiede zu der Anordnung gemäß Fig. 1 eingegangen. Für gleiche Teile stimmen die Bezugszeichen mit denen in Fig. 1 überein.

In dem Gehäuse 1 sind zwei parallele glatte Bohrungen 25 und 26 angeordnet, die in die Bohrung 4 münden. In den Bohrungen 25 und 26 befindet sich jeweils ein Kolben 27 und 28, deren Durchmesser an den Dichtungen 7 und 8 gleichgroß sind.

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Durch diese Anordnung ergibt sich ein anderes Verhalten des Drucksteuerventils bei Erreichen des Umschaltpunktes. Hat nämlich das Ventil 15, 17 bei Erreichen des Umschaltdruckes den Druckmitteldurchgang 12 verschlossen, so werden die Kolben 27 und 28 durch eine eingangsseitige Druckerhöhung nicht weiter verschoben, da bei geschlossenem Ventil die dem Eingangsdruck ausgesetzten, in Öffnungsrichtung - bzw. Schließrichtung wirksamen Flächen gleich groß sind.
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Bei Ausfall eines Bremskreises ist die Funktion der in Fig. 3 dargestellten Einheit so, wie sie bereits zu Fig. 1 und 2 beschrieben wurde.

In Fig. 3 ist außerdem der Kolben 21 mit einem zweiten Konus 29 versehen, dessen verjüngter Teil auf die Steuerkolben 27 und 28 gerichtet ist. Die Anordnung des zweiten Konus verhindert ein Verkanten des Kolbens- 21 beim Zurückschieben des Kolbens 21 durch die Vorspannungskraft der Feder 23. Diese Maßnahme ist nicht auf das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 beschränkt, sondern kann genauso in der Anordnung gemäß Fig. 1 Verwendung finden.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

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■ 1.j Drucksteuereinheit mit zwei in einem Gehäuse ange- ^--^ ordneten Drucksteuerventilen für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, wobei je eines der Drucksteuerventile einem separaten Bremskreis zugeordnet und eingangsseitig mit einem Druckerzeuger und ausgangssei tig mit einem Radzylinder verbunden ist, die Drucksteuerventile im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und je einen Steuerkolben aufweisen, die unter Zwischenschaltung eines in dem Gehäuse angeordneten Mittels zur Kraftverteilung von einer gemeinsamen Steuerkraft beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Verteilung der Kraft ein begrenzt kippbarer Kolben (21) ist, der direkt mit den Steuerkolben (5, 6; 27, 28) in Wechselwirkung steht.
2. Drucksteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß in der äußersten Kippstellung (ex) die den Steuerkolben (5, 6; 27, 28) zugewandte Stirnseite des Kolbens (21) einen maximalen Verschiebeweg (h) aufweist, der kleiner ist als der minimale Schließweg der Ventile (15, 17).
3. Drucksteuereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (24) vorgesehen ist, an dem der Kolben (21) in seiner Kippstellung anliegt.

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4. Drucksteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) eine im wesentlichen konische Mantelfläche aufweist, wobei das größere Ende einer Gehäusebohrung (4) angepasst und das kleinere Ende (22) der Steuerkraft zugewandt ist und der Kolben (21) um die durch seinen größten Durchmesser gebildete Achse kippbar ist.
5. Drucksteuereinheit nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Kolbens (21) einen doppelten Konus aufweist, wobei die Verjüngung jeweils in entgegengesetzter Richtung verläuft.
6. Drucksteuereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) hohl und auf der als Steuerkraft dienenden Schraubenfeder (23) zugewandten Seite offen ist und die Schraubenfeder (23) in den Kolben (21) eintaucht.
7. Drucksteuereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuerventile als Druckbegrenzungsventile ausgebildet sind.
8. Drucksteuereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuerventile als Druckminderventile ausgebildet sind.

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