DE2926539A1

DE2926539A1 - Regelventil fuer fahrzeugbremsanlagen mit zwei bremskreisen

Info

Publication number: DE2926539A1
Application number: DE19792926539
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. 6234 Hattersheim Berisch
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1979-06-30
Filing date: 1979-06-30
Publication date: 1981-03-26
Also published as: IT8023030A0; GB2051989B; JPS568745A; US4313642A; DE2926539C2; IT1131377B; FR2460241A1; FR2460241B1; GB2051989A; JPS5937268B2

Description

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28.6.1979

Alfred Teves GmbH P 4751

Guerickestr. 7 V.Berisch-5

6000 Frankfurt/M T 11 P 1

"Regelventil für Fahrzeugbremsanlagen mit zwei Bremskreisen"

Die Erfindung betrifft ein Regelventil für Fahrzeugbremsanlagen mit zwei Bremskreisen, worin dem einen (ersten) Bremskreis bei Druckabfall im anderen (zweiten) der volle Betätigungsdruck zugeführt wird, mit einem in die Druckmittelverbindung vom Hauptzylinder zum ersten Kreis angeordneten, die Regelung bewirkenden Druckminderventil, das mindestens einen Stufenkolben und einen Fühlerkolben umfaßt und bei dem die Kolben in einer gemeinsamen Bohrung angeordnet und gegeneinander bewegbar sind.

Solche und ähnliche Regelventile sind bekannt, z.B. aus der DE-OS 24 27 506, in der jedoch das Fühlerorgan zur Feststellung des Druckabfalles auch vom geregelten Druck im ersten Kreis beaufschlagt und demnach von jeweiligen Regelzustand abhängig ist. Weiter gewährleistet dieses bekannte Ventil nicht die Bewegung aller Dichtungen bei einwandfreier Bremse.

Ziel der Erfindung ist das Vermeiden der vorgenannten Nachteile; insbesondere soll sie einen Regler von kurzer Baulänge möglich machen, der einen einfachen Aufbau hat, sicher arbeitet und mit geringen Kosten hergestellt werden kann. Als gelöste Aufgabe sind auch die Vorteile anzusehen,

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die sich dem Fachmann aus dieser Offenbarung bieten.

Das erfundene Regelventil für Fahrzeugbremsanlagen mit zwei Bremskreisen, worin dem einen (ersten) Bremskreis bei Druckabfall im anderen (zweiten) der volle Betätigungsdruck zugeführt wird, das ferner einen in die Druckmittelverbindung vom Hauptzylinder zum ersten Kreis angeordneten, die Regelung bewirkenden Druckminderventil aufweist, das mindestens einen Stufenkolben und einen Fühlerkolben umfaßt und bei dem die Kolben in einer gemeinsamen Bohrung angeordnet und gegeneinander bewegbar sind, zweichnet sich dadurch aus, daß der Fühlerkolben vom ungeregelten Druck beider Bremskreise beaufschlagt wird und dem ersten Bremskreis eine kleinere wirksame Fläche als dem zweiten Bremskreis bietet, daß die kleinere Stufe des Stufenkolbens in einer stirnseitigen Bohrung des Fühlerkolbens geführt ist und daß der Stufenkolben und der Fühlerkolben über eine gemeinsame Feder abgestützt sind. Im Druckmittelweg vom Hauptzylinder zu den Radzylindern des ersten Kreises befindet sich also ein die Regelung bewirkendes Druckminderventil, dessen beiden Teile (Ventilsitz und Ventilverschlußkörper) von in einer gemeinsamen Bohrung gegeneinander bewegbaren Kolben getragen sind; der den Ventilsitz tragende erste Kolben ist als Stufenkolben ausgebildet und hat in sich einen Kanal, der einen Teil der Druckmittelverbindung vom Hauptzylinder zu den Radzylindern des ersten Kreises ausmacht. Die Stufenausbildung ist so, daß er dem radzylinderseitigen Druck im ersten Kreis eine größere Angriffsfläche bietet als dem Hauptzylinder— druck, der auf seinem dem Ventil zugeordneten Ende ansteht; der andere (zweite) Kolben weist an der dem ersten Kolben zugewandten Seite eine Bohrung auf, in dem die kleinere Stufe des ersten Kolbens geführt ist; an dem

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zweiten Kolben überwiegt der Einfluß des Druckes im zweiten Kreis den des vom Hauptzylinder erzeugten Druckes im ersten Kreis. Der zweite Kolben, der den Zustand des zweiten Bremskreises zu erfassen und bei Druckabfall in die Beeinflussung des ersten Bremskreises einzubringen hat, wird demnach vom ungeregelten Druck beider Bremskreise beaufschlagt. Er spricht somit stets sofort und gleichbleibend und ungehindert vom Zustand des Druckminderventils an.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles. Dieses wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Die Zeichnung zeigt hauptsächlich einen Längsschnitt durch das zu beschreibende Regelventil. Die einzelnen Elemente sind zum großen Teil schon durch ihre zeichnerische Darstellung nach Gestalt und Funktion erkennbar.

In einem Gehäuse 10 befindet sich eine Bohrung 11. Die Gesamtanordnung, nämlich sowohl diese Bohrung als auch die in ihr befindlichen festen Körper, ist rotationssymmetrisch zur Symmetrieachse 12. Die Bohrung 11 ist durch einen axial verschiebbaren Fühlerkolben 13 weiter unterteilt, nämlich in eine über einen Anschluß 14 an den Tandem-Hauptzylinder 15 angeschlossene Kammer 16 und in eine an den Tandem-Hauptzylinder angeschlossene Kammer 20. Die dargestellte Anordnung wird vorzugsweise im Bremssystem eines Kraftfahrzeuges benutzt. Von den beiden Kammern des Hauptzylinders 15 führt die zum Hinterachsbremskreis gehörende Leitung 17 zum Anschluß 14. Der zu den Radzylindern der Hinterachsbremsen führende Auslaß ist mit 18

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bezeichnet. Die zu den Radzylindern des Vorderachskreises führende Druckleitung ist bei 19 an das Gehäuse 10 angeschlossen und führt zu der Kammer 20, die von der Kammer 16 durch den Kolben 13 getrennt ist. Die Verbindung zwischen der Bremsleitung des Vorderachskreises und dem Hauptzylinder kann in der dargestellten Weise verwirklicht werden, nämlich derart, daß die Druckmittelverbindung vom Hauptzylinder 15 zu den Radzylindern der Vorderachse durch eine Leitung 21 und durch die Kammer 20 zum Auslaß 19 und von dort zu den Radzylindern geht. Es ist aber auch möglich", die Leitung 21 unmittelbar an die Radzylinder zu führen und die Kammer 20 lediglich durch nur einen Anschluß 19 mit dem Vorderachsbremskreis zu verbinden.

Die Kammer 16 ist auf ihrer der Kammer 20 zugewandten Seite zur Gänze durch Wandteile des Kolbens 13 geschlossen und auf ihrer dem Anschluß 18 zugewandten Seite zum Teil durch Wandungen des Kolbens 13, in ihrem mittleren Teil jedoch durch die Stirnfläche und die Achsdurchbohrung eines Stufenkolbens 22 begrenzt. Der Stufenkolben 22 ist also mit seinem rechten, dünneren Ende in einer entsprechenden Axialbohrung im linken Ende des Kolbens 13 axial geführt und außen abgedichtet. Wie die Lage der Durchmesser und der Dichtungen zeigt, wird der Kolben 13 über den vollen Querschnitt der Kammer 20 vom Druck am Anschluß 19 beaufschlagt; der Druck in der Kammer 16 wirkt auf eine kleinere Fläche, denn der genannte volle Querschnitt der Bohrung 11 ist auf die Querschnittsfläche des rechten Endes des Kolbens 22 verringert. Bei gleichem Druck in den Anschlüssen 14 und 19 geht demnach der Kolben 13 gegen die Kraft einer Schraubenfeder 23 nach links bis zum Anschlag seiner Stirnfläche 24 an einer Stufe 25 in der Wand der Bohrung 11. Die Kammer 16 besteht aus einer Außen-

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ringkammer und der das rechte Ende des Kolbens 22 aufnehmenden Bohrung; diese beiden Kammerteile sind durch Querbohrungen 26 miteinander verbunden. Unter bestimmten, noch zu beschreibenden Verhältnissen trennt das aus einem Ventilkörper 27 und einem hier als Sitz bezeichneten Rand

28 bestehende Druckminderventil die Kammer 16 von einer stets mit dem Anschluß 18 verbundenen Kammer, die aus der Längsdurchbohrung 30 des Kolbens 22 und dem an das links gelegene Ende des Kolbens 22 anschließenden Raum

29 besteht. Mit 38 und 39 sind zur Atmosphäre führende EntlUftungsbohrungen bezeichnet; ihre Lage und Aufgabe geht aus der Zeichnung hervor. Die Feder 23 liegt mit ihrem einen Ende an der Stirnseite des Kolbens 13 und mit ihrem anderen Ende über eine Ringscheibe 31 und einen Bund 32 des Kolbens 22 an letzterem an. Sie drückt also diese beiden Kolben auseinander und in Achsrichtung nach außen. In drucklosem Zustand drückt sie den Kolben 13 gegen die rechte Stirnwand 33 der Bohrung 11 und den Kolben 22 bis zum Anschlag des Federtellers 31 an einer Gehäusestufe 34. Der hydraulisch wirksame Querschnitt des Kolbens 22 an seinem linken Ende ist, wie die Zeichnung zeigt, durch den Querschnitt der Kammer 29 gegeben und somit größer als der wirksame Querschnitt am rechten Ende, wo er durch die Führungsbohrung im Kolben 13 bestimmt ist. Bei gleichem Druck auf beiden Seiten, der vorhanden ist, wenn das Ventil 27, 28 ganz offen ist, wird also der Stufenkolben 22 gegen die Kraft der Feder 23 nach rechts in den Stufenkolben 13 hineingedrückt. Ein Sprengring 35 begrenzt diesen Weg im Störungsfall. Der Ventilkörper 27 wird durch eine verhältnismäßig schwache Feder 36 an seinem durch einen Sprengring 37 gebildeten vorderen Anschlag im Kolben 13 gehalten.

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Lie Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: In drucklosen! Zustand drückt die Feder 23 die Kolben 22 und 13 bis zu ihren Anschlägen 34 und 33 auseinander. Der Durchgang von der Leitung 17 und dem Anschluß 14 durch die Hohlräume 16, 30, 29 und 18 zu den Hinterradbremszylindern ist offen, denn eine Druckminderung durch das Ventil 28, 27 erfolgt nicht, weil diese beiden Elemente weit auseinandergerückt sind. Bei Betätigung des Hauptzylinders pflanzt sich der Hydraulikdruck verbunden mit einer relativ geringen Strömung der Flüssigkeit zu den Bremszylindern fort. Wegen des Offenseines des Kanals zwischen den Anschlüssen 14 und 18 steht auf beiden Seiten des Fühlerkolbens 13 der ungeregelte Druck beider Bremskreise an. Der Kolben 13 wird sich nach links auf den Kolbens 22 zubewegen, bis er mit seiner Stirnfläche 24 an dem Anschlag 25 liegt und damit seine Bereitschaftsstellung erreicht hat. Die Zunahme des Druckes im Hinterachsbremskreis und damit in der Kammer 29, 30 bewirkt aufgrund der Querschnittsabstufung des Kolbens 22 eine Bewegung des Kolbens 22 nach rechts gegen die Vorspannkraft der Feder 23, bis die Ventilschließstellung erreicht ist. Nun setzt die Druckminderung in der Kammer 29 entsprechend dem Verhältnis der druckbeaufschlagten wirksamen Flächen des Kolbens 22 ein. Bei weiterer eingangsseitiger Druckerhöhung wird das Ventil wieder geöffnet, wobei Druck mittel in die Kammer 29 nachfließen kann. Daraufhin wird das Ventil wieder geschlossen.

Wie gezeigt, werden bei Beginn des Bremsens die Radzylinder des Hinterachsbremskreises mit ungemindertem Bremsdruck und bei Erreichen eines vorgegebenen Druckes mit gemindertem Bremsdruck beaufschlagt.

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Fällt der Hinterachsbremskreis infolge eines Defektes aus, so ändert sich für den Vorderachsbremskreis und damit hinsichtlich der Wirksamkeit der Vorderradbremsen nichts.

.Fällt umgekehrt der Vorderachsbremskreis aus, so wird der Kolben 13 in seine rechte Endlage beschoben bzw. in dieser gehalten. Das Ventil 27, 28 kann in dieser Stellung des Kolbens 13 nicht schließen, da der Verschiebeweg des Kolbens 22 durch den Sprengring 35 begrenzt ist.

Ein Vorteil der neuen Anordnung liegt darin, daß nur eine Steuerfeder notwendig ist, hier also ,die Feder 23. Die Feder 36 dient lediglich der elastischen Abstützung des Ventilkörpers 27. Die Feder 23 bewirkt auch die Rückführung sowohl des Stufenkolbens 22 als auch des Druckfühlerkolbens 13. Der Kolben 13 wird bei Aufbau des Druckes in seine Bereitschaftsstellung verschoben, was zugleich den Vorteil hat, daß neben allen anderen Dichtungen auch seine Dichtungen bewegt werden. Somit wird vermieden, daß die Dichtungen unbemerkt altern oder sonstwie schadhaft werden. Die neue Anordnung beansprucht äußerst wenig Bauraum.

Die axialen Abstände und die axiale Lage der die Axialbewegung bestimmenden Teile, insbesondere also auch der Anschläge 34, 35, 25, 24, 37 ergeben sich aus der beschriebenen Wirkungsweise. Ein Volumenverlust im Bremskreis der Hinterachse bei Ausfall des Vorderachsbremskreises ist vernachlässigbar, weil der Fühlerkolben 13 nur eine kleine Bewegung bis zu seinem Anschlag an der Stirnwand 33 ausführt. Bei der nächsten Betätigung des Bremspedals tritt bereits kein weiterer Volumenverlust auf.

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Im Zweifel sind alle hier beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination erfindungswesentlich. Schutz wird begehrt für das, was objektiv schutzfähig ist.

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Bezugszeichenliste:

10 Gehäuse

11 Bohrung

12 Drehachse

13 Fühlerkolben

14 Anschluß

15 Betätigungs- oder Hauptzylinder

16 Kammer, Teil der Kammer

17 Leitung

18 Auslaß, Anschluß (Hinterachse)

19 Auslaß, Anschluß (Vorderachse)

20 Kammer

21 Leitung

22 Stufenkolben

23 Schraubenfeder

24 Stirnfläche

25 Stufe

26 Querbohrungen

27 Ventilkörper

28 Rand, "Sitz"

29 Raum

30 Längsdurchbohrung

31 Ringscheibe

32 Bund

33 Stirnwand

34 Gehäusestufe

35 Sprengring

36 schwache Feder

37 Anschlag, Sprengring

38 Entlüftungsbohrung

39 Entlüftungsbohrung

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Claims

Patentansprüche:

1.} Regelventil für Fahrzeugbremsanlagen mit zwei Brems-

sen, worin dem einen (ersten) Bremskreis bei Druckabfall im anderen (zweiten) der volle Betätigungsdruck zugeführt wird, mit einem in die Druckmittelverbindung vom Hauptzylinder zum ersten Kreis angeordneten, die Regelung bewirkenden Druckminderventil, das mindestens einen Stufenkolben und einen Fühlerkolben umfaßt und bei dem die Kolben in einer gemeinsamen Bohrung angeordnet und gegeneinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlerkolben vom ungeregelten Druck beider Bremskreise beaufschlagt wird und dem ersten Bremskreis eine kleinere wirksame Fläche ausgesetzt ist als dem zweiten Bremskreis, daß die kleinere Stufe des Stufenkolbens in einer stirnseitigen Bohrung des Fühlerkolbens geführt und der Stufenkolben und der Fühlerkolben über eine gemeinsame Feder abgestützt sind.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Bewegung des Stufenkolbens gegen den Fühlerkolben Schultern, Anschläge oder dergleichen im Gehäuse enthalten sind.

3. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Verschiebeweges des Fühlerkolbens ein Anschlag (25) vorgesehen ist, durch den die Bereitschaftsstellung des Fühlerkolbens definiert ist.

4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (23) die Rückstellfeder der beiden Kolben (13, 22) und die den Umschaltpunkt bestimmende Steuerfeder ist.

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INSPECTED