DE3017256C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drucksteuerventil für einen hydraulischen Bremskreis, bei dem die Relativbewegung zwischen einem mit Schließfeder versehenen Verschlußstück und einem Ventilsitz von einem durch eine Vorspannkraft belasteten Stufen­ kolben und zusätzlich von einem durch den Druck in einem zweiten hydraulischen Bremskreis auf seiner dem Verschlußstück abgewandten Seite belasteten Störfallkolben gesteuert wird, wobei der Stufenkolben auf der dem Verschlußstück gegenüberliegenden Seite des Ventilsitzes angeordnet und das Verschlußstück mittels eines den Ventilsitz durchdringenden Stößels am Stufenkolben betätigbar ist.

Bei einer bekannten Konstruktion dieser Art (DE-OS 27 45 328) ist der Ventilsitz im Innern des Störfallkolbens ausgebildet. Dies ist erforderlich, weil der Störfallkolben mit seiner Stirnseite ein Bypassventil bildet, das öffnet, wenn im zweiten hydraulischen Bremskreis, also in der Regel im Vorderradkreis, der erforderliche hydraulische Druck fehlt.

Diese Konstruktion ist kompliziert, weil zwei Ventile erforderlich sind, nämlich das eigentliche Regelventil und das Bypassventil mit dem Durchlaß. Außerdem muß der Störfallkolben einen verhält­ nismäßig großen Durchmesser haben, da er ja das Ventil umschließt. Entsprechend groß ist der Raumbedarf und die von der Umfangsdich­ tung hervorgerufene Reibung.

Bei einer weiteren bekannten Konstruktion (DE-PS 19 58 398) weist der Abschnitt größeren Durchmessers des Stufenkolbens eine Bohrung auf, in der sich das Verschlußstück nebst Schließfeder befindet und in welche ein den Ventilsitz tragender Einsatz ein­ geschraubt ist. Der Störfallkolben weist einen Stößel auf, der in der Ruhestellung das Verschlußstück vom Sitz abhebt und beim Auftreten eines Drucks im zweiten hydraulischen Kreis vom Stu­ fenkolben wegbewegt wird. Der Stufenkolben ist sowohl im Bereich größten Durchmessers als auch im Bereich seines Schaftes je mit­ tels eines Dichtringes abgedichtet. Wegen der unvermeidlichen Reibung, die insbesondere bei der Dichtung gegen die Atmosphäre ins Gewicht fällt, weist das Arbeitsverhalten des Stufenkolbens eine Hysterese auf, die zu Ungenauigkeiten bezüglich des Umschalt­ punktes führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drucksteuerventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das einen einfacheren Aufbau sowie eine er­ höhte Betriebssicherheit und geringe Hysterese aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilsitz gehäusefest ausgebildet ist, daß der Störfallkolben einen Anschlag aufweist, der die Bewegung des Verschlußstückes in Schließrichtung begrenzt, und daß der Störfallkolben ebenfalls gestuft und mit seinem Abschnitt kleineren Durchmessers direkt dem Druck in dem das Verschlußstück aufnehmenden Raum ausgesetzt und durch eine entgegen der Kraft im zweiten hydraulischen Bremskreis wirkende Gegenfeder belastet ist.

Bei dieser Konstruktion sind Ventilsitz und Verschlußstück vom Stufenkolben getrennt. Es entfällt eine Bohrung im Stufenkolben. Der Größtdurchmesser kann daher kleiner gehalten werden. Wegen des vorgegebenen Flächenverhältnisses des Stufenkolbens ist dann auch der Schaftdurchmesser kleiner. Damit haben auch beide Dicht­ ringe einen entsprechend kleineren Dichtumfang. Insbesondere weil die Dichtung gegen die Atmosphäre einen kleineren Durchmesser hat, wird die Reibung und damit die Hysterese kleiner. Die Toleranzen des Umschaltpunktes verringern sich entsprechend.

Ist der Störfallkolben durch den Druck im zweiten Bremskreis belastet, verschiebt er sich soweit in Richtung auf den Stufenkolben, daß das Verschlußstück unbehindert vom Stufenkolben betätigt werden kann. Fehlt dagegen der Druck im zweiten Bremskreis hält der Anschlag das Verschlußstück zwangs­ läufig in einer Öffnungsstellung.

Durch die Stufung ist sichergestellt, daß der Störfallkolben bei jeder Bremsbetätigung bewegt wird. Da dessen Dichtungen durch die Bewegung geschmeidig bleiben, tritt auch kein Verkleben der Dich­ tungen ein. Es entfallen zusätzliche Abdichtungen zur Trennung der beiden Bremskreise, weil die für den Störfallkolben ohnehin be­ nötigten Dichtringe diese Abdichtung übernehmen. Diese Dichtrin­ ge können verhältnismäßig reibungsarm ausgelegt werden, da sie lediglich im Störfall einem größeren Druckunterschied ausgesetzt sind.

Bevorzugterweise sollte die Gegenfeder das Verschlußstück umgeben. Es wird daher keine zusätzliche Bauhöhe benötigt. Vorteilhafterweise sitzt die Gegenfeder auf einem Stützring auf, der sowohl auf dem Gehäuse außerhalb des Ventilsitzes als auch auf einem Widerla­ ger des Verschlußstücks abstützbar ist. Dies ergibt eine definierte Ruhestellung des Verschlußstücks bei fehlendem Druck im zweiten Bremskreis. Andererseits ist die freie Beweglichkeit des Ver­ schlußstücks nicht behindert, wenn der Störfallkolben in Richtung auf den Stufenkolben verlagert ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die einzige Zeichnung zeigt einen Teilschnitt durch ein erfindungs­ gemäßes Drucksteuerventil und schematisch die beiden zugehörigen Bremskreise.

Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird der Druck in zwei Bremskreisen 1 und 2 durch einen üblichen Tandem-Hauptzylinder 3 erzeugt, wenn ein Bremspedal 4 betätigt wird. Der Bremskreis 1 umfaßt eine Leitung 5, ein Drucksteuerventil 6, eine Leitung 7 und zwei Radzylinder 8 und 9 für die Hinterräder 10 und 11. Der zweite Bremskreis 2 umfaßt eine Leitung 12, einen Druckraum 13, eine Leitung 14 und zwei Radzylinder 15 und 16 für die Vorder­ räder 17 und 18. Während der Druck in den letztgenannten Radzy­ lindern 15 und 16 dem Bremsdruck im Tandem-Hauptzylinder 3 direkt folgt, steigt der Druck in den Radzylindern 8 und 9 für die Hin­ terräder nach Überschreiten eines vorbestimmten Umschaltdruckes langsamer als der Bremsdruck im Tandem-Hauptzylinder 3.

In einem Gehäuse 19 ist in einer ersten Bohrung 20 ein Stufen­ kolben 21 angeordnet, dessen Abschnitt 22 größeren Durchmessers einen in eine Nut eingesetzten O-Dichtring 23 aufweist. Von der Gehäuseseitenwand geht eine Vertiefung 24 aus, die einen grö­ ßeren Durchmesser als die Bohrung 20 hat. Die Vertiefung ist durch einen Einsatz 25 abgeschlossen, durch welchen ein Schaftabschnitt 26 des Stufenkolbens 21 nach außen geführt ist. Dort wird er un­ ter Zwischenschaltung einer Stützplatte 27 von einer Vorspannfe­ der 28 belastet, die sich an einer auf das Gehäuse 19 aufgeschnapp­ ten Haube 29 abstützt. An der Innenseite des Einsatzes 25 befin­ det sich eine Lippendichtung 30, deren Außenlippe 31 am Umfang der Vertiefung 24 und deren Innenlippe 32 am Schaftabschnitt 26 anliegt. Der den Schaftabschnitt umgebende Ringraum 33 steht über eine Bohrung 34 mit der Leitung 5 in Verbindung. Die Stirn­ seite des Stufenkolbens 21 ist einem Raum 35 zugewandt, der über eine Bohrung 36 mit der Leitung 7 in Verbindung steht.

Im Gehäuse 19 ist ein Ventilsitz 37 vorgesehen, der mit einem Ver­ schlußstück 38 zusammenwirkt. Dieses Verschlußstück ist durch eine Schließfeder 39 belastet, die sich an einem Anschlag 40 eines Störfallkolbens 41 abstützt. Ein Schließen des Ventils kann einer­ seits durch einen Stößel 42 am Stufenkolben 21 und andererseits durch den von Federarmen 43 des Verschlußstücks 38 übergriffenen Anschlag 40 des Störfallkolbens 41 verhindert werden. Der das Ver­ schlußstück aufnehmende Raum 44 steht über eine achsparallele Boh­ rung 45, welche von der Vertiefung 24 her gebohrt worden ist, und über eine Radialbohrung 46, die zusammen einen Gehäusekanal bil­ den, mit dem Ringraum 33 in Verbindung. Eine Entlüftungsvorrich­ tung 47 am Ende des Radialkanals 46 erlaubt das Entlüften des Raumes 44.

Der Druckraum 13 ist durch einen mit einer Dichtung 48 versehenen Stopfen 49 nach außen hin abgeschlossen. Ihm ist die Stirnfläche des Abschnitts 50 größeren Durchmessers des Störfallkolbens 41 zugewandt. Die Stirnfläche des Abschnitts 51 kleineren Durchmes­ sers ist durch eine Gegenfeder 52, welche das Verschlußstück um­ gibt belastet und dem Druck im Raum 44 ausgesetzt. Das andere En­ de der Gegenfeder 52 ruht auf einem Stützring 55, der sowohl auf der Gehäusefläche 53 außerhalb des Ventilsitzes 37 als auch mit einem Innenflansch auf einem Widerlager 54 des Verschlußstücks 38 abstützbar ist.

Bei dieser Konstruktion ergibt sich die folgende Betriebsweise:

Wenn das Bremspedal 4 kontinuierlich niedergedrückt wird, pflanzt sich der erzeugte Druck im Bremskreis 1 über die Leitung 5, die Bohrung 34, die Verbindungsbohrung 45, die Radialbohrung 46, den Raum 44, das geöffnete Ventil 6, den Raum 35, die Bohrung 36 und die Leitung 7 zu den beiden hinteren Radzylindern 8 und 9 fort. Gleichzeitig gelangt der Druck im zweiten Bremskreis 2 über die Leitung 12, den Druckraum 13 und die Leitung 14 zu den beiden vorderen Radzylindern 15 und 16. Da letzterer auf den größeren Durchmesser des Störfallkolbens 41 wirkt, verschiebt sich dieser nach links, so daß sich das Verschlußstück 38 unter dem Einfluß der Feder 39 bis zur Anlage an den Stößel 42 verschieben kann. Der Druck im Bremskreis 1 wirkt auf die Stirnfläche des Abschnitts 22 des Stufenkolbens und in der entgegengesetzten Richtung auf die dem Ringraum 33 ausgesetzte Fläche. In gleicher Richtung wirkt auch die Feder 28. Sobald der Druck einen vorgegebenen Wert erreicht, verschiebt sich der Stufenkolben nach links, so daß das Ventil 6 schließt. Nunmehr ergibt sich eine Druckunter­ setzung dergestalt, daß der Druck in den Radzylindern 8 und 9 nicht mehr mit dem Eingangsdruck in der Leitung 5 identisch ist, sondern langsamer ansteigt, wie sich dies in der Praxis bewährt hat.

Wird das Bremspedal 4 zurückgenommen, kehrt der Stufenkolben 21 unter dem Einfluß der Feder 28 in seine veranschaulichte Stellung zurück. Der Störfallkolben 41 wird durch die Gegenfeder 52 so lange nach rechts gedrückt, bis der Anschlag 40 das Verschlußstück 38 mit­ nimmt und dieses mit den Widerlagern 54 am Stützring 55 anliegt. Hierdurch ist die Ruhestellung dieses Störfallkolbens 41 be­ stimmt.

Wenn der zweite Bremskreis 2 ein Leck hat und sich in ihm kein Druck aufbaut, behält der Störfallkolben 41 bei Betätigung des Bremspedals 4 seine veranschaulichte Ruhestellung. Das Verschluß­ stück 38 wird daher festgehalten. Das Ventil 6 schließt daher nicht, auch wenn sich der Stufenkolben 21 nach links bewegt. In erstrebter Weise wird daher die Bremskraft in den hinteren Rad­ zylindern nicht reduziert, wenn die vorderen Radzylinder ausge­ fallen sein sollten.

Claims (3)

1. Drucksteuerventil für einen hydraulischen Bremskreis, bei dem die Relativbewegung zwischen einem mit Schließfeder versehenen Verschlußstück und einem Ventilsitz von einem durch eine Vorspannkraft belasteten Stufenkolben und zusätz­ lich von einem durch den Druck in einem zweiten hydraulischen Bremskreis auf seiner dem Verschlußstück abgewandten Seite belasteten Störfallkolben gesteuert wird, wobei der Stufen­ kolben auf der dem Verschlußstück gegenüberliegenden Seite des Ventilsitzes angeordnet und das Verschlußstück mittels eines den Ventilsitz durchdringenden Stößels am Stufenkolben betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (37) gehäusefest ausgebildet ist, daß der Störfallkolben (41) einen Anschlag (40) aufweist, der die Bewegung des Verschlußstückes (38) in Schließrichtung begrenzt, und daß der Störfallkolben (41) ebenfalls gestuft und mit seinem Abschnitt (51) kleineren Durchmessers direkt dem Druck in dem das Verschlußstück (38) aufnehmenden Raum (44) ausge­ setzt und durch eine entgegen der Kraft im zweiten hydrau­ lischen Bremskreis (2) wirkende Gegenfeder (52) belastet ist.

2. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gegenfeder (52) das Verschlußstück (38) umgibt.

3. Drucksteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfeder auf einem Stützring (55) aufsitzt, der auf dem Gehäuse (19) außerhalb des Ventilsitzes (37) und auf einem Widerlager (54) des Verschlußstücks (38) abstützbar ist.