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Druckgesteuerter Stromregler, insbesondere für einen
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hydraulischen Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
betrifft einen druckgesteuerten Stromregler, insbesondere für einen hydraulischen
Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge mit einem Bypassventil, bestehend aus einem
federbelasteten Bypasskolben, der bei einer Längsverschiebung in einer Bypass-Zylinderbohrung
eines Stromreglergehäuses eine Bypassöffnung freigibt, und mit einem Zweistellungs-Schaltventil
mit einem Schaltventilgehäuse, aus dem ein Schaltventilstößel ragt, der durch einen
gegen die Wirkung einer Tellerfeder in einer Schaltkolben-Zylinderbohrung axial
verschiebbaren Schaltkolben betätigbar ist.
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Derartige Stromregler werden verwendet, um aus einem Hydraulikkreis
für die Lenkkraftunterstützung eines Kraftfahrzeuges nach Bedarf den für einen hydraulischen
Bremskraftverstärker benötigten Hydraulik-Förderstrom im Bypass abzuzweigen. Bei
bekannten Stromreglern dieser Art (DE-OS 26 25 555) ist das
Stromreglergehäuse
einteilig ausgeführt. Um eine Montage des Schaltventilgehäuses und der Tellerfeder
des Schaltventils zu ermöglichen, muß die den Schaltkolben aufnehmende Schaltkolben-Zylinderbohrung
in einem aus dem Stromreglergehäuse herausnehmbaren Einsatz ausgebildet sein.
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Die Bypass-Zylinderbohrung, deren Längsachse beim bekannten Stromregler
senkrecht zur Längsachse des Schaltventils verläuft, muß an einem Ende durch einen
Stopfen verschlossen oder zumindest mit eine Anschlagbüchse versehen sein, die die
Längsbewegung des Schaltkolbens begrenzt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stromregler der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß die Herstellung vereinfacht und die Anzahl der benötigten
Bauteile verringert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stromreglergehäuse
aus zwei in einer Teilungsebene miteinander verbundenen Gehäuseteilen besteht, daß
die Bypassventil-Zylinderbohrung und die Schaltventil-Zylinderbohrung in einem der
beiden Gehäuseteile liegen und senkrecht zur Teilungsebene verlaufen, daß ein die
Tellerfeder aufnehmender Tellerfederraum von der Teilungsebene ausgeht und daß das
Schaltventilgehäuse in einer in der Teilungsebene mündenden Gehäusebohrung des anderen
Gehauseteils liegt.
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Durch die Aufteilung des Stromreglergehäuses in zwei Gehäuseteile
wird ein geringeres Rohteilgewicht erreicht. Da eine kompaktere Bauweise ermöglicht
wird, ist auch das Gewicht des fertig montierten Stromreglers geringer Der Schaltkolben,
die
Tellerfeder und gegebenenfalls weitere damit zusammenhängende
Bauteile können von der Teilungsebene her in die Schaltkolben-Zylinderbohrung eingesetzt
werden, so daß der voluminöse und verhältnismäßig teure Einsatz zur Aufnahme des
Schaltkolbens entfällt, wobei auch die zur Abdichtung des Einsatzes und zum Verschluß
der Schaltkolben-Zylinderbohrung nach außen erforderlichen Bauteile und Fertigungsmaßnahmen
wegfallen.
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Durch die Teilung des Stromreglergehäuses lassen sich alle erforderlichen
Bohrungen so ausführen, daß bei der Montage des Stromreglers keine nach außen führenden
Gehäusebohrungen mit Stopfen oder in ähnlicher Weise verschlossen werden müssen.
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Aus dem aus den beiden Gehäuseteilen zusammengesetzten Stromreglergehäuse
führen nur diejenigen Bohrungen heraus, an denen Leitungen bzw. ein Druckspeicher
angeschlossen sind.
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Da der Bypasskolben von der Teilungsebene her in das eine Gehäuseteil
eingesetzt werden kann, kann die damit fluchtende Bohrung im anderen Gehäuseteil,
die den Anschluß für eine Pumpenleitung bildet, zur Bildung eines Dichtkegels eingezogen
werden, der zugleich einen Anschlag für den unter Federbelastung stehenden Bypasskolben
bildet. Ein besonderer Einsatz hierfür entfällt. Verglichen mit der bekannten einteiligen
Gehäuseausführung ist die Bohrungstiefe der Bypass-Zylinderbohrung nur noch halb
so groß, wodurch die Fertigung vereinfacht und die Fertigungsgenauigkeit erhöht
wird. Die Anzahl der Bohrungen und die Summe der Bohrungslängen sind erheblich verringert.
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Wenn für die Verbindung der beiden Gehäuseteile eine Flanschverbindung
vorgesehen wird, können gesonderte Befestigungsbohrungen
entfallen,
da eine Befestigung an dieser Flanschverbindung möglich ist.
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Die beiden Gehäuseteile können durch Befestigungsschrauben und/ oder
Stifte gegenseitig zentriert werden, ohne daß diese Maßnahmen den Fertigungsaufwand
wesentlich erhöhen.
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Abweichend davon können die beiden Gehäuseteile durch einen am Umfang
des Tellerfederraums eingelegten Zentrier- und/oder Dichtungsring gegenseitig zentriert
werden. Dadurch wird mit sehr einfachen konstruktiven Maßnahmen eine genaue Zentrierung
erreicht.
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In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der Schaltkolben
in einer in der Schaltkolben-Zylinderbohrung beweglichen Hülse verschiebbar ist,
deren Längsweg durch einen Anschlag in der Schaltkolben-Zylinderbohrung begrenzt
ist.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Schaltkolben in einer in der Schaltkolben-Zylinderbohrung beweglichen Hülse
axial beweglich angeordnet ist, und daß zwischen der Stirnfläche des Schaltkolbens
einerseits und dem Schaltventilstößel sowie der Tellerfeder andererseits eine Anschlagscheibe
eingelegt ist, zwischen deren Rand und der Stirnfläche der Hülse der innere Rand
einer ringförmigen Stützscheibe liegt, deren äußerer Rand axial an dem das
Schaltventil
aufnehmenden Gehäuseteil abgestützt ist.
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Da außer dem Schaltkolben auch die den Schaltkolben umgebende Hülse
mit Druck beaufschlagt ist, wird die Tellerfederführung durch die Hülse ständig
spielfrei angedrückt.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert,
die in der Zeichnung dargestellt sind.
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Es zeigen: Fig. 1 einen druckgesteuerten Stromregler im Schnitt und
Fig. 2 - 10 Teilschnitte im Bereich des Tellerfederraums bei unterschiedlichen Ausführungsformen.
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Der in Fig. 1 gezeigte Stromregler weist ein aus zwei Gehäuseteilen
1 und 2 bestehendes Stromreglergehäuse auf. An einem Anschluß 3 tritt ein von einer
Hydraulikpumpe, vorzugsweise der Lenkungspumpe des Kraftfahrzeuges,ankommender Förderstrom
ein. In einer dem Anschluß 3 fluchtend gegenüberliegenden Bypass-Zylinderbohrung
4 ist ein Bypasskolben 5 gegen die Wirkung einer Druckfeder 6 axial verschiebbar,
der an seinem dem Anschluß 3 zugekehrten Ende teilweise angeschrägt ist.
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Wird der Bypasskolben 5 unter der Wirkung des am Anschluß 3 anstehenden
Drucks gegen die Kraft der Druckfeder 6 bewegt (nach rechts in Fig. 1), so wird
eine Verbindung zu eimer in die Bypass-Zylinderbohrung 5 seitlich einmündenden Anschlußleitung
7 freigegeben, die zur Lenkung führt.
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Der Anschluß 3 ist am Anfang der Bypass-Zylinderbohrung 4, das heißt
am vorderen Ende des Bypasskolbens 5 über eine schräge Bohrung 8 mit der Eintrittsseite
eines Schaltventils 9 verbunden, das ein Schaltventilgehäuse 10 aufweist, das in
einer Bohrung 11 des Gehäuseteils 1 aufgenommen ist.
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Im Schaltventilgehäuse 10 ist eine Ventilkugel 12 als Verschlußkörper
beweglich angeordnet, die eine Ventileintrittsöffnung 13 zur Verbindung mit einer
aus der Bohrung 11 austretenden, schrägen Bohrung 14 freigibt. Die schräge Bohrung
14 im Gehäuseteil 1 steht über eine Bohrung 15 im Gehäuseteil 2 mit einem Rückschlagventil
16 in einer Anschlußbohrung 17 für einen hydraulischen Druckspeicher in Verbindung.
In die Anschlußbohrung 17 mündet seitlich auch eine in Figur 1 nur angedeutete Anschlußleitung
18 die zum Bremskraftverstärker führt.
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Wenn das Schaltventil 9 geöffnet ist, strömt daher Hydraulikflüssigkeit
vom Pumpenanschluß 3 zu den Anschlüssen 17 und 18.
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für den Druckspeicher bzw. den Bremskraftverstärker.
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Wenn der Druck im Bereich der Anschlüsse 17 und 18 einen vorgegebenen
Wert überschreitet, d. h. wenn der hydraulische Druckspeicher aufgeladen ist, wirkt
dieser Druck über eine Drosselbohrung 19 auf eine Druckkammer 20 am Ende einer Schaltkolben-Zylinderbohrung
21 im Gehäuseteil 2. Dadurch wird ein Schaltkolben 22 beaufschlagt, der nach Überwinden
eines Schaltweges über eine an seiner Stirnseite angeordnete Anschlagscheibe 23
auf einen Schaltventilstößel 24 wirkt, der in einer Bohrung des Schaltventilgehäuses
10 geführt ist und die Kugel 12 gegen ihren an der Bohrung 13 ausgebildeten Ventilsitz
drückt, so daß die Zufuhr von unter Druck stehender
Hydraulikflüssigkeit
durch die Bohrungen 14 und 15 zum Rückschlagventil 16 unterbunden wird.
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Der Schaltkolben 22 wird durch eine Tellerfeder 25 axial in öffnungsrichtung
des Schaltventils 9 beaufschlagt, die in einem im Gehäuseteil 2 ausgebildeten Tellerfederraum
26 angeordnet ist, der auch mit einer Rücklaufleitung 27 für den Rücklauf der der
Hydraulikflüssigkeit zum Sammelbehälter verbunden ist.
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Wie man aus Fig. 1 erkennt, sind die Gehäuseteile 1 und 2 in einer
Teilungsebene 28 miteinander verbunden. Die Bypassventil-Zylinderbohrung 4, die
Schaltkolben-Zylinderbohrung 21 und der Tellerfederraum 26 sind im Gehäuseteil 2
als Sackbohrungen von der Teilungsebene 28 her ausgeführt. Im Gehäuseteil 1 ist
die das Schaltventilgehäuse 10 aufnehmende Bohrung 11 als Sackbohrung von der T'eilungsebene
28 her ausgeführt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist in der Schaltkolben-Zylinderbohrung
21 eine den Schaltkolben 22 verschiebbar umgebende Hülse 29 angeordnet, die als
Ringkolben ausgebildet ist, der ebenso wie der Schaltkolben 22 von der Druckkammer
20 her mit Druck axial beaufschlagt wird. Dabei stützt sich die Hülse 29 an einer
ringförmigen Stützscheibe 30 ab, die mit ihrem inneren Rand am Rand der Anschlagscheibe
23 anliegt. Die Anschlagscheibe 23 ist radial durch eine Vertiefung in der Stützscheibe
30 gesichert und geführt. An ihrem äußeren Rand stützt sich die Stützscheibe 30
über einen ringförmigen Vorsprung 31 an einem Zentrierring 32 ab, der in der Teilungsebene
28 in beiden Gehäuse teilen 1 und 2 jeweils in einem Zentriereinstich liest und
auf diese Weise die gegenseitige Zentrierung der beiden Gehäusehälten 1 und 2 bewirkt.
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Die mit Druck beaufschlagte Hülse 29 hält über die Anschlagscheibe
23
die Tellerfeder 25 unter Vorspannung. Erst wenn der auf die druckkammerseitige Stirnfläche
des Schaltkolbens 22 wirkende Druck den vorgegebenen Wert überschreitet, verformt
der Schaltkolben 22 über die Anschlagscheibe 23 die Tellerfeder 25 und verschiebt
den Stößel 24 in die Schließstellung des Schaltventils 9.
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In Fig. 2 ist eine ähnliche Ausführungsform dargestellt, bei der die
Federhubbegrenzung ebenfalls durch die Anschlagscheibe 23 erfolgt. Die ringförmige
Stützscheibe 30 stützt sich dabei über einen ein äußeres Auflager für die Tellerfeder
25 bildenden Ring 33 ab.
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Die Ausführung nach Fig. 3 ähnelt der Ausführung nach Fig. 1, wobei
sich jedoch der Rand 31 der Stützscheibe 30 unmittelbar am Gehäuseteil 1 abstützt;
ein eingelegter Ring 34 bildet hier das Federwiderlager.
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Abweichend hiervon stützt sich beim Beispiel nach Fig. 4 der äußere
Rand der Stützscheibe 30 über einen zylindrischen Ring 34 am Gehäuseteil 1 ab, während
unter den äußeren Rand der Tellerfeder 25 ein gesonderter Ring 35 gelegt ist.
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Beim Beispiel nach Fig. 5 stützen sich der Ring 34 und der äußere
Rand der Tellerfeder 25 am eingelegten Ring 35 ab.
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Die Zentrierung der beiden Gehäuseteile 1 und 2 erfolgt durch einen
0-Ring 35a.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 bis 4 erfolgt die
Zentrierung durch die die beiden Gehäuseteile 1 und 2 verbindenden (nicht dargestellten)
Verbindungsschrauben.
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Bei allen Ausführungsformen werden die die Gehäuseteile 1 und 2 verbindenden
Schrauben vorzugsweise so ausgebildet, daß sie zugleich zur Befestigung des Stromreglers
an einem Träger dienen. Dadurch entfallen die bisher notwendigen gesonderten Befestigungsbohrungen
und Befestigungsschrauben.
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Abweichend davon sind in den Figuren 6 und 7 in vergrößerter Darstellungsweise
Dichtungsringe 36 gezeigt, die an ihrem äußeren Umfang einen Zentrierring 37 aufweisen,
der entsprechend dem Ring 32 beim Beispiel nach Fig. 1 die gegenseitige Zentrierung
der Gehäuseteile 1 und 2 bewirkt.
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Bei den in den Figuren 8 bis 10 gezeigten Ausführungsbeispielen ist
der Schaltkolben 22 in einer Hülse 39 verschiebbar, die an einem Sprengring 40 in
der Schaltkolben-Zylinderbohrung 21 als Anschlag anliegt. Hiervon unterscheiden
sich die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 9 und 10 dadurch, daß ein am äußeren
Rand des Tellerfederraums 26 eingelegter Zentrerring 41 in einen Zentriereinstich
42 im gegenüberliegenden Gehäuseteil 1 ragt.
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Bei der links in Fig. 8 angedeuteten Ausführung wird die Zentrierung
der beiden Gehäuseteile durch eine Zentrierscheibe 43 erreicht, die sich außen an
einem Einstich des Gehäuseteils 2 und innen an einem vorspringenden Teil des Schaltventilgehäuses
10 abstützt.
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BEZUGSZEICHEN-LISTE 1 Gehäuseteil 26 Tellerfederraum 2 Gehäuseteil
27 Rücklaufleitung 3 Anschluß 28 Teilungsebene 4 Bypass-Zylinderbohrung 29 Hülse
5 Bypasskolben 30 Stützscheibe 6 Druckfeder 31 Vorsprung 7 Anschlußleitung 32 Zentrierring
8 schräge Bohrung 33 Ring 9 Schaltventil 34 Ring 10 Schaltventilgehäuse 35 Ring
35a 0-Ring 11 Bohrung 36 Dichtungsring 12 Ventilkugel 37 Zentrierring 13 Ventileintrittsöffnung
38 O-Ring 14 schräge Bohrung 39 Hülse 15 Bohrung 40 Sprengring 16 Rückschlagventil
41 Zentrierring 17 Anschlußbohrung 42 Zentriereinstich 18 Anschlußleitung 43 Zentrierscheibe
19 Drosselbohrung 44 20 Druckkammer 45 21 Schaltkolben-Zylinderbohrung 46 22 Schaltkolben
47 23 Anschlagscheibe 48 24 Schaltventilstößel 49 25 Tellerfeder 50