DE3034738A1

DE3034738A1 - Drucksteuerventil

Info

Publication number: DE3034738A1
Application number: DE19803034738
Authority: DE
Inventors: Jochen Dipl.-Ing. 6050 Offenbach Burgdorf; Horst 6000 Frankfurt Quitmann; Hans-Dieter Reinartz
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1980-09-15
Filing date: 1980-09-15
Publication date: 1982-04-29
Also published as: JPS5784253A; IT8123909A0; FR2490169A1; JPH0142862B2; GB2084674A; DE3034738C2; US4386808A; FR2490169B1; IT1139611B; GB2084674B

Description

Die Erfindung betrifft ein Drucksteuerventil für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen mit einem zwischen einem Einlaß und einem Auslaß angeordneten Ventil, wobei ein als Ventilschließglied wirkender, gegen eine Federkraft verschiebbarer Steuerkolben mit einer den Steuerkolben umgebenden Dichtungsanordnung zusammenwirkt, die ihrerseits einen Ventilsitz trägt und vom Auslaßraum zum Einlaßraum als Rückschlagventil wirkt.

Drucksteuerventile sind in heutigen Kraftfahrzeugbremsanlagen vorzugsweise den Radbremszylindern der Hinterachse zugeordnet und sorgen dafür, daß die Bremskraft an den Hinterrädern entsprechend der dynamischen Achslastverteilung beim Abbremsen gemindert wird.

Ein Drucksteuerventil der eingangs genannten Gattung ist aus der DE-AS 15 80 148 bekannt geworden. Das dort beschriebene Druckreduzierventil weist im wesentlichen ein mit einer Auslaßöffnung und einer Einlaßöffnung versehenes Gehäuse und einen dazwischen angeordneten Druckraum auf. Im Druckraum, und in weiteren Bohrungen des Gehäuses ist ein als Stufenkolben ausgebildeter Differentialkolben geführt, der in der Ruhelage durch die Kraft einer Feder gegen einen Anschlag an der Auslaßöffnung drückt. Ein der Einlaßöffnung zugeführter Druck pflanzt sich durch den Druckraum und eine in Ringnuten des Stufenkolbens eingelegte Ringdichtung mit einer Dichtungslippe zur Auslaßöffnung hin fort, wobei der ausgangsseitig eingestellte· Druck eine der Federkraft entgegengerichtGta Kraft auf den

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Stufenkolben ausübt. Beim Erreichen eines bestimmten Druckniveaus bewegt sich der Stufenkolben in axialer Richtung gegen die Kraft der Druckfeder und bewegt den Dichtungsring gegen einen Ventilsitz. Eine weitere Druckerhöhung am Einlaß unterstützt aber die Kraft der Druckfeder, so daß eine rückläufige Bewegung des Stufenkolbens einsetzt. Nun kann der Druck im Auslaß wiederum bis zu einem gewissen Wert ansteigen, der ausreichend ist, den Stufenkolben gegen die Kraft der Druckfeder und gegen den erhöhten Druck im Druckraum erneut zu verschieben.Auf diese Weise wird der im Druckraum aufgebaute Druck unter Berücksichtigung der Federkraft nur im Verhältnis der druckbeaufschlagten Flächen des Stufenkolbens an den Auslaß weitergegeben.

Das dem Auslaß abgewandte Ende des Stufenkolbens ist in. einer Sackbohrung des Gehäuses geführt, in der sich bei einer bestimmten Einbaulage des Druckreduzierventxls Druckmittel ansammelt, das über Undichtigkeiten entweichen konnte. Mit Hilfe eines Luftpolsters und eines weiteren Dichtringes wird dieses Druckmittel bei der Abwärtsbewegung des Stufenkolbens in den Bremskreislauf zurückgefördert. Diese Wirkungsweise tritt allerdings nur dann ein, wenn das Druckreduzierventil in einer bestimmten Stellung ins Fahrzeug eingebaut ist. Ferner übt das Luftpolster eine Undefinierte Kraft auf den Stufenkolben aus, durch die sich der Schaltpunkt des Druckreduzierventils nicht unerheblich verschieben kann. Bei der beschriebenen Anordnung ist es weiterhin als nachteilig anzusehen, daß der Schaltpunkt in erster Linie durch die konstruktive Auslegung der Druckfeder bestimmt ist, ohne daß bei der Montage eine Möglichkeitt gegeben ist, eventuelle Fertigungstoleranzen der Druckfeder auszugleichen. Auch wenn Hilfsmittel zur nachträglichen Einstellung vorhanden wären, könnte dies nur im Rahmen eines aufwendigen Meßvorgangs erfolgen, indem die Kennlinie des fertig montierten Ventils aufgenommen wird. Auch eine Kontrolle des Schaltpunktes kann nur durch eine Druckprüfung durchgeführt werden. Außerdem bedingt die relativ komplizierte Ausgestaltung

des Stufenkolbens hohe Fabrikationskosten. Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Anordnung ist es, daß der Druck an den Radbremszylindern der Hinterachse beim Lösen der Bremse konstant bleibt, bis der Druck im Einlaßraum das Druckniveau im Auslaßraum unterschreitet. In diesem Betriebszustand bleibt die Bremswirkung der Hinterachse erhalten, obwohl der Bremsdruck an der Vorderachse bereits erheblich abgefallen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der der Schaltpunkt in einfacher Weise bei der Montage einstellbar ist und die als vorgefertigte, justierte Einheit in ein Gehäuse einsetzbar ist.

Effindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Steuerkolben durch einen Ringkörper geführt ist, daß sich der Steuerkolben durch einen axial verschiebbar in einem Rohrkörper angeordneten Ringkörper erstreckt, daß außerhalb des Rohrkörpers eine Druckfeder angeordnet ist und daß mindestens eine Anlagefläche der Druckfeder bei der Montage einstellbar ist. Ein derartiger Aufbau führt dazu, daß die Federkraft durch die externe Lagerung der Druckfeder durch eine einfache Kraftmessung sehr genau einstellbar ist, so daß sich bei mehreren gleichartigen Geräten eine minimale Streubreite hinsichtlich des Schaltpunktes einstellt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand von Fig. 1 und Fig. 2 der Zeichnung näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 ein Bremsdruckregelventil im Schnitt

Fig. 2 die Teilschnittzeichnung eines Bremsdruckregelventils mit einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gehäuses.

Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist mit 1 ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse bezeichnet, das mit einem Einlaß 2 und einem Auslaß 3 versehen ist. Vom Einlaß 2 führt ein Kanal 4 zu einem Druckraum 5, der seinerseits im wesentlichen durch einen Rohrkörper 6,. einen am offenen Ende des Rohrkörpers 6 befindlichen Ringkörper 7, einen zylindrischen Steuerkolben 8 und Gehäuseteile begrenzt ist. Das in der Darstellung linke Kolbenteil 9 ist in einer Sackbohrung 10 des Gehäuses 1 geführt, die über einen Kanal 11 eine Verbindung zur Atmosphäre aufweist. Zwischen dem durch die Sackbohrung 10 und die linke Stirnfläche des Steuerkolbens 8 gebildeten Raum und dem Druckraum 5 ist ein den Steuerkolben 8 umgebender Dichtring 12 eingesetzt. Der Dichtring 12 weist eine umlaufende Dichtlippe 13 auf, die sich bei einem im Druckraum 5 vorliegenden Druck gegen Teile des Gehäuses 1 abstützt und einen Druckmittelfluß vom Druckraum 5 zum Kanal 11 verhindert.

Der den Steuerkolben 8 umgebende Ringkörper 7 weist an seiner inneren radialen Begrenzungsfläche Durchlaßkanäle 14 auf, die in der gezeichneten Regelstellung des Bremsdruckregelventils durch eine fest am Steuerkolben 8 angeformte Ringdichtung 15 verschlossen sind. Die Ringdichtung 15 ist an den nicht zur Abdichtung der Durchlaßkanäle 14 dienenden Flächen von einem Haltering 16 umgpben, der das Fließen des

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Kunststoffmaterials der Ringdichtung 15 bei hohen Druckbeanspruchungen verhindert. An der äußeren radialen Begrenzungsfläche des Ringkörpers 7 sind gleichfalls Durchlaßkanäle 17, vorgesehen. Zwischen diesen Durchlaßkanälen 17, 18 ist ein weiterer mit einer Dichtlippe 20 versehener Dichtring 19 so eingesetzt, daß eine Freigabe der Durchlaßkanäle 17, 18 ausschließlich bei einem Druckgefälle vom Auslaß 3 zum Druckraum 5 erfolgt. Das nach links aus dem Ringkörper 7 herausragende Teil des Steuerkolbens 8 trägt einen fest angeformten Anschlag 21. Am rechten Kolbenteil 22 ist ein Federteller 23 angeformt, der als Gegenlager für eine Druckfeder 24 dient, die sich weiterhin an Gehäuseteilen abstützt, so daß in der nicht dargestellten Ruhelage des Bremsdruckregelventils der Anschlag 21 am Ringkörper 7 zur Anlage kommt.

Das beschriebene Bremsdruckregelventil hat folgende Wirkungsweise:

In der nicht dargestellten Ruhestellung hält die Druckfeder den Steuerkolben 8 in einer rechten Endstellung, in welcher der Anschlag 21 am Ringkörper 7 anliegt und die Durchlaßkanäle 14 geöffnet sind. Eine Druckerhöhung im Einlaß 2 pflanzt sich daher durch den Kanal 4 zum Druckraum 5 fort und gelangt durch die geöffneten Durchlaßkanäle 14 zum Auslaß 3. Wird ein bestimmtes Druckniveau im Auslaß 3 erreicht, so ist die

auf die Stirnfläche des rechten Kolbenteils wirkende Kraft groß genug, um den Steuerkolben 8 gegen die Kraft der Druckfeder 24 in der Darstellung nach links zu verschieben, bis sich der Anschlag 21 in einem gewissen Abstand vom Ringkörper 7 befindet, während die Ringdichtung 15 am Ringkörper 7 zur Anlage kommt und die Durchlaßkanäle 14 verschließt. Dies ist die Stellung, bei der die Regelung des Druckes im Auslaß 3 einsetzt und die in der Zeichnung dargestellt ist.

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Wird der Druck im Einlaß 2 weiter gesteigert, so wird die Ringdichtung 15 allmählich wieder vom Ringkörper 7 abheben und die Durchlaßkammer 14 freigeben, so daß auch im Auslaß eine weitere Druckerhöhung einsetzt. Eine Druckerhöhung im Auslaß 3 hat aber eine vergrößerte Reaktionskraft auf den Steuerkolben 8 zur Folge, so daß die Ringdichtung 15 wieder am Ringkörper 7 zur Anlage kommt.

Die geschilderte Funktionsweise des Bremsdruckregelventils bedingt also, daß jeder oberhalb des Regeldruckes liegende Druck im Einlaß 2 einen im Verhältnis der druckbeaufschlagten Flächen verminderten Druck im Auslaß 3 zur Folge hat. Bei einer Drucksenkung im Einlaß 2 wird der Ringkörper 7 durch die Ringdichtung 15 in der Darstellung nach links verschoben, so daß eine Volumenvergrößerung und eine entsprechende' Druckabsenkung im Auslaß 3 eintritt, wobei das Druckgefälle wiederum vom Verhältnis der druckbeaufschlagten Flächen abhängig ist und dem Druckgefälle beim Druckanstieg entspricht. Die Verschiebung des Ringkörpers 7 setzt sich fort, bis die Druckniveaus im Einlaß 2 und im Auslaß 3 einander entsprechen. In diesem Moment hebt die Dichtungslippe 20 ab und gibt die Druckmittelkanäle 18 frei, so daß ein vollständiger Druckausgleich zwischen Einlaß 2 und Auslaß 3 erfolgen kann. Bei einer in der Darstellung nach links gerichteten Bewegung des Steuerkolbens 8 kann das in der Sackbohrung 10 befindliche Luftpolster über den Kanal 11 zur Atmosphäre entweichen, so daß keine Verschiebung des Schaltpunktes durch die Kraft eines komprimierten Luftpolsters eintritt. Die Ruhelage des Ringkörpers 7 wird durch den Anschlag 21 herbeigeführt.

Bei dem beschriebenen Drucksteuerventil wird der Schaltpunkt in einfacher Weise endgültig bei der Montage vorgegeben, indem der Federteller 23 nach der überführung des Steuerkolbens in die rechte Endstellung soweit über die Mantelfläche des Steuerkolbens 8 verschoben wird, bis die richtige Federkraft eingestellt ist. Diese endgültige Lage des Federtellers 23

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wird anschließend beispielsweise durch eine Punktschweißverbindung fixiert.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Rohrkörper 6 an den öffnungen jeweils Bunde 32, 33 auf, von denen der links gezeichnete Bund 32 dichtend im Gehäuse liegt und der rechts gezeichnete Bund 33 zur Wegbegrenzung des Ringkörpers 7 dient. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es denkbar, die Druckfeder 24 zwischen dem in der Darstellung rechten Bund 33 und dem Federteller 23 anzuordnen. Durch eine derartige Maßnahme läßt sich ein geringerer Durchmesser erzielen, wobei sich allerdings die Baulänge vergrößert. Die Druckfeder 24 läßt sich ebenfalls durch eine in die Sackbohrung 10 eingesetzte Feder ersetzen. Bei dieser Ausgestaltung entfällt jedoch die Möglichkeit zur nachträglichen Einstellung des Schaltpunktes. Des weiteren läßt-sich über den Kanal 11 ein Medium in die Sackbohrung 10 einleiten, dessen Druck der Einfederung der Hinterachse proportional ist und eine entsprechende Kraft auf den Steuerkolben 8 ausübt. Ferner kann an die Stelle des Anschlags 21 ein Absatz am Steuerkolben 8 treten, wie es in Fig. 2 angedeutet ist.

Das beschriebene Drucksteuerventil zeichnet sich also in erster Linie dadurch aus, daß sich der Schaltpunkt durch eine Einstellung der Druckfeder einstellen läßt, wobei als Hilfsmittel ein einfacher Kraftmesser dient. Die Ventileinheit läßt sich als vorgefertigtes und bereits justiertes Teil nachträglich in beliebige Gehäuse einsetzen, was sich positiv auf eine Lagerhaltung auswirken kann. Insbesondere dann, wenn der Federdurchmesser gegenüber den Durchmessern der Dichtelemente groß gewählt ist, ergeben sich geringe Reibkräfte und einfach herzustellende Druckfedern.

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In Fig. 2 ist eine mit 25 bezeichnete Ventileinheit der vorstehend beschriebenen Art in ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 26 eingesetzt, das am linken Ende als ein mit einem Innengewinde 27 versehender Anschlußstutzen 2 8 ausgebildet ist. Das Gehäuse 26 ist ferner mit einem Außensechskant 29 zur Aufnahme eines Schraubenschlüssels versehen. Dem rechten Teil des Gehäuses 26 ist ein Bremsschlauch 30 zugeführt, der zwischen einem rohrförmigen Gehäusefortsatz 31 und dem Rohrkörper 6 eingeklemmet ist, wobei Abstützungen 3.4 zur Aufnahme der. radialen Kräfte zwischen der Innenumfangsflache des Rohrkörpers 6 und dem Gehäuse 1 vorgesehen sind. Das nicht dargestellte Ende des BremsSchlauches 30 ist in' bekannter Weise mit einer Versehraubungsvorrichtung versehen. Auf diese Weise ergibt sich eine wie ein herkömmlicher Bremsschlauch zu handhabende Schlauchverbindung, die jedoch ein Drucksteuerventil enthält. Der Anschlußstutzen 28 kann wahlweise am Einlaß 2 oder am Auslaß 3 vorgesehen werden, je nachdem, ob eine Verschraubung mit dem Geberzylinder oder dem Radbremszylinder vorgenommen werden soll.

Neben der bereits angesprochenen einfacheren Handhabung sind Vorteile der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform insbesondere darin zu sehen, daß im Vergleich zu einem separat angeordneten Drucksteuerventil eine Schlauchleitung entfällt. Gegenüber bekannten Ausführungsformen mit in den Geberzylinder integrierten Drucksteuerventilen ergibt sich der Vorteil, daß bei einem Defekt am Geberzylinder nicht gleichzeitig auch das Drucksteuerventil ausgetauscht werden muß. Der Einbauort der beschriebenen Anordnung ist wählbar, da der Anschlußstutzen 2 8 alternativ an der rechten oder linken Seite des Gehäuses anformbar ist. Ferner kann die Anordnung an einer beliebigen Stelle des Bremschlauches 30 vorgesehen sein.

Claims

ALFRED TEVES GMBH 1Q. Sept. 1980

Frankfurt am Main ZL/Je/Ber

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J. Burgdorf - 69 H.-D. Reinartz - 34 H. Quitmann - 17

Patentansprüche

Drucksteuerventil für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen mit einem zwischen einem Einlaß und einem Auslaß angeordneten Ventil/ wobei ein als Ventilschließglied wirkender, gegen eine Federkraft verschiebbarer Steuerkolben mit einer den Steuerkolben umgebenden Dichtungsanordnung zusammenwirkt/ die ihrerseits einen Ventilsitz trägt und vom Auslaß zum Einlaß als Rückschlagventil wirkt, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Steuerkolben (8) durch einen, axial verschiebbar in einem Rohrkörper (6) angeordneten Ringkörper (7) erstreckt, daß außerhalb des Rohrkörpers (6) eine Druckfeder (24) angeordnet ist und daß mindestens eine Anlagefläche (23) der Druckfeder (24) bei der Montage einstellbar ist.
2. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (8) durch eine zumindest teilweise den Rohrkörper (6) umgebende, sich am Gehäuse (1) und einem am Steuerkolben (8) angeformten Federteller (23) abstützende Druckfeder (2 4) kraftbeaufschlagt ist.
3. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckfeder (24) höchstens den gleichen Durchmesser wie der Rohrkörper (6) aufweist und sich zwischen dem Rohrkörper (6) und dem Federteller (23) erstreckt.

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4. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , daß der Steuerkolben (8) mit radialem Spiel im Ringkörper (7) geführt ist.
5. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenumfangsfläche des Steuerkolbens (8) und die Innenumfangsflache des Ringkörpers (7) zur Anlage gebracht sind und daß an der Berührungsfläche mindestens ein Durchlaßkanal (14) gebildet ist.
6. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das dem Auslaß (3) abgewandte Kolbenteil (9) in einer Sackbohrung (10) geführt ist und daß in der Sackbohrung (10) atmosphärischer Druck hergestellt ist.
7. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das offene Ende des Rohrkörpers (6) mit einem Bund (33) zur Wegbegrenzung des Ringkörpers (7) versehen ist.
8. Drucksteuerventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (23) durch eine Punktschweißverbindung auf dem Steuerkolben X8) befestigt ist.
9. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Bremsschlauch (30) zwischen dem Rohrkörper (7) und einem rohrförmigen Gehäusefortsatz (31) eingeklemmt ist.
10. Drucksteuerventil nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet , daß an der Innenumfangsflache des Rohrkörpers' (6) Abstützungen (34) vorgesehen sind.

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11. Drucksteuerventil nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Drucksteuerventil ein integrierter Bestandteil des Bremsschiauehes (30) ist.