DE3034738C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Drucksteuerventil für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Drucksteuerventile sind in heutigen Kraftfahrzeugbremsanlagen vorzugsweise den Radbremszylindern der Hinterachse zugeordnet und sorgen dafür, daß die Bremskraft an den Hinterrädern ent­ sprechend 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 Auslaß­ öffnung und einer Einlaßöffnung versehenes Gehäuse und einen dazwischen angeordneten Druckraum auf. Im Druckraum und in weiteren Bohrungen des Gehäuses ist ein als Stufenkolben aus­ gebildeter Differentialkolben geführt, der in der Ruhelage durch die Kraft einer Feder gegen einen Anschlag an der Aus­ laßöffnung 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 entgegengerichtete Kraft auf den Stufenkolben ausübt. Beim Erreichen eines bestimmten Druck­ niveaus 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 rück­ läufige 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 auf­ gebaute 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 be­ stimmten Einbaulage des Druckreduzierventils Druckmittel an­ sammelt, 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 Anord­ nung ist es weiterhin als nachteilig anzusehen, daß der Schalt­ punkt in erster Linie durch die konstruktive Auslegung der Druck­ feder bestimmt ist, ohne daß bei der Montage eine Möglichkeit ge­ geben ist, eventuelle Fertigungstoleranzen der Druckfeder auszu­ gleichen. 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 Einlaß­ raum das Druckniveau im Auslaßraum unterschreitet. In diesem Betriebszustand bleibt die Bremswirkung der Hinterachse er­ halten, obwohl der Bremsdruck an der Vorderachse bereits er­ heblich 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.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

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

Fig. 1 ein Bremsdruckregelventil im Schnitt

Fig. 2 die Teilschnittzeichnung eines Bremsdruck­ regelventils mit einer vorteilhaften Aus­ gestaltung des Gehäuses.

Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugs­ zeichen 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 be­ grenzt 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 Dicht­ ring 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 Bremsdruckregel­ ventils durch eine fest am Steuerkolben 8 angeformte Ring­ dichtung 15 verschlossen sind. Die Ringdichtung 15 ist an den nicht zur Abdichtung der Durchlaßkanäle 14 dienenden Flächen von einem Haltering 16 umgeben, der das Fließen des Kunststoffmaterials der Ringdichtung 15 bei hohen Druckbe­ anspruchungen verhindert. An der äußeren radialen Begrenzungs­ fläche des Ringkörpers 7 sind gleichfalls Durchlaßkanäle 17, 18 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 aus­ schließlich 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 weiter­ hin an Gehäuseteilen abstützt, so daß in der nicht darge­ stellten Ruhelage des Bremsdruckregelventils der Anschlag 21 am Ringkörper 7 zur Anlage kommt.

Das beschriebene Bremsdruckregelventil hat folgende Wirkungs­ weise:

In der nicht dargestellten Ruhestellung hält die Druckfeder 24 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 Ring­ körper 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.

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 3 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 Druck­ absenkung im Auslaß 3 eintritt, wobei das Druckgefälle wiederum vom Verhältnis der druckbeaufschlagten Flächen ab­ hängig 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 Druck­ ausgleich 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 Luft­ polster über den Kanal 11 zur Atmosphäre entweichen, so daß keine Verschiebung des Schaltpunktes durch die Kraft eines komprimierten Luftpolsters eintritt. Die Ruhelage des Ring­ körpers 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 8 in die rechte Endstellung so weit über die Mantelfläche des Steuerkolbens 8 verschoben wird, bis die richtige Federkraft eingestellt ist. Diese endgültige Lage des Federtellers 23 wird anschließend beispielsweise durch eine Punktschweiß­ verbindung 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 am Gehäuse 1 liegt und der rechts gezeichnete Bund 33 zur Wegbegrenzung des Ringkörpers 7 dient. In weiterer Ausgestaltung der Er­ findung 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 Durch­ messer erzielen, wobei sich allerdings die Baulänge ver­ größert. 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 Ventil­ einheit 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.

In Fig. 2 ist eine mit 25 bezeichnete Ventileinheit der vor­ stehend beschriebenen Art in ein im wesentlichen zylin­ drisches Gehäuse 26 eingesetzt, das am linken Ende als ein mit einem Innengewinde 27 versehener Anschlußstutzen 28 ausgebildet ist. Das Gehäuse 26 ist ferner mit einem Außen­ sechskant 29 zur Aufnahme eines Schraubenschlüssels versehen. Dem rechten Teil des Gehäuses 26 ist ein Bremsschlauch 30 zu­ geführt, der zwischen einem rohrförmigen Gehäusefortsatz 31 und dem Rohrkörper 6 eingeklemmt ist, wobei Abstützungen 34 zur Aufnahme der radialen Kräfte zwischen der Innenumfangs­ fläche des Rohrkörpers 6 und dem Gehäuse 1 vorgesehen sind. Das nicht dargestellte Ende des Bremsschlauches 30 ist in bekannter Weise mit einer Verschraubungsvorrichtung versehen. Auf diese Weise ergibt sich eine wie ein herkömmlicher Brems­ schlauch 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 insbe­ sondere darin zu sehen, daß im Vergleich zu einem separat an­ geordneten Drucksteuerventil eine Schlauchleitung entfällt. Gegenüber bekannten Ausführungsformen mit in den Geber­ zylinder integrierten Drucksteuerventilen ergibt sich der Vorteil, daß bei einem Defekt am Geberzylinder nicht gleich­ zeitig auch das Drucksteuerventil ausgetauscht werden muß. Der Einbauort der beschriebenen Anordnung ist wählbar, da der Anschlußstutzen 28 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 (11)

1. Drucksteuerventil für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen mit einem zwischen einem Einlaß und einem Auslaß ange­ ordneten Ventil, wobei sich ein als Ventilschließglied wirkender Steuerkolben, der gegen eine Steuerkraft ver­ schiebbar ist, durch eine Dichtungsanordnung erstreckt, die einen Ventilsitz aufweist und vom Auslaß zum Einlaß als Rückschlagventil wirkt, wobei das eingangsdruck­ seitige Ende des Steuerkolbens dichtend in einer Bohrung eines Gehäuseteils geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordung (19) Teil eines Ringkörpers (7) ist, der axial ver­ schiebbar in einem gehäusefesten Rohrkörper (6) ange­ ordnet ist, wobei zwischen dem Ringkörper und dem Steuerkolben ein Druckmitteldurchlaß vorgesehen ist, daß die Steuerfeder (Druckfeder 24) außer­ halb des Rohrkörpers (6) vorgesehen ist, daß der Rohr­ körper (6) bei geschlossenem Ventil den mit dem Einlaß (2) verbundenen Druckraum (5) von dem mit dem Auslaß (3) verbundenen Ausgangsdruckraum trennt, und daß das aus dem Rohrkörper (6) in den Ausgangsdruckraum herausragende Ende des Steuerkolbens (8) mit einer ein­ stellbaren Anlagefläche (23) für das eine Ende der Steuerfeder (Druckfeder 24) versehen ist, deren anderes Ende sich an einem gehäusefesten Teil abstützt, welches als den Einlaß aufweisende Montagebasis ausgebildet ist.

2. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuerfeder (24) zumindest teilweise den Rohrkörper (6) umgibt.

3. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckfeder (24) höchstens den gleichen Durchmesser wie der Rohrkörper (6) aufweist und sich zwischen dem Rohrkörper (6) und dem Federteller (23) erstreckt.

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 ge­ kennzeichnet, daß die Außenumfangsfläche des Steuerkolbens (8) und die Innenumfangsfläche des Ringkörpers (7) zur Anlage gebracht sind und daß an der Berührungsfläche mindestens ein Durchlaßkanal (14) gebildet ist.

6. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, 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 ge­ kennzeichnet, 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 ge­ kennzeichnet, daß der Federteller (23) durch eine Punktschweißverbindung auf dem Steuerkolben (8) befestigt ist.

9. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Bremsschlauch (30) zwischen dem Rohrkörper 6) und einem rohrförmigen Ge­ häusefortsatz (31) eingeklemmt ist.

10. Drucksteuerventil nach Anspruch 1 und 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der Innenumfangsfläche des Rohrkörpers (6) Abstützungen (34) vorgesehen sind.

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