DE3038004A1 - Zweikreis-drucksteuerventil fuer hydraulische bremsanlagen - Google Patents

Zweikreis-drucksteuerventil fuer hydraulische bremsanlagen

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DE3038004A1 DE19803038004 DE3038004A DE3038004A1 DE 3038004 A1 DE3038004 A1 DE 3038004A1 DE 19803038004 DE19803038004 DE 19803038004 DE 3038004 A DE3038004 A DE 3038004A DE 3038004 A1 DE3038004 A1 DE 3038004A1
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Description

  • Zweikrei s-Drucksteue rventil für hydraulische Bremsanlagen
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Zweikreis-Drucksteuerventil für hydraulische Bremsanlagen mit zwei einem Gehäuse parallel nebeinander angeordneten und Je einem Bremskreis zugeordneten Steuerventilen, welche jeweils einen zwischen Einlaßraum und Auslaßraum angeordneten Steuerkolben aufweisen, die Je von einer gemeinsamen, unter Zwischenschaltung eines Voe#rspannungsverteilers auf die Kolben wirkenden Steuerkraft beaufschlagt werden, und mit einem begrenzt verschiebbaren Ausgleichskolben mit gleich großen' Stirnflächen, der von den flrtloken in den Auslaßräumen beaufschlagt wird und durch dessen Bewegung das Steuerventil des einen Brernskreises zusätzlich steuerbar ist, nach DBP ... (deutsche Patentanmeldung P 30 04 964.0).
  • Die Konstruktion nach dem Hauptpatent arbeitet mit. Mitteln zum hydraulischen Ausgleich der Ausgangsdrücke beider Steuerventile.
  • Sie hat gegenüber einer rein mechanischen Aufteilung der Steuerkraft auf beide Ventile den Vorteil, daß die Ausgangsdrücke iiber die gesamte Lebensdauer praktisch gleich gehalten werden können.
  • Dies wird mit Hilfe eines Ausgleichskolbens erzielt, der in der axialen Verlngerung des einet Steuerkolbens angeordnet ist und mit der einen Stirnfläche auf das federbelastete VentilschlieB-glied des einen Steuerventil wirkt. Dies führt zu einigen Unsymmetrien. Das Gehäuse muß in der Achsrichtung des einen Steuerkolbens erheblich länger sein als in der Achsrichtung des anderen Steuerkolbens. Der eine Steuerkolben kann direkt am Vorspannungsverteiler anlegen, für den anderen muß ein Totgang vorgesehen sein. Da der AusgleichskQlben auf der einen Seite zusätzlich zum hydraulischen Druck von der Differenzkraft der auf das Ventil wirkenden Drücke und von der Kraft der Schließfeder des Steuerventils belastet istj können die Ausgangsdrücke der beiden Kreise geringfügig unterschiedlich sein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunce, ein Zweikreis-Drucksteuerventil der eingangs beschriebener Art anzugeben, bei dem die erwähnten, vom unsymmetrischen Aufbau abhängigen Nachteile ganz oder teilweise vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgleichkolben auf eine Verteilervorrichtung wirkt, die bei einer Betätigung gleichzeitig beide Steuerventile, jedoch gegensinnig verstellt.
  • Dieses Verteilerelement führt dazu, daI3 beide Steuerkolben und beide Steuerventile völlig gleichberechtigt arbeiten. Man benötigt keinen toten Gang für den einen Steuerkolben. Wenn die Steuerventile Schließfedern aufweisen, gleichen sich deren Wirkungen gegenseitig aus. Durch die gegensinnige Beeinflussung der beiden Steuerventile wird der erstrebte gleiche Druck in beiden Auslaßräumen jeweils rasch erreicht. Darüber hinaus lassen sich die Teile auch symmetrisch im Gehäuse unterbringen, so daß dieses einen einfacheren und konpakteren Aufbau erhalten kann.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß die Verteilervorrichtung ein Verteilerelernent aufweist, das quer zu den Achsen der beiden Steuerkolben verschiebbar angeordnet ist und je eine Schrägfläche zur zusätzlichen Steuerung je eines Steuerventils aufwtist, wobei die Schrägflächen einander entgegengesetzte Neigung haben. Dies führt zu einer sehr einfachen Konstruktion des Verteilerelements und erlaubt gegenüber schwenktarnen Verteilerelerlenten o. dgl. eine platzsparende Konstruktion.
  • Insbesondere können der Ausgleichskolben und das Verteilerelement einstückig ausgebildet sein. Diese Vereinigung spart Bauteile ein. Da der Ausgleichskolben quer zu den Steuerkolben liegt, erhält man ein Gehäuse das in Richtung der Steuerkolbenachsen kurz gehalten werden kann.
  • Bei Verwendung eines zylindrischen Ausgleichskolbens sollte dieer nahe seinen Engen mit konischen Schrägflächen verseher; min.
  • Günstig ist es ferner, wenn auf der Schrägfläche ein Übertragungskolben aufsitzt, der gleichachsig zum zugehörigen Steuerkolben in Gehäuse geführt ist und auf das Steuerventil einwirkt. Dieser Dbertragungskolben stellt sicher, daß nicht aufgrund einer ke -bung zwischen Schrigfläche und Ventilstößel das Ventilschließglied in Querrichtung belastet wird.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an die äußeren Enden einer jeden Schrägfläche eine Hilfsschrägfläche entgegengesetzter Weigung anschließen. Insbesondere können Schrägfläche und Hilfsschrägfläche einen Doppelkonus bilden. Diese Hilfsschrägfläche führt dazu, daß beim Ausfall eines Kreises das Steuerventl de@ anderen Kreises zwangsweise in die Offenstellung gebracht wIrd, so daß in diesem Kreis der Auslaßdruck dem Einlaßdruck auch bei höheren Werten folgt. Dabei sollte der Resthub des Stufenkolbens nur wenig größer sein als der Schließweg des Ventils.
  • Ferner kann ein Differenzdruck-Anzeigegerät vorgesehen sein dessen Betätigungselement in eine Spur dem Kolbenabschnitt zwischen den Schrägflächen eingreift. Diese Spur benötigt einschließlich der beiderseitigen Dichtung eine gewisse axiale Länge des Ausgleichskolbens. Da dieser nicht mehr in axialer Verlängerung des einen Steuerkolbens sondern quer dazu angeordnet werden kant, macht es keine Schwierigkeiten, dem Ausgleichskolben diese Länge zu geben.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungs -beispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Zweikreis-Drucksteuerventil und Fig. 2 in einem schematischen Ausschnitt eine abgewandelte Ausführungsform.
  • In einem Gehäuse 101 sind zwei gleichartige Steuerventile vorgesehen, von denen zunächst das eine beschrieben wird, Das andere Steuerventil trägt diesselben Bezugszeichen, jedoch mit einem Apostroph.
  • Eine gestufte Bohrung 102 ist in ihrem erweiterten Bohrungsteil mit einer Hülse 103 versehen, die mittels eines Dichtringes 104 gegen das Gehäuse 101 abgedichtet ist. Die Hülse 103 liegt gegen eine erste Schulter 105 des Gehäuses 101 an und ist mittels eines gehäusefesten Ringes 106 gegen axiale Verschiebung gesichert.
  • Ein Stufenkolben 107 ist mit seiner gr;ßeren Kolbenstufe in der Bohrung 102 und mit seiner kleineren Kolbenstufe in der Hülse 103 geführt und mittels Dichtungen 108 und 109 abgedichtet Ein Einlaßraum 110 wird von einer Ringfläche und ein Auslaßraum 111 von der Stirnseite der größeren Kolbenstufe des Stufenkolbens 107 begrenzt. Durch eine radiale bohrung 112 und einen koaxialen Druckmitteldurchlaß 113 im Inneren des Stufenkolbens 107 ist der Einlaßraum 110 mit dem Auslaßr;lum 111 verbunden. In dem Druckmitteldurchlaß 113 befindet sich ein Ventilschließglied 114, welches durch eine Feder 115 gegen einen Ventilsitz 116 belastet ist. Das Ventilschließglied 114 weist minen aus den Stufenkolben 107 herausragenden Stößel 117 auf. Rin Ausgleichskolben 118, der mittels zweier Dichtungen 119 und 120 gegen das Gehäuse abgedichtet ist, befindet sich in einer Querbohrung 121, die durch einen Stopfen 122 abgeschlossen ist, der mittels ein Dichtung 123 gegen das Gehäuse abgedichtet und durch einen Sprengring 124 festgehalten ist. Der Ausgleichskolben 118 is-t einstückig mit einem Verteilerelement ausgebildet, das hier aus zwei Konen 125, 126 besteht, deren Schrägflächen 127 und 158 einander entgegengesetzte Neigung haben. Auf den Konen sitzt je ein Übertragungskolben 129 bzw. 130 auf, der mittels Stegen in Bohrungen 131, 2 geführt ist. Über die zwischen den Stegen verbleibenden Kanäle j ist der Auslaßraum 111 mit dem Druckraum 133 auf der einen Seite des Ausgleichskolbens 118 und der Auslaßraum 111' mit dem Druckraum 134 auf der anderen Seite des Ausgleichs kolbens 118 verbunden. Diese Druckräume stehen ihrerseits mit Anschlüssen 135 und 136 in Verbindung, an welche für Radzylindc'i Rz, Rz' führende Leitungen anschließbar sind. Die Einlaßräume 110, 110? werden .t zwei Ausgängen Hz, Hz' eines Tandem-HAuptzylinders verbunde.
  • Auf einen Hebel 13', der um zwei aus der Zeichenebene versetzte Zapfen 138, 139 schwenkbar ist, wirkt eine Vorspannkraft F. Diese Kraft kann konstant sein oder sich lastabhängig ändern.
  • Die Wirkungsweise dieses Zweikreis-Drucksteuerventils wird zanachst für den FalL betrachtet, daß beide Bremskreis funktionsfähig sind. In der Ruhestellung liegen beide Stufenkolben 107, 107' mit ihrer Stirnseite an der linken Stufe der Bohrung 102, 102' an. Wenn der Druck am Eingang Hz, Hz' steigt, folgt dpi Druck am Ausgang Rz, Rz' in gleicher Weise, da die beiden Steuerventile 114, 116 offenstehen. Mit steigendem Druck bewegen sich die Stufenkolben 107, 107' nach rechts, bis schließlich die genannten Ventile schließen. Wenn das eine Steuerventil 114 , 11 116 früher schließen sollte als das andere Steuerventil 114', 11b', steigt der Druck im Druckraum 134 über denjenigen im Druckraum 133 und der Ausgleichskolben 118 bewegt sich nach unten. Hierdurch wird von der Schrägfläche 128 der Übertragungskolben 130 und damit der Stößel 117 nach rechts v<rschoben, so daß das Steuerventil 114, 116 wieder öffnet. (leichzeitig wird von der Schließfeder 115' das Ventilschließglied 114t und der Übertragungskolben 131 nach links verschoben, weil die Schrägfläche 127 den entsprechenden Platz hierfür bietet. Das Steuerventin 114', 116' wird daher in Schließrichtung bewegt. Infolge dieser gegenläufigen Bewegung werden beide Steuerventile etwa gleichzeitig und daher bei gleichem Druck geschlossen. Bei weiterem Anstieg les tingangsdruckes folgt der Ausgangsdruck längs einer Kenn-Linie mit verringerter Neigung. Wenn ctas Steuerventil 1?4', 116' zuerst geschlossen haben sollte, wäre der Ausgleichskolben 118 nach oben bewegt worden, so daß dieses Steuerventil weder geöffnet und das andere Steuerventil 1 4, 116 in Schließrichtung bewegt wird.
  • Beim Ausfall eines Bremskreises bewegt sc der Ausgleichskolben 118 bis zum Anschlag des Ausgleichskolbens am Stopfen 122 bzw.
  • an der gegenüberliegenden Stirnfläche cler Querbohrung 121 und das Steuerventil des funktonsfähigen Bremskreises arbeitet in iblicher Weise. Jedoch schließt das Ventil nach einem kürzeren eg des Kolbens 107 und gegen eine erhöhte Kraft, weil sich die Vorspannkraft F nicht mehr auf beide Kolben verteilt. Insgesamt wird daher bei Kreisausfall der Umschaltdruck des intakten Ventils erhöht.
  • Häufig ist es jedoch erwünscht, beim Ausfall des einen Bremskreis es den Ausgangsdruck des anderen Bremskreises immer auf der gleichen Höhe wie den Eingangsdrucl; zu halten. Dies kann mit der Ausführung nach Fig. 2 erzielt werden.
  • In Fig. 2 werden für die gleichen Teiles rie in Fig. 1 um 100 erhöhte Bezugs zeichen verwendet. Hier s-hließen an die beIden Konen 225, 226 mit ihren Schrägflächen 227, 228 Hilfskonen 240, 241 mit jeweils entgegengesetzt geneigten Schrägflächen 242, 243 an. Diese Schrägflächen haben, wenn der Ausgleichskolben 218 beim Ausfall des einen Bremskreise in die eine Endlage drückt wird, zur r F)lge, daß der Ubertragungskolben 230, 231 i',:, nach rechts gedruckt wird und auf diese Weise das zugehörige steuerventIl 114, .16 bzw. 114ç, 116' dauernd offenhält. Damit dies mit Sicherheit erreicht wird, ist, wie in Fig. 1 gezeigt, der maximale Verschiebeweg der Kolben 107, der stets größer sein muß als der Schließweg des Ventils 114, 116, kleiner als die Summe des Verschiebewegs des Übertragungskolbens 130 (beim Kolben 107' des Übertragungskolbens 129) bei Ausfall eines Kreise des Ventilschließweges. Die Radzylinder des funktionierenden bremskreise erhalten daher über den gesamten Druckbereich ist vellen Eingangsdruck zugeführt.
  • Außerdem hat der Ausgleichskolben 218 zwischen den Schrägflache 227, 228 eine Spur 244, in welche ein Schaltstift 245 eine.
  • Differenzdruck-Anzeigegeräts 246 eingreift. Diese Spur 244 hat eine solche axiale Länge, daß die Ausgleichsfunktion des Al gleichskolbens 218 im Bereich der üblichen Druckdifferenzen e Eingangsdrücke möglich ist, ohne daß das Differenzdruck-A@@@ gerät 246 betätigt wird. Nach einem vorgegebenen Weg kommi Ausgleichskolben 218 mit seiner Stirnfläche 247 über eine i( @edarplatte 248 rnit eimer Feder 249 bzw. mit einem Sprengring 250 über eine Federplstte 251 mit dieser Feder 249 in Wirkverbindung.
  • Sobald die auf der Ausgleichskolben 218 wirkende Druckdifferenz zwischen der. beiden Bremssystemen die Vorspannung dieser Feder 249 übersteigt, wird der Schaltstift 245 von der Spu 244 sowie nach außen gedrückt, daß eine Schaltung erfolgt, welche die Anzeige bewirkt.
  • Der Ausgleichskolben kann auch auf eine davon getrennte Ä teilervorrichtung einwirken. Diese kann beispielsweise aus Hebel bestehen, der um eine zwischen den beiden Stufenkolben-Achsen angeordneten Drehpunkt schwenkbar ist. Das Erfindungs prinzip läßt sich auch in Verbindung mit anders aufgebauten Steuerventilen anwenden.

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Zweikreis-Drucksteuerventil für hydraulische Bremsanlagen mit zwei in einem Gehäuse parallel nebeneinander angeordneten und je einem Bremskreis zugeordneten Steuerventilen, welche jeweils einen zwischen Einlaßraum und Auslaßraum angeordneten Steuerkolben aufweisen, die je von einer ge-.
    meinsamen, unter Zwischenschaltung eines Vorspannungsverteilers auf die Kolben wirkenden Steuerkraft beaufschlagt werden, und mit einem begrenzt verschiebbaren Ausgleichskolben mit gleich großen Stirnflächen, der von den Drücken in den Auslaßräumen beaufschlagt wird und durch dessen Bewegung das Steuerventil des einen Bremskreises zusätzlich steuerbar ist, iach DBP ... (deutsche Patentanmeldung P 30 04 964.0), dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichskolben (118,) au eine Verteilervorrichtung (125, .126) wirkt, die bei liner Betätigung gleichzeitig beide Steuerventile (114, 1l6; 114', 116'), jedoch gegensinnig verstellt.
  2. 2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilervorrichtung ein Verteilerelement (125, 126) aufweist, das quer zu den Achsen der beiden Steuerkolben (107, 107') verschiebbar angeordnet ist und je eine Schrägfläche (127S 123) zur zusätzlichen Steuerung je eines Steuerventils (114, 116; 114', 116') aufweist, wobei die Schrägflächen einander entgegengesetzte Neigung haben.
  3. 3. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichskolben (118) und das Verteilerelement (125, 126) einstückig ausgebildet sind.
  4. 4. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Ausgleichskolben (118) nahe seinen Enden mit konischen Schrägflächen (127, 128) versehen ist.
  5. 5. Steuerventil-nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schrägfläche (127, 128) ein Übertragungskolben (129, 150) aufsitzt, der gleichachsig zum zugehörigen Steuerkolben (107; 107') im Gehäuse (101) geführt ist und auf das'Steuervntil (114, 116; 114', 116?) einwirkt.
  6. 6. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die äußeren Enden einer jeden Schrägfläche (227, 228) eine Hilfsschrägf).äche (242, 243) entgegengesetzter Neigung anschließt.
  7. 7. Steuerventil nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Schrägfläche (127, 228) und Hil:.sschrägfläche (242, -243) einen Doppelkonus bilden
  8. 8. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,-. gekennzeichnet durch ein Differenzdruck-Anzeigegerät (246), dessen Betätigungselement (245) in eine Spur (244) in dem Kolbenabschnitt zwischen den Schrägflächen (227, 228) eingreift.
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FR8102553A FR2475484A1 (fr) 1980-02-11 1981-02-10 Regulateur de pression jumele pour deux circuits, pour systemes de freinage hydraulique
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DE3310082A1 (de) * 1982-03-19 1983-10-27 Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa Hydraulisches drucksteuerventil

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DE3004964A1 (de) * 1980-02-11 1981-08-20 Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt Zweikreis-drucksteuerventil fuer hydraulische bremsanlagen

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