DE3101923A1

DE3101923A1 - Druckbegrenzungsventil-anordnung fuer zwei arbeitskreise

Info

Publication number: DE3101923A1
Application number: DE19813101923
Authority: DE
Inventors: Ludwig 6000 Frankfurt Budecker
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1981-01-22
Filing date: 1981-01-22
Publication date: 1982-09-02
Also published as: DE3101923C2

Description

Druckbegrenzungsventil-Anordnung für zwei Arbeitskreise
Die Erfindung betrifft eine Druckbegrenzungsventil-Anordnung für zwei Arbeitskreise, insbesondere einen Bremskreis mit Druckspeicher und eine Niveauregelung, mit einem Ventilgehäuse, das einen mit einer Druckversorgungsquelle verbindbaren Druckanschluß, einen ersten, mit dem ersten Arbeitskreis, insbesondere dem Bremskreis verbindbaren Verbraucheranschluß, einen zweiten, mit dem zweiten Arbeitskreis, insbesondere der Niveauregelung verbindbaren Verbraucheranschluß und einen Steuerdruckanschluß aufweist.
Eine derartige Druckbegrenzungsventil-Anordnung ist aus der DE-OS 23 24 059 bekannt. Die Steuereinrichtung besteht bei dieser Anordnung aus einem Vorsteuerventil, das den Druck im Druckspeicher mißt und in Abhängigkeit von diesem Druck eine Verbindung von der Steuerfläche des Ventilkolbens zu einem Vorratsbehälter öffnet bzw. schließt.
Sobald der Druck im Druckspeicher groß genug ist, schließt also das Vorsteuerventil die Verbindung. Dadurch wird an der Steuerfläche des Ventilkolbens ein Druck aufgebaut und der Ventilkolben verschiebt sich gegen die Kraft einer Feder und öffnet einen Durchgang vom Druckanschluß zum Verbraucheranschluß, der mit einer Niveauregelung verbunden ist.
Fällt der Speicherdruck wieder ab, dann wird die Verbindung von der Steuerfläche des Ventilkolbens zum Vorratsbehälter geöffnet, so daß die Druckflüssigkeit entweichen kann und der Ventilkolben wieder in seine den Durchgang zum Verbraucheranschluß verschlie-Bende Ausgangsstellung zurückgeht und somit zum raschen Aufladen des Druckspeichers dieser allein beschickt wird.
Dieses Speicherladeventil wird somit ausschließlich durch den Speicherdruck und damit nur mittelbar durch Bremsvorgänge beeinflußt.
Mit diesem bekannten Ventil ist zwar in Kraftfahrzeugen mit einer Umlaufanlage zur Niveauregelung und einer Speicherhydraulikanlage zur Bremskraftverstärkung gewährleistet, daß die Speicherhydraulikanlage in jedem Falle vorrangig mit Druckflüssigkeit versorgt wird, wobei die Pumpe lediglich so ausgelegt zu werden braucht, daß ihre Kapazität für die Speicherhydraulikanlage ausreichend ist, so daß relativ kleine und damit billige Pumpen verwendet werden können.
Ist jedoch bei diesem Ventil der Ventilkolben in seiner den Druckanschluß mit dem Verbraucheranschluß für die Niveauregelung verbindenden Stellung, besteht gleichzeitig eine Verbindung zum Verbraucheranschluß für den Druckspeicher. Daher muß bei diesem Ventil der Druck zur Niveauregelung immer kleiner oder gleich dem Speicherdruck sein. Darüber hinaus ist dieses bekannte Ventil im Aufbau relativ aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckbegrenzungsventil-Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und bei der die Niveauregelung einen höheren Druck haben kann als die Bremskraftverstärkung, wobei gewährleistet bleibt, daß die Bremskraftverstärkung vorrangig mit Druck versorgt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckanschluß in einen vom Ventilkolben gebildeten Ringraum mündet, daß der Ringraum in einer ersten Schaltstellung, in die der Ventilkolben federbelastet ist, eine Verbindung zum ersten Verbraucheranschluß und in der zweiten Schaltstellung eine Verbindung zum zweiten Verbraucheranschluß bildet, wobei in einer Mittelstellung beide Verbraucheranschlüsse mit dem Ringraum verbunden sind, daß der Steuerdruckanschluß in eine von einer Stirnseite des Ventilkolbens begrenzte Steuerdruckkammer führt und daß eine Drosselstelle vorgesehen ist, die in der mittleren Stellung des Ventilkolbens, in der beide Verbraucheranschlüsse mit dem Ringraum verbunden sind, den Ringraum mit dem zweiten Verbraucheranschluß verbindet und wobei die Drosselstelle so ausgelegt ist, daß bei dem vorgegebenen Maximaldruck nicht die gesamte Fördermenge zum zweiten Verbraucheranschluß gelangen kann.
Damit wird eine Druckbegrenzungsventil-Anordnung geschaffen, bei der trotz eines möglichst hohen Druckes für die Niveauregelung mit einfachen mechanischen Mitteln gewährleistet ist, daß die Bremskraftverstärkung vorrangig mit Druck versorgt wird und wobei insbesondere ausgeschlossen wird, daß der Ventilkolben in einer mittleren, beide Verbraucheranschlüsse verbindenden Stellung stehenbleibt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sehen vor, daß die Drosselstelle eine Blende bzw. ein Drosselspalt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Steuerdruckanschluß mit dem Druckspeicher verbunden.
Um auf besonders einfache Weise zu gewährleisten, daß der von der Niveauregelung gebildete zweite Arbeitskreis einen höheren Druck als der Bremskreis haben kann, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß zur Federbelastung des Ventilkolbens eine Druckfeder vorgesehen ist, deren Kraftzunahme bezogen auf den Federweg gering bzw. deren Federkennlinie degressiv ist.
Vorteilhafterweise ist die Druckfeder im Ventilgehäuse angeordnet, wobei zur Einstellung der Federkraft ein Schraubeinsatz axial in das Ventilgehäuse eingeschraubt ist, an dem die Druckfeder mit ihrem einen Ende anliegt. Bevorzugt liegt das andere Ende der Druckfeder an einer Druckplatte an, an deren anderer Seite wiederum der Ventilkolben anliegt.
Zweckmäßige Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sehen vor, daß zur Begrenzung des Bewegungsweges des Ventilkolbens ein Anschlag vorgesehen ist, der in einfacher Weise als Teil des Schraubeinsatzes ausgebildet sein kann.
Vorteilhafterweise ist am Ventilgehäuse ein weiterer Anschluß vorgesehen, der mit einem drucklosen Behälter verbindbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigen: Fig. 1 eine Druckbegrenzungsventil-Anordnung für einen Bremskreis mit Druckspeicher und eine Niveauregelung, Fig. 2 eine Teilansicht einer Drosselstelle in der Druckbegrenzungsventil-Anordnung der Fig. 1, wobei die Federkraft in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkolbens dargestellt ist, und Fig. 3 eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform der Drosselstelle.
In Fig. 1 ist ein Druckbegrenzungsventil 1 für einen Bremskreis mit einem Druckspeicher und eine Niveauregelung dargestellt.
Das Druckbegrenzungsventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2 mit einem Druckanschluß 3, einem ersten Verbraucheranschluß 4, einem zweiten Verbraucheranschluß 5, einem Steuerdruckanschluß 6 sowie einem weiteren Anschluß 7 auf. Der Druckanschluß 3 ist über eine Leitung 8 mit einer Pumpe 9 verbunden.
Der erste Verbraucheranschluß 4 steht über eine Leitung 10 und ein Rückschlagventil 11 mit dem Druckspeicher 12 in Verbindung.
Von der Leitung 10 geht zwischen dem Rückschlagventil 11 und dem Druckspeicher 12 eine Zweigleitung 13 ab, die zu einem nicht näher dargestellten Bremskraftverstärker 14 und zum Steuerdruckanschluß 6 führt.
Vom zweiten Verbraucheranschluß 5 führt eine Leitung 15 über einen mechanischen Niveauschalter 16 in Form eines 3/3-Wegeventils zu einem drucklosen Behälter 17 bzw. zu den nicht näher dargestellten Federbeinen der Niveauregelung 18.
Das Ventilgehäuse 2 des Druckbegrenzungsventils 1 weist eine zentrale Bohrung 19 auf, in der ein Ventilkolben 20 angeordnet ist. Der Ventilkolben 20 bildet in seinem mittleren Abschnitt einen Ringraum 21, in den der Druckversorgungsanschluß 3 mündet.
Der Ringraum 21 steht in einer ersten Schaltstellung, in die der Ventilkolben 20 federbelastet ist, in Verbindung mit dem ersten Verbraucheranschluß 4 und bildet in der zweiten Schaltstellung eine Verbindung zum zweiten Verbraucheranschluß 5, wobei in einer Mittelstellung beide Verbraucheranschlüsse 4 und 5 mit dem Ringraum 21 verbunden sind. Am Übergang des vom mittleren Abschnitt des Ventilkolbens 20 gebildeten Ringraumes 21 zum Endabschnitt 22 ist, um eine sichere Schaltfunktion zu erreichen, eine Drosselstelle 23 bzw. 24 vorgesehen.
Die in Fig. 2 über der Federkennlinie dargestellte Anordnung der Drosselstelle 23 zeigt, daß die Drosselstelle 23 von einem schräg verlaufenden Kanal 25 gebildet wird, der vom Ringraum 21 zum zweiten Verbraucheranschluß 5 führt und in den eine Blende 26 eingesetzt ist.
Die in Fig. 3 gezeigte Drosselstelle 24 wird von einem Drosselspalt 27 gebildet, der am Übergang vom,den Ringraum 21 bildenden Abschnitt verringerten Durchmessers zum Endabschnitt 22 vollen Durchmessers des Ventilkolbens 20 in Form eines zylindrischen Abschnittes 28 gebildet wird, der gegenüber dem Endabschnitt 22 im Durchmesser etwas verringert ist. Die Drosselstellen 23 u. 24 sind so ausgelegt, daß bei dem vorgegebenen Maximaldruck nicht die gesamte Fördermenge zum zweiten Verbraucheranschluß 5 bzw.
zum zweiten Arbeitskreis fließen kann. Dadurch wird auch die Druckanstiegsgeschwindigkeit im Druckspeicher 12 beeinflußt.
In die sich an die zentrale Bohrung 19 anschließende Erweiterung 29 der Bohrung 19 ist ein zum Ventilkolben 20 hin offener Schraubeinsatz 30 eingesetzt. Im Inneren des Schraubeinsatzes 30 ist ein zentraler Zapfen 31 vorgesehen, der einen Anschlag für eine Druckplatte 32 bildet, an deren einer Seite der Ventilkolben 20 und an deren anderer Seite eine Druckfeder 33 anliegt, deren anderes Ende sich am Schraubeinsatz 30 abstützt.
Nachfolgend ist die Arbeitsweise der Druckbegrenzungsventil-Anordnung beschrieben: Die von der Pumpe 9 geförderte Druckflüssigkeit durchströmt das Druckbegrenzungsventil 1 in der dargestellten Ladestellung und füllt den Druckspeicher 12. Der Speicherdruck beaufschlagt über die Leitung 13 den Ventilkolben 20. Den Gegendruck erzeugt die Druckfeder 33. Nach Erreichen des von der Druckfeder 33 vorgegebenen Druckes wird der Druckspeicher 12 am ersten Verbraucheranschluß 4 von der Pumpe 9 getrennt und der zweite Arbeitskreis, d. h. die Niveauregelung 18, wird über den zweiten Verbraucheranschluß 5 angeschlossen.
Wird aus dem Druckspeicher 12 Druckflüssigkeit entnommen, dann geht der Ventilkolben 20 wieder in die gezeichnete Stellung zurück und der Druckspeicher 12 wird wieder geladen.
Die Steuerung erfordert, daß in der Mittelstellung beide Verbraucheranschlüsse 4 und 5 mit der Pumpe 9 verbunden sind.
Dadurch ist eine Stellung des Ventilkolbens 20 möglich, bei welcher die Pumpe 9 dauernd gegen Druck arbeiten muß bzw. erst durch Druckerhöhung im zweiten Arbeitskreis der Ventilkolben 20 weiter nach rechts gegen die Kraft der Druckfeder 33 verschoben und damit der erste Verbraucheranschluß 4 gesperrt wird.
Um zu vermeiden, daß das Druckbegrenzungsventil 1 in einer ersten Zwischenstellung stehenbleibt, sind die Drosselstellen 23 bzw. 24 vorgesehen. Bei maximalem Speicherdruck läßt die Blende 26 der Drosselstelle 23 beispielsweise nur 50 % der Fördermenge durch, d. h. die Restmenge muß weiterhin in den Druckspeicher 12 gehen. Dadurch steigt der Druck in einer von der linken Stirnseite des Ventilkolbens 20 begrenzten Steuerdruckkammer 34 an und schiebt den Ventilkolben 20 nach rechts durch. Dieses Durchschalten ist notwendig, um die Pumpe 9 garantiert auf Umlaufdruck zu schalten. Sofern der Ventilkolben 20 nicht durchschaltet, stellt sich an der Pumpe 9 der Druck ein, der dem Durchflußwiderstand an der Drosselstelle 23,24 entspricht.
BEZUGSZEICHENLISTE 1 Druckbegrenzungsventil 2 Ventilgehäuse 3 Druckanschluß 4 erster Verbraucheranschluß 5 zweiter Verbraucheranschluß 6 Steuerdruckanschluß 7 weiterer Anschluß 8 Leitung 9 Pumpe 10 Leitung 11 Rückschlagventil 12 Druckspeicher 13 Zweigleitung 14 Bremskraftverstärker 15 Leitung 16 Niveauschalter 1 7 druckloser Behälter 18 Niveauregelung 19 zentrale Bohrung 20 Ventilkolben 21 Ringraum 22 Endabschnitt 23 Drosselstelle (Blende) 24 Drosselstelle (Drosselspalt) 25 Kanal 26 Blende 27 Drosselspalt 28 zylindrischer Abschnitt 29 Erweiterung von 19 30 Schraubeinsatz 31 zentraler Zapfen (Anschlag) 32 Druckplatte 33 Druckfeder 34 Steuerdruckkammer

Claims

Druckbegrenzungsventil-Anordnung für zwei Arbeitskreise I Patentansprüche 1. Druckbegrenzungsventil-Anordnung für zwei Arbeitskreise, insbesondere einen Bremskreis mit Druckspeicher und eine Niveauregelung, mit einem Ventilgehäuse, das einen mit einer Druckversorgungsquelle verbindbaren Druckanschluß, einen ersten, mit dem ersten Arbeitskreis, insbesondere dem Bremskreis verbindbaren Verbraucheranschluß, einen zweiten, mit dem zweiten Arbeitskreis, insbesondere der Niveauregelung verbindbaren Verbraucheranschluß und einen Steuerdruckanschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckanschluß (3) in einen vom Ventilkolben (20) gebildeten Ringraum (21) mündet, daß der Ringraum (21) in einer ersten Schaltstellung, in die der Ventilkolben (20) federbelastet ist, eine Verbindung zum ersten Verbraucheranschluß (4) und in der zweiten Schalts;tellung eine Verbindung zum zweiten Verbiaucheranschluß (5) bildet, wobei in einer Mittelstellung beide Verbraucheranschlüsse (4,5) mit dem Ringraum (21) verbunden sind, daß der Steuerdruckanschluß (6) in eine von einer Stirnseite des Ventilkolbens (20) begrenzte Steuerdruckkammer (34) führt und daß eine Drosselstelle (23; 24) vorgesehen ist, die in der mittleren Stellung des Ventilkolbens (20), in der beide Verbraucheranschlüsse (4,5) mit dem Ringraum (21) verbunden sind, den Ringraum (21) mit dem zweiten Verbraucheranschluß (5) verbindet und wobei die Drosselstelle so ausgelegt ist, daß bei dem vorgegebenen Maximaldruck nicht die gesamte Fördermenge zum zweiten Verbraucheranschluß (5) gelangen kann.
2. Druckbegrenzungsventil-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (23,24) als Blende (26) oder als Drosselsplat (27) ausgebildet ist.
3. Druckbegrenzungsventil-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruckanschluß (6) mit dem Druckspeicher (12) verbunden ist.
4. Druckbegrenzungsventil-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Federbelastung des Ventilkolbens (20) eine Druckfeder (33) vorgesehen ist, deren Kraftzunahme bezogen auf den Federweg gering ist.
5. Druckbegrenzungsventil-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Federbelastung des Ventilkolbens (20) eine Druckfeder (33) vorgesehen ist, deren Federkennlinie degressiv ist.
6. Druckbegrenzungsventil-Anordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (33) im Ventilgehäuse (2) angeordnet ist, wobei zur Einstellung der Federkraft ein Schraubeinsatz (30) axial in das Ventilgehäuse (2) eingeschraubt ist, an dem die Druckfeder (33) mit ihrem einen Ende anliegt.
7. Druckbegrenzungsventil-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Druckfeder (33) an einer Druckplatte (32) anliegt, an deren anderer Seite der Ventilkolben (20) anliegt.
8. Druckbegrenzungsventil-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Bewegungsweges des Ventilkolbens (20) ein Anschlag (31) vorgesehen ist, der vorzugsweise ein Teil des Schraubeinsatzes (30) ist.
9. Druckbegrenzungsventil-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilgehäuse (2) ein weiterer Anschluß (7) vorgesehen ist, der mit einem drucklosen Behälter (17) verbindbar ist.