DE3111440C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drucksteuerventil für hydrau­ lische Fahrzeugbremsanlagen, bei dem das Verschlußstück von ei­ nem Steuerkolben getragen ist, der mit einem Ende durch eine Ringdichtung hindurch und in einer Bohrung eines Gehäuses ge­ führt ist und am anderen Ende eine Stützplatte zum Angriff ei­ ner Ventilfeder trägt und bei dem der Ventilsitz durch einen in­ neren Ringbereich der Stirnfläche eines Ringkörpers gebildet ist, der zwischen dem Gehäuse und dem Innenflansch eines am Gehäuse befestigten, den Steuerkolben umgebenden Rohrkörpers elastisch nachgebend gehalten ist, mit einem äußeren, am Innenflansch an­ liegenden Ringbereich der Stirnfläche ein Rückflußventil bildet sowie am Innenumfang einen Arbeitskanal und am Außenumfang einen Rückflußkanal begrenzt.

Ein Drucksteuerventil dieser Art ist bereits vorgeschlagen wor­ den (nachveröffentlichte DE-OS 30 46 781). Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß sich eine vorgefertigte Ventileinheit er­ gibt, die nachträglich in beliebige Gehäuse eingesetzt werden und eine kurze Baulänge erhalten kann. Der Ringkörper besteht im einfach­ sten Fall aus einem elastischen Profilring aus Kunststoff, Kautschuk o. ä. üblichen Materialien. Wenn der beispiels­ weise vom Hauptzylinder gelieferte Eingangsdruck ansteigt, folgt der beispielsweise einem Radzylinder zuzuführende Ausgangsdruck zunächst direkt. Sobald das Verschlußstück auf dem Ventilsitz aufliegt, ergibt sich wegen der unterschiedlichen Druckflächen des Steuerkolbens ausgangsseitig ein geringerer Druckanstieg als auf der Eingangsseite.

Wenn der Eingangsdruck zurückgenommen wird, öffnet sich das zwischen dem äußeren Ringbereich der Stirn­ fläche des Ringkörpers und dem Innenflansch des Rohrkörpers ge­ bildete Rückflußventil. Dies geschieht dadurch, daß der elastisch nachgebende Ringkörper unter dem Einfluß des nunmehr überwiegen­ den Austrittsdrucks bzw. der durch diesen hervorgerufenen weite­ ren Verschiebung des Steuerkolbens von dem Innenflansch abgeho­ ben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Rücknahme des Eintrittsdrucks das Rückflußventil möglichst frühzeitig mit großer Sicherheit zu öffnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen von der Stützplatte axial verschiebbaren Druckring, der auf die Stirn­ fläche des Ringkörpers zwischen innerem und äußerem Ringbereich drückt, wenn der Steuerkolben den normalen Schließhub etwas über­ schreitet.

Wenn bei dieser Konstruktion der Eintrittsdruck abfällt, wird der auch in sich elastische Ringkörper nicht nur wie bisher durch das mit dem Steuerkolben bewegbare Verschlußstück radial innen zusammengedrückt, sondern außerdem an einer radial weiter außerhalb liegenden Stelle durch den Druck­ ring. Der Ringkörper wird daher über einen verhältnismäßig groß­ en Teil seiner Stirnfläche mechanisch belastet, so daß das Rück­ flußventil mit Sicherheit und mit geringem Einfluß der Eigenelastizität des Ringkörpers öffnet. Der Öffnungszeitpunkt kann sehr frühzeitig liegen, weil der Druckring schon wirksam gemacht wer­ den kann, wenn sich der Steuerkolben nur wenig über den normalen Schließhub hinaus bewegt hat. Insbesondere spielen bei dieser Konstruktion Einbautoleranzen nur eine sehr untergeordnete Rolle, da die von der Toleranz abhängige Kompression des Ringkörpers wegen der mechanisch zwangsweisen Belastung nur wenig Einfluß hat. Da innerer und äußerer Ringbereich durch die Druckringauf­ lagefläche getrennt sind, ist es ausgeschlossen, daß der normale Betrieb des Steuerventils zu einer ungewollten Beeinflussung des Rückflußventils führt. Völlig ausschließen läßt sich ein das Öffnen des Rückflußventils beeinträchtigendes Kippen des Ringkörpers, wenn dieser auf der dem radial innen angeordneten Ventilsitz gegen­ überliegenden Stirnseite radial außen vom Gehäuse abgestützt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Druckring von der Stützplatte getrennt in einer Lage nahe der Stirnfläche des Ringkörpers angeordnet und hat eine solche axiale Länge, daß in der Ruhestellung sein Abstand "a" von der Stützplatte etwas größer ist als der Abstand "b" des Verschlußstücks vom Ventilsitz. Der Druckring ist daher nur um ein geringes Spiel beweglich. Er wird im richtigen Zeitpunkt von der Stützplatte mitgenommen.

Hierbei ist es empfehlenswert, wenn der äußere Ringbereich durch einen Wulst gebildet ist und der Druckring den Innenflansch mit einem bis nahe an den Wulst reichenden Außenflansch untergreift. Durch den Wulst ergibt sich eine definierte, verhältnismäßig kleine Dichtfläche für das Rückflußventil, die radial so weit außen liegt, daß sie vom normalen Betrieb des Steuerventils völlig unbeeinflußt bleibt. Mit Hilfe des Außenflansches am Druckring wird die mechanische Druckkraft aber bis in die un­ mittelbare Nähe dieses Wulstes übertragen, so daß das Rückfluß­ ventil mit Sicherheit öffnet. Außerdem wird mit Hilfe des Auß­ enflansches der Druckring in seiner Lage gehalten.

Günstig ist es auch, wenn der Druckring an seinem der Stützplat­ te zugewandten Ende nach innen gerichtete Anschläge trägt und das Verschlußstück an der einen Seite eines Bundes des Steuer­ kolbens ausgebildet ist, dessen andere Seite kurz vor Erreichen der Ruhestellung mit den Anschlägen zusammenwirkt. Diese An­ schläge definieren die Ruhelage des Steuerkolbens, so daß keine Anschläge an anderer Stelle vorgesehen werden müs­ sen.

Wenn der Ringkörper ein elastischer Profilring ist, der zwischen der Stirnseite des Gehäuses und dem Innenflansch des Ringkörpers eingespannt ist, empfiehlt es sich, daß der Profilring eine die Projektion des äußeren Ringbereichs der Stirnfläche übergreifen­ de, vom Außenumfang ausgehende Ringnut aufweist. Durch diese Formung erhält der Dichtbereich des Rückflußventils eine erhöh­ te Nachgiebigkeit, so daß unter dem mechanischen Druckeinfluß des Druckringes in diesem Bereich das Rückflußventil leicht öff­ net.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die einzige Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein erfin­ dungsgemäßes Drucksteuerventil.

Das Drucksteuerventil 1 ist als Baueinheit in den Innenraum 2 eines Teiles 3 einer Fahrzeugbremsanlage eingebaut. Als Gehäuse zur Aufnahme aller Teile des Ventils dient eine Verschraubung 4, die als Eingang eine Gewindebohrung 5 aufweist, in die eine Eingangsleitung, die in der Regel vom Hauptzylinder abgeht, eingeschraubt werden kann. Dieses Teil 3 besitzt ferner einen Ausgang 6, der zu einer Ar­ beitsbohrung 7 führt. Der Eingang 5 ist über eine Bohrung 8 mit einem Raum 9 verbunden, der zwischen der Verschraubung 4 und ei­ nem damit fest verbundenen Rohrkörper 10 gebildet wird. Ein weiterer Kanal 11 verbindet eine Gehäusebohrung 12 über das Ge­ winde 13 mit der Atmosphäre. In der Gehäusebohrung 12 ist ein Steuerkolben 14 unter Abdichtung durch eine Ringdichtung 15 geführt. Am freien Ende trägt der Steuerkolben 14 eine Stütz­ platte 16, auf der sich eine außerhalb des Rohrkörpers 10 ange­ ordnete Ventilfeder 17 abstützt, deren anderes Ende an der Verschraubung 4 anliegt. Der Steuerkolben 14 trägt ferner einen Bund 18, dessen eine Stirnfläche das Verschlußstück 19 des Drucksteuerventils 1 bildet. Dieses wirkt mit einem Ventilsitz 20 zusammen, der durch einen inneren Ringbereich der Stirnfläche eines elastisch nachgeben­ den Ringkörpers 21 in der Form eines elastischen Profilrings gebildet wird. Der so geschaffene Ventilbereich steht mit dem Eingang und dem Raum 9 über Radialkanäle 22 und innere axiale Arbeitskanäle 23 in Verbindung, wie es durch die Pfeile S an­ gedeutet ist. Der Ringkörper 21 ist zwischen die Stirnfläche 24 und einen Innenflansch 25 des Rohrkörpers 10 eingespannt. Ein Wulst 26 in einem äußeren Ringbereich bildet zusammen mit die­ sem Innenflansch 25 ein Rückflußventil 27. An der Außenseite des Ringkörpers 21 ergibt sich ein Rückflußkanal 28, der zum Eingang 5 führt.

Ein Druckring 29 greift mit einem Außenflansch 30 zwischen den Innenflansch 25 und den Ringkörper 21. Der Innenflansch 25 be­ sitzt am Innenumfang Einschnitte 31. Am anderen Ende des Druck­ ringes 29 sind nach innen gerichtete Anschläge 32 vorgesehen. Der Abstand "a" zwischen dem Druckring 29 und der Stützplatte 16 ist geringfügig größer als der Abstand "b" (Schließhub) zwischen dem Verschluß­ stück 19 und dem Ventilsitz 20 in der Ruhestellung. Die Ruhe­ stellung ist dadurch definiert, daß sich der Bund 18 unter dem Einfluß der Ventilfeder 17 gegen die Anschläge 32 des Druckringes 29 legt und dieser mit seinem Außenflansch 30 am Innenflansch 25 anliegt. Der Ringkörper 21 weist eine die Projektion des Wulstes 26 übergreifende, vom Außenumfang ausgehende Ringnut 33 auf. Die­ se gibt dem Außenteil des Ringkörpers 21 eine erhöhte Beweglich­ keit.

Wenn im Betrieb Druckflüssigkeit über den Eingang 5 zugeführt wird, gelangt diese ungehindert über das Ventil zum Ausgang 6. Wenn der Eingangsdruck ansteigt und dabei ein vorgegebener Druck überschritten wird, schließt das Ventil gegen die Kraft der Fe­ der 17, indem sich das Verschlußstück 19 gegen den Ventilsitz 20 legt. Alsdann wirkt der Eingangsdruck lediglich innerhalb eines schmalen Ringstreifens innerhalb des Ventilsitzes 20, wäh­ rend der Ausgangsdruck über die gesamte Fläche des Steuerkolbens 14 zuzüglich des Bundes 18 wirksam ist. Bei weiterer eingangs­ seitiger Drucksteigerung erfolgt eine verminderte Druckerhöhung am Ausgang 6, wobei die Minderung dem Flächenverhältnis des Steuerkolbens 14 entspricht. Wenn der Eingangsdruck unter den Ausgangsdruck sinkt, bewegt sich der Steuerkolben 14 einschließ­ lich der Stützplatte 16 noch weiter in Richtung zum Einlaß, wobei die Stütz­ platte 16 mit dem Druckring 29 in Kontakt kommt, so daß auf den Ringkörper 21 nicht nur der Bund 18, sondern auch der Druckring 29 drückt. Insbesondere wirkt der Außenflansch 30 des Druckringes 29 in unmittel­ barer Nähe des Wulstes 26. Da der zugehörige Teil des Ringkör­ pers 21 wegen der Ringnut 33 eine erhöhte Verformbarkeit hat, wird das Rückflußventil 27 mit Sicherheit geöffnet. Wenn der Ausgangsdruck abgebaut ist, kehrt der Steuerkolben 14 unter dem Einfluß der Feder 17 in die veranschaulichte Ruhelage zurück.

Der Ringkörper 21 braucht keinen Wulst 26 zu besitzen, sondern kann mit dem äußeren Ringbereich einer flachen Stirnfläche am Innenflansch 25 anliegen. Der Druckring 29 braucht keinen Auß­ enflansch 30 zu besitzen. In manchen Fällen genügt es, ihn mit einer zylindrischen Stirnfläche auf den Ringkörper 21 wirken zu lassen. Er kann auch mit einzelnen Beinen durch die Ausspa­ rung 31 geführt sein.

Claims (5)

1. Drucksteuerventil für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen, bei dem das Verschlußstück von einem Steuerkolben getragen ist, der mit einem Ende durch eine Ringdichtung hindurch und in einer Bohrung eines Gehäuses geführt ist und am anderen En­ de eine Stützplatte zum Angriff einer Ventilfeder trägt und bei dem der Ventilsitz durch einen inneren Ringbereich der Stirnfläche eines Ringkörpers gebildet ist, der zwischen dem Gehäuse und dem Innenflansch eines am Gehäuse befestigten, den Steuerkolben umgebenden Rohrkörpers elastisch nachge­ bend gehalten ist, mit einem äußeren, am Innenflansch anlie­ genden Ringbereich der Stirnfläche ein Rückflußventil bil­ det sowie am Innenumfang einen Arbeitskanal und am Außenum­ fang einen Rückflußkanal begrenzt, gekennzeichnet durch ei­ nen von der Stützplatte (16) axial verschiebbaren Druckring (29), der auf die Stirnfläche des Ringkörpers (21) zwischen innerem (20) und äußerem (26) Ringbereich drückt, wenn der Steuerkolben (14) den normalen Schließhub (b) etwas über­ schreitet.

2. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (29) von der Stützplatte (16) getrennt und in einer Lage nahe der Stirnfläche des Ringkörpers (21) angeordnet ist und eine solche axiale Länge hat, daß in der Ruhe­ stellung sein Abstand (a) von der Stützplatte etwas größer ist als der Abstand (b) des Verschlußstücks (19) vom Ven­ tilsitz (20).

3. Drucksteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der äußere Ringbereich des Ringkörpers (21) durch einen Wulst (26) gebil­ det ist und der Druckring (29) den Innenflansch (25) des Rohrkörpers (10) mit ei­ nem bis nahe an den Wulst reichenden Außenflansch (30) unter­ greift.

4. Drucksteuerventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druckring (29) an seinem der Stützplatte (16) zugewandten Ende radial nach innen gerichtete Anschläge (32) trägt und das Verschlußstück (19) an der einen Seite eines Bundes (18) des Steuerkolbens (14) ausgebildet ist, dessen andere Seite kurz vor Erreichen der Ruhestellung mit den Anschlägen (32) zusammenwirkt.

5. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Ringkörper ein elastischer Profilring ist, der zwischen der Stirnseite des Gehäuses und dem Innenflansch des Rohr­ körpers eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilring (21) eine die Projektion des äußeren Ringbereichs (Wulst 26) der Stirnfläche übergreifende, vom Außenumfang ausgehen­ de Ringnut (33) aufweist.