DE3301375A1 - Hydraulische steuereinrichtung - Google Patents

Description

2U-11.1982 Wd/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Hydraulische Steuereinrichtung
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Steuereinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Steuereinrichtung kann beispielsweise in einer Bremsanlage für ein Anhängerfahrzeug installiert sein. Sie weist ein Ventil mit hydraulischem Eingang auf, der mit der Bremsleitung des Zugfahrzeugs in Verbindung steht, so daß das Eingangs-Drucksignal in fester Beziehung zur Abbremsung des Zugfahrzeuges steht. Dieses Eingangsdrucksignal steuert den Druck in der Anhängerbremsanlage in einem festen Übersetzungsverhältnis, das entsprechend der Auslegung von Anhänger- und Zugfahrzeug-Bremse so abgestimmt ist, daß sich bei beiden Fahrzeugen etwa gleiche Abbremsung einstellt. Es gibt Betriebszustände, bei denen die Anhängerbremse unabhängig von der Betriebsbremse des Zugfahrzeugs angesteuert werden muß. Notwendig ist dies z. B. beim Abstellen des Fahrzeuggespanns in der Steigung, wobei das Zugfahrzeug nur mit seiner Feststellbremse den vollbeladenen Anhänger nicht halten kann. Da die Feststellbremse des Anhängers meist nicht vom Zugfahrzeug aus angezogen werden kann, muß über eine besondere Einrichtung die Betriebsbremse des Anhängers betätigt und so lange festgestellt werden, bis der Fahrer die

Feststellbremse unmittelbar am Anhänger angezogen hat. Diese Maßnahme ist aufwendig und umständlich.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie über einen sehr einfach betätigbaren zweiten Signaleingang verfügt, über den die Betriebsbremse des Anhängers sicher und ohne großen Aufwand betätigt werden kann.

Die -vorgeschlagene Einrichtung hat weiterhin den Vorteil, daß sie durch im Druckmittel enthaltene Verunreinigungen in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt werden kann. Auch diese Maßnahme erfordert nur einen Minimalaufwand. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und näheren Erläuterungen hierzu in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt einen Längsschnitt durch eine hydraulische Steuereinrichtung für eine Bremsanlage an einem Zugfahrzeug.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die hydraulische Steuereinrichtung weist ein Gehäuse 10 auf mit einer Zulaufbohrung 11, an welche eine Förderleitung angeschlossen ist, in die eine Pumpe 13 aus einem Behälter 1 h Druckmittel fordert. In 'der Zulaufbohrung 11 ist der Steuerschieber 15 eines Stromregelventils 16 gleitend geführt. Dieser ist hohl ausgebildet, hat jedoch in seiner Mitte eine Zwischenwand 17, in der eine Drosselbohrung 18

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mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist. An seiner vorderen Stirnseite weist der Steuerschieber 15 zwei dreieckförmige Drosselkerben 19 auf. Etwas hinter dem Ende der Drosselkerben 19 befindet sich im Inneren des Steuerschiebers eine Blende 20, die durch einen Sprengring 21 festgehalten ist. Der raum zwischen Blende 20 und Droseelbohrung 18 ist mit bezeichnet.

An der Längsbohrung 11 sind drei Ringnuten 2U, 25, 26 ausgebildet. Von der Ringnut 2U verläuft eine Bohrung 27 zum Äußeren des Gehäuses, an welche eine Leitung 28 angeschlossen ist, die zu Verbrauchern führt. Von der nachfolgenden Ringnut 25 führt 'ein Kanal 29 in Richtung zu einer parallel zur Längsbohrung verlaufenden, durchgehenden Gehäusebohrung 30, die beidseitig durch Verschlußschrauben 31, 32 verschlossen ist. In der Längsbohrung 30 ist der Verschlußschraube 31 zugewandt ein Rückschlagventil 3h angeordnet, dessen kugeliger' Ventilkörper 35 sich auf einen Ventilsitz 36-eines in die Längsbohrung 13 eingsetzten Ventileinsatzes 37 legt. Der Ventileinsatz 37 stützt sich einerseits an der Verschlußschraube 31, andererseits an einen ersten Zwischenkörper 38 ab, dem ein zweiter Zwischenkörper 39 folgt, an den sich eine ebenfalls in der Längsbohrung angeordnete Buchse U0 anlegt, die über die Verschlußschraube 32» die zuvorgenannten Körper in der Längsbohrung 30 festhält. Der Ventilkörper 35 hat eine durchgehende Bohrung 41, die von einer Querbohrung 42 durchdrungen ist. Der Ventilkörper 35 wird durch die Kraft" einer Feder 43 auf den als Teil der Bohrungen 41 gebildeten Ventilsitz gedrückt.

Im ersten Zwischenkörper ist ebenfalls eine durchgehende Bohrung 45 ausgebildet, die in derselben Achsrichtung verläuft wie die Bohrung 36 im Ventilkörper 35· In der Bohrung

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U 5 ist ein Kölbchen U6 dicht gleitend geführt, das einen der Buchse UO zugewandten Stößel k'J aufweist, der sich an die kegelige Spitze kQ eines in der Buchse It-O angeordneten Ventilkörpers k9 legt. Der Ventilkörper k9 wird durch die Kraft einer Feder 50 auf·einen Ventilsitz 51' gedruckt, welcher gebildet ist durch eine im zweiten Zwischenkörper 39 ausgebildete, axial zur Bohrung U 5 verlaufende Bohrung 51. In diese taucht der Stößel U¹J des Kölbchens h6 ein; es ragt teilweise auch in einen Ringraum 53 im -zweiten Zwischenkörper, welcher Ringraum sich an die Bohrung 51 anschließt und in den eine durchgehende Querbohrung ^k eindringt. An -■ dem in den Ringraum 53 ragenden Ende des Kölbchens k6 ist ein Sprengring 55 angeordnet, welcher verhindert, daß das Kölbchen h6 zu weit in die Bohrung kl des Ventilkörpers eindringt.

An der Längsbohrung 30 sind zwei Ringnuten 57, 58 ausgebildet. Von der am zweiten Zwischenkörper 39 gelegenen Ringnut 53 führt ein Kanal 59 zur Ringnut 26 an der Zulaufbohrung 11. Hinter der Drosselbohrung 18 hat der Steuerschieber 15 eine durchgehende Querbohrung βθ, die in den hinteren Teil 61 des Steuerschiebers eindringt. Auf den Steuerschieber 15 wirkt eine Reglerfeder 62 ein, die sich einerseits an einer die Zulaufbohrung 11 verschließenden Verschlußschraube 63 abstützt, andererseits an einer Ringkante 6h im Raum 61 des Steuerschiebers 15·

In der Verschlußschraube 31 ist ein Raum 65 ausgebildet, der mit der Bohrung U1 im Ventilkörper 35 in Verbindung steht. In den Raum dringt eine Querbohrung 67 ein, die mit einer an der"Längsbohrung 30 ausgebildeten Ringnut 68 in Verbindung steht, in welche der Kanal 29 mündet. Die Wand der Buchse kO ist von einer Querbohrung 69 durch-

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drungen, die mit einem im Gehäuse 10 ausgebildeten Kanal 70 in Verbindung steht. Dieser mündet in eine Ringnut 71, die sich an einer parallel zur Längsbohrung 30 verlaufenden, ebenfalls im Gehäuse 10 ausgebildeten Längsbohrung befindet. In der Längsbohrung 72 ist eine Buchse 73 angeordnet, in deren mittiger, durchgender Bohrung 7^ ein Steuerkolben 75 dicht gleitend geführt ist. Die Längsbohrung 7^ mündet in eine sich an die Längsbohrung 72 anschließende Auslaßbohrung j6, die einen kleineren Druchmesser als die Längsbohrung 72 hat. An die hierdurch gebildete Schulter 77 legt sich die Buchse 73.

Die Längsbohrung Jh weist einen erweiterten Bohrungsteil 80 auf, von dem eine Querbohrung 81 ausgeht, der in die Hingnut 71 mündet, die selbst wieder mit dem'Kanal 70 in Verbindung steht. An der Längsbohrung 72 ist eine zweite Ringnut 82 ausgebildet, in welche ein im Gehäuse 10 ausgebildeter Kanal 83 mündet, welcher von der Ringnut 57 an der Längsbohrung 30 ausgeht. In der Längsbohrung 7^ der Buchse 73 ist eine Ringnut 8U ausgebildet, von der eine Querbohrung 86 in die Ringnut 82 .mündet; die rechte Ringkante der Ringnut Qk bildet eine Steuerkante 85, während die linke Ringkante des Bohrungsteil 80 eine Steuerkante 86 bildet. Im Steuerkolben 75 ist eine längsverlaufende Sackbohrung 87 ausgebildet, in welche zwei durchgehende Querbohrungen 88, 89 eindringen, von denen die eine nahe der Steuerkante 86, die andere nahe der Steuerkante 85 liegt; die Sackbohrung 87 im Steuerscüieber 75 mündet in die Auslaßbohrung 76.

Die Buchse 73 wird durch eine in die Längsbohrung 72 eingeschraubte Ringschraube 90 in ihrer Position gehalten. In der Ringschraube 90 ist eine Scheibe 91 angeordnet, welche

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eine Dichtung 92 festhält, die am Steuerkolben 75 anliegt und für die Abdichtung des Bohrungsteils 80 nach außen sorgt. Auf den Steuerkolben 75 wirkt eine Druckfeder 93 ein, 'die sich einerseits an der Scheibe 91 abstützt, andererseits an einem am Ende des Steuerschiebers angeordneten Sprengring 9^ und die den Steuerschieber gegen ein bewegliches Federwiderlager 96 drückt. Die Teile 96 bis 105 bilden ein Druckminderventil.

Auf das Federwiderlager wirken zwei Druckfedern 97 j 98 ein, die samt diesem in einer Buchse 99 angeordnet sind, die selbst wieder gleitend in einem erweitertem Bohrungsteil 100 der Längsbohrung 73 angeordnet ist. Die Federn 97» sützen sich einerseits an einem flanschartigen Rand 96¹ des Federwiderlagers 96 ab, andererseits an einem ebenfalls flanschartigen Rand 101 eines Kolbens 102, der in der Buchse 99 befestigt ist.

Der Bohrungsteil 100 ist von einem an das Gehäuse 10 angeschraubten Gehäusekörper 103 verschlossen, in dem eine achsgleich zur Längsbohrung 73 verlaufende Sackbohrung 10^ ausgebildet ist, in der dicht gleitend ein Kölbchen 1Ό5 angeordnet ist. In das Ende der Sackbohrung 10U dringt eine Bohrung 106 ein, von der eine Leitung 107 zu einem Hauptbremszylinder eines Zugfahrzeugs 108 verläuft, der mit einem Bremspedal 109 verbunden ist. Von der Leitung 107 zweigt eine Leitung 110 ab, die zur Bremse des Zugfahrseugs verläuft.

Von der an die Längsbohrung 72 angeschlossenen Auslaßbohrung 76 verläuft eine Leitung 111 zu einem Bremszylinder 112 eines an das nicht dargestellte Fahrzeug angehängten

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Anhängers. Vom Kanal 83 führt eine Bohrung 1 1U .an das Äußere des Gehäuses. Dort ist eine Leitung II5 angeschlossen, die zu einem Druckspeicher 116 führt. Von der Ringnut 71 an der Längsbohrung 72 führt eine Bohrung 117 zum Äußeren des. Gehäuses. An die Bohrung 117 ist eine Leitung II8 angeschlossen, die zum Behälter lh führt.

Nahe dem Ende des Bohrungsteils 100 dringt in diesen eine im Gehäuse 10 ausgebildete Querbohrung 120 ein, in der ein Bolzen 121 drehbar gelagert ist. In dessen in das Gehäuse ragenden Stirnseite ist exzentrisch eine Sackbohrung 122 ausgebildet j in die ein in den Bohrungsteil 100 vorstehender Zapfen 123 eingepreßt ist. An dem aus dem Gehäuse 10 vorstehenden Teil 12V des Bolzens 121 ist ein Hebel 125 drehfest angeordnet. Am Teil 12U befindet sich eine Drehfeder 126, deren eines Ende 127 sich an den Hebel 125 legt, ihr anderes Ende 128 an eine Schraube 129, welche in das Gehäuse 10 eingeschraubt ist. Der Hebel 125 wird durch die Drehfeder 126 in Ruhestellung in der in der Zeichnung dargestellten Stellung gehalten, in welcher der Zapfen 123 einen geringen Abstand von der außenliegenden Stirnseite der Buchse 99 hat. Der Bolzen 121 wird durch ein in eine Ringnut an demselben eingreifenden Bolzen 130 gegen Herausfallen aus der Querbohrung 120 gehindert.

Die Steuereinrichtung arbeitet wie folgt: Die Pumpe 13 fördert Druckmittel aus dem Behälter 1k über die Förderleitung 12 in die Zulaufbohrung 11. Von dort gelangt es über die Blende 20 in den Innenraum 22 des Steuerschiebers und über die Drosselbohrung 18 auch in den dessen Raum 61 und in den hinteren Teil der Zulaufbohrung 11. Vom Raum 22 fließt das Druckmittel in den Kanal 29 und in den Raum 65 der Verschlußschraube 31. Ist der Speicher 116 nicht auf- ·

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geladen, so ist der Druck im Kanal 83 niedrig, so daß der Ventilkörper 35 vom Ventilsitz 36 entgegen der Kraft der Feder vom einströmenden Druckmittel 1+3 abgehoben wird und dieses über die Bohrung 11U in den Druckspeicher gelangt. Dieser wird nun aufgeladen. Der Druck im Druckspeicher pflanzt sich auch in den die Feder 1+3 aufnehmenden Teil der 3ohrung 36 fort und wirkt dort auf das Kölbchen 1+6. Ist der Druckspeicher aufgeladen, dann ist die Kraft auf das Kölbchen 1+6 so groß, daß der Ventilkörper 1+9 vom Ventilsitz abgehoben wird. Druckmittel kann nun aus dem Raum 61 über den Kanal 59 und die Bohrung 51 im zweiten Zwischenkörper in die Buchse 1+0 gelangen und von dort über den Kanal 70 und die Bohrung 11T sowie die Leitung 118 zum Behälter 1U. Dadurch wird der Steuerschieber 15 aktiviert. Dieser Druckmittelstrom ist durch den schmalen Durchlaß an der Drosselbohrung 18 gering. Wenn der Druckspeicher II6 voll aufgeladen ist, legt sich der Ventilkörper 35 durch die Kraft der Feder. 1+3 wieder auf sein Ventilsitz 36. Nun fließt kein Druckmittel .mehr zum Druckspeicher.

Fördert die Pumpe eine entsprechend große Druckmittelmenge, .so wird der Steuerschieber 15 entgegen der Kraft der Reglerfeder 62 soweit verschoben, daß die Dreieckkerben 19 Verbindung zur Ringnut 2k herstellen. Nun kann von der Pumpe gefördertes Druckmittel in die Leitung 28 und zu dem dort angeschlossenen Verbraucher strömen.

Soll das Fahrzeug bzw. der an dieses angehängte Anhänger gebremst werden, so wird das Bremspedal 109 betätigt. Dadurch baut sich in den Leitung 1 07 und 110 ein Bremsdruck auf. Der in der Leitung 110 herrschende Druck betätigt die Fahrzeugbremse, der in der Leitung 107 herrschende Druck wirkt auf den Kolben 105. Dieser wiederum wirkt auf den

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Kolben 102 ein und -verschiebt die Buchse 99 samt dem Federwiderlager 96 in Richtung des Steuerkolben 75. Dieser war zuvor so eingestellt, daß die Leitung 111 über die Sackbohrung 87 und die mit dem Bohrungsteil 80 in Verbindung stehende Querbohrung 89 und die Bohrung 117 zum Behälter 11k entlastet war. Nun wird der Steuerschieber nach links verschoben, wodurch die Bohrung 89 durch die Steuerkante verschlossen wird, während die Bohrung 88 mit der Ringnut 8U in Verbindung kommt. Diese steht mit dem Druckspeicher 116 in Verbindung. Uun kann Druckmittel aus dem Druckspeicher 116 in die Längsbohrung 87 des Steuerschiebers eindringen und von dort über die Leitung 111 den Bremszylinder 112 betätigen. Der Druck in der Leitung 111 und im Bremszylinder 112 steigt so lange an, bis der ebenfalls mit diesem Druck beaufschlagte Steuerkolben 75 im Gleichgewicht mit der Stellkraft am Kölbchen 105 ist, worauf der Steuerkolben 75 zurückgeschoben "und die Querbohrung 88 geschlossen wird. Sobald das Bremspedal losgelassen wird, schiebt die Feder 93 den Steuerschieber 75 wieder in seine vorherige Lage, so daß die Querbohrung 99 wieder mit dem Bohrungsteil 80 und damit mit dem,Behälter 1U in Verbindung kommt. Der Bremsvorgang ist beendet. Wenn der Druck im Druckspeicher entsprechend abgefallen ist, wird dieser wieder — wie zuvor beschrieben - aufgeladen.

Beim Abstellen des Zugfahrzeugs in einer Steigung ist es notwendig, die Anhängerbremse unabhängig von der Betriebsbremse des Zugfahrzeugs zu betätigen. Dies geschieht mit Hilfe des Hebels 125· Wird dieser verschwenkt, so drückt der exzentrisch angeordnete Zapfen 123 auf die Hülse 99, die samt dem Steuerkolben 75 - wiederum wie oben beschrieben nach links verschoben wird, so daß der Druckspeicher wieder

mit der Leitung 111 verbunden wird. Die aus dem Bremsdruck resultierende, am Steuerkolben wirkende Kraft wird gegen das am Hebel 125 eingeleitete Moment ausgewogen. Auf diese Weise erhält man eine einfache, zusätzliche mechanische Betätigungseinrichtung, d.h. einen zweiten Signaleingang für die Anhängerbremse 112. Durch Verschwenken des Hebels 125 in seine Ausgangslage wird der Steuerkolben 75 durch die Feder 93 wieder in seine Ausgangslage zurückgeschoben, der Bremsvorgang ist beendet.

Die beiden Querbohrungen 88, 89 sind so angeordnet, daß bei Beendigung eines Bremsvorgangs die Querbohrung 88 verschlossen wird, bevor sich die Querbohrung 89 öffnet. Dadurch wird gewährleistet, daß Schmutzteilchen aus dem Bremskreis oder solche, die nicht herausgefilter wurden und sich eventuell beim Schließvorgang an der Querbohrung 88 festklemmen, durch hydraulische Kräfte sicher abgeschert werden, so daß der Steuerkolben 75 ungestört arbeitet. Zweckmäßig ist es,den Steuerkolben und die Buchse 73 aus gehärtetem Material herzustellen.

Claims (5)

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Ansprüche

( 1.sHydraulische Steuereinrichtung zum Steuern des Druckmittelstroms von einer Druckmittelquelle einerseits über ein Stromregelventil (16) und ein Rückschlagventil (35) zu einem Druckspeicher (II6) und andererseits zu hydraulischen Verbrauchern, wobei über eine im Stromregelventil ausgebildete Drossel (18) ein Steuerstrom erzeugt wird, dem ein das Schalten des Stromregelventils ermöglichendes Vorsteuerventil zugeordnet ist, das aus einem federbelasteten Ventilkörper (U9) und ein mit diesem zusammenwirkenden und vom Druck in Druckspeicher beaufschlagten Steuerkolben (^6) besteht, sowie mit einem Druckminder-Bremsventil mit einem Steuerglied (75), das beim Betätigen eines Bremspedals durch' einen hierdurch erzeugten hydraulischen Druck so eingestellt wird, daß Druckmittel aus dem Druckspeicher zu einer Bremsanlage (112) fließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (75) auch über eine mechanische Einrichtung (121 bis 129) unabhängig von der hydraulischen Ansteuerung betätigbar ist.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Einrichtung aus einem mit einem Hebel (125) verbundenen, drehbar im Gehäuse (1O) der Bremseinrichtung gelagerten Bolzen (121) mit einem Exzenter (123) besteht, der mit dem Steuerglied in Wirkverbindung steht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (125.) durch eine Drehfeder (126) in einer Endlage gehalten wird, in der der Exzenter nicht auf das Steuerglied einvirkt.

k. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (75) als Schieber ausgebildet ist mit Steuerkanälen (87 bis 89) über welche die Bremsleitung (ill) entweder mit einem Behälter (lU) oder beim Betätigen der Bremse mit dem Druckspeicher (II6) verbindbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanäle aus einer im Schieber angeordneten, längsverlaufenden Sackbohrung (87) und zwei in diese eindringende Querbohrungen (88, 89) bestehen, deren Abstand so bemessen ist, daß bei Beendigen eines Bremsvorgangs die eine Bohrung geschlossen wird bevor die andere, zum Rücklauf verbindbar.e geöffnet wird.

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