DE4240065A1 - Hydraulisches Umschaltventil für eine Fahrzeugbremsanlage - Google Patents
Hydraulisches Umschaltventil für eine FahrzeugbremsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Umschaltventil
gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Eine Bremsanlage mit einem solchen Ventil ist aus der
DE- 38 31 426 A1 bekannt. In dieser Bremsanlage führt vom
Hauptbremszylinder über ein hydraulisch gesteuertes
3/2-Wegeventil, welches zugleich als Umschaltventil und als
Trennventil dient, und über ein elektromagnetisches, strom
los offenes Einlaßventil eine Bremsleitung zu einer Rad
bremse eines angetriebenen Rades. Im Falle einer Blockier
schutzregelung wird über ein elektromagnetisches, stromlos
geschlossenes Auslaßventil Druckmittel in einen Nieder
druckspeicher abgelassen. Aus diesem fördert eine Rück
förderpumpe das Druckmittel wieder in die Bremsleitung
zwischen das hydraulische 3/2-Wegeventil und das Einlaß
ventil. Für eine Antriebsschlupfregelung ist die Saugseite
der Pumpe über den dritten Anschluß des 3/2-Wegeventils mit
dem Hauptzylinder verbunden, so daß sie über den Haupt
zylinder aus dem Druckmittelbehälter ansaugen kann. Bei un
betätigter Bremse ist die Verbindung vom Hauptbremszylinder
zur Saugseite der Pumpe hergestellt, während die Brems
leitung gesperrt ist. Sobald vom Hauptbremszylinder aus
Druck aufgebaut wird, stellt sich das 3/2-Wegeventil in
seine zweite Schaltposition, in welcher die Verbindung vom
Hauptbremszylinder zur Radbremse hergestellt ist.
Hydraulische Ventile haben gegenüber elektromagnetisch
betätigten Ventilen grundsätzlich den Vorteil, daß sie
keine elektrischen Steuerleitungen benötigen. Dadurch, daß
zur Betätigung solcher Ventile jedoch hydraulischer Druck
auf Wirkflächen ausgeübt werden muß, ergibt sich bei der
Ventilbetätigung eine Schaltvolumenaufnahme, die sich unter
Umständen nachteilig auswirken kann. Dies ist insbesondere
dann der Fall, wenn sich durch erhöhte Haftreibung von
Dichtungen (Stick-Slip-Effekt) eine ruckartige Öffnungs-
bzw. Schließbewegung ergibt. Dann erfolgt die Schaltvolumen
aufnahme plötzlich, was bei gattungsgemäßen Umschalt
ventilen zu einem unkomfortablen Pedalgefühl im Bremspedal
führt.
Eine gebräuchliche Maßnahme zur Vermeidung des
"Stick-Slip-Effektes" stellt die Verwendung von elastomeren
Membranen anstelle von Kolben mit Dichtungen dar. Aller
dings sind solche Membranen einem gewissen Verschleiß
unterworfen und müssen zur Aufrechterhaltung ihrer
elastischen Kräfte zusätzlich mit Federn vorgespannt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
gattungsgemäßes hydraulische Umschaltventil zu schaffen,
welches mit möglichst wenig Einzelteilen auskommt und
dennoch verschleißfrei und "stick-slip-frei" arbeitet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merk
male des Hauptanspruchs. Ein metallischer Faltenbalg
vereinigt in sich die Vorteile einer Membran und einer
metallischen Feder. Durch seine Kompressibilität ist keine
Verschiebung eines Kolbens erforderlich, und durch seine
Elastizität, die keiner Materialermüdung unterworfen ist,
erübrigt sich die Verwendung von zusätzlichen metallischen
Federn.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Eine nähere Erläuterung des Erfindungsgedankens erfolgt nun
anhand der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbei
spiels anhand einer Zeichnung.
Die Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Umschaltventil mit
metallischem Faltenbalg.
Das Gehäuse des dargestellten hydraulischen Umschaltventils
besteht aus dem Schraubkörper 2 und dem Gehäuseblock 4. Der
Schraubkörper 2 ist druckdicht in den Gehäuseblock einge
schraubt. Er ist topfartig geformt und besitzt außerhalb
des Gehäuseblocks 4 radiale Luftkanäle 6, die durch den
Schutzring 8, welcher einen rechteckigen Querschnitt hat,
vor Verschmutzung geschützt sind. Im Innern des Schraub
körpers 2 ist der metallische Faltenbalg 10 angeordnet,
welcher zylinderförmig gestaltet ist, wobei die Zylinder
wand radiale Falten aufweist. An seinem gehäuseinneren
axialen Ende ist der Faltenbalg 10 mit der zylindrischen
Innenwand 12 des Schraubkörpers 2 druckdicht verschweißt.
An seinem anderen axialen Ende ist der Faltenbalg 10 durch
den Boden 14 axial verschlossen. Dieser Boden 14 ist
entweder einstückig mit dem Faltenbalg 10 aus einem Stück
Blech topfartig geformt oder aber nachträglich an einen
rohrförmigen Faltenbalg 10 angeschweißt.
Durch diese Anordnung wird vom Faltenbalg 10 mit dem Boden
14 die Luftkammer 16 vom Auslaßraum 18 getrennt. Im Aus
laßraum 18 befindet sich der Ventilstößel 20, der durch das
Innere des Faltenbalgs 10 verläuft und am Boden 14 in An
lage ist. Diese Anlage wird durch die Ventilfeder 22 unter
stützt, welche sich am Ventilsitz 24 abstützt und den
Ventilstößel 20 über die mittels des Sprengrings 26 ge
haltene Anschlagscheibe 28 zum Boden 14 hin beaufschlagt.
Die Druckkraft der Ventilfeder 22 ist im Vergleich zur
Federhärte des Faltenbalgs 10 zu vernachlässigen.
Der Ventilstößel 20 durchragt den gehäusefesten Ventilsitz
24 und ist im Axialbereich des Durchtritts durch den
Ventilsitz 24 radial verdickt, so daß eine sichere radiale
Führung des Ventilstößels 20 gegeben ist. Um einen unge
hinderten Druckmitteldurchstrom zu sichern, besitzt der
Ventilstößel 20 an einer Seite im Axialbereich des Ventil
sitzes 24 eine radiale Abfräsung 30. Hierdurch ist der
Strömungsquerschnitt vergrößert. Der Ventilsitz 24 ist
zwischen dem Auslaßraum 18 und dem Einlaßraum 32 ange
ordnet. In Einlaßraum 32 befindet sich das Schließglied 34,
welches am Ventilstößel 20 formschlüssig befestigt ist. Zum
Ventilsitz 24 hin weist das Schließglied 34 einen umlaufen
den axialen Dichtwulst 35 auf.
Zum Einlaßraum 32 führt der Hauptzylinderanschluß 36,
während der Auslaßraum 18 mit dem Sauganschluß 38 versehen
ist. Vom Hauptbremszylinder gelangt das Druckmittel also
über den Hauptzylinderanschluß 36 in den Einlaßraum 32,
während an den Sauganschluß 38 die Saugseite der selbst
ansaugenden Rückförderpumpe angeschlossen ist. Ein Druck
aufbau vom Hauptzylinderanschluß 36 her bewirkt eine axiale
Expansion des Faltenbalges 10, welcher von außen nur mit
dem Druck der Luftkammer 16, also mit Atmosphärendruck
beaufschlagt ist. Diese Expansion führt zur Anlage des
Dichtwulstes 35 am Ventilsitz 24.
Obwohl der "Stick-Slip-Effekt" bei der dargestellten Aus
führungsform nicht auftritt, ist es dennoch wünschenswert,
die Schaltvolumenaufnahme vom Hauptbremszylinder her so
klein wie möglich zu halten. Daher empfiehlt es sich, einen
kurzen Ventilsehließweg einzustellen. Dies ist möglich,
indem die Ruhelage des Ventilschließgliedes durch die
Längenbemessung der Anschlagsockel 40 festgelegt wird. Die
Anschlagsockel 40 bestimmen die Hubbegrenzungen des Ventil
stößels 20, in dem sie in Öffnungsrichtung als Anschlag für
die Anschlagscheibe 28 dienen.
Für das hier angegebene Ausführungsbeispiel stellt die
dargestellte Position der Funktionselemente die Ruhelage in
drucklosem Zustand dar. Durch einfache Veränderung der
axialen Länge des Faltenbalges 10 in kräftefreiem Zustand
läßt sich ein solches hydraulisches Umschaltventil aber
auch als drucklos geschlossenes Ventil gestalten. Beiden
Gestaltungsformen ist es gemeinsam, daß bei einer Be
tätigung der selbstansaugenden Förderpumpe das Ventil nur
dann geöffnet werden kann, wenn vom Hauptbremszylinder her
im Einlaßraum 32 kein Druck ansteht.
Bezugzeichenliste
2 Schraubkörper
4 Gehäuseblock
6 Luftkanäle
8 Schutzring
10 Faltenbalg
12 Innenwand
14 Boden
16 Luftkammer
18 Auslaßraum
20 Ventilstößel
22 Ventilfeder
24 Ventilsitz
26 Sprengring
28 Anschlagscheibe
30 Abfräsung
32 Einlaßraum
34 Schließglied
35 Dichtwulst
36 Hauptzylinderanschluß
38 Sauganschluß
40 Anschlagsockel
4 Gehäuseblock
6 Luftkanäle
8 Schutzring
10 Faltenbalg
12 Innenwand
14 Boden
16 Luftkammer
18 Auslaßraum
20 Ventilstößel
22 Ventilfeder
24 Ventilsitz
26 Sprengring
28 Anschlagscheibe
30 Abfräsung
32 Einlaßraum
34 Schließglied
35 Dichtwulst
36 Hauptzylinderanschluß
38 Sauganschluß
40 Anschlagsockel
Claims (5)
1. Hydraulisches Umschaltventil für eine Fahrzeugbrems
anlage mit einem an einen Druckmittelbehälter ange
schlossenen Hauptbremszylinder, der über eine Brems
leitung zumindest mit der Radbremse eines ange
triebenen Rades verbunden ist, mit einer nach dem
Rückförderprinzip arbeitenden Blockierschutzein
richtung und mit einer selbstansaugenden Rückförder
pumpe, die in die Bremsleitung fördert und deren Saug
seite für eine Antriebsschlupfregelung über eine Saug
leitung und über den Hauptbremszylinder mit dem Druck
mittelbehälter verbindbar ist, wobei das Umschalt
ventil in der Saugleitung angeordnet ist und zumindest
immer dann die Verbindung sperrt, wenn die Bremsanlage
durch den Hauptbremszylinder betätigt wird, und zu
mindest immer dann die Verbindung freigibt, wenn die
Pumpe saugt ohne gleichzeitige Bremsbetätigung durch
den Hauptbremszylinder, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Betätigung des Umschalt
ventils durch Kompression und Expansion eines
metallischen Faltenbalges (10) erfolgt.
2. Hydraulisches Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (10)
zylindrisch geformt ist, an einem axialen Ende ver
schlossen ist (Boden 14) und am anderen axialen Ende
druckdicht mit einer ihm umgebenden zylindrischen Wand
(12) verbunden ist.
3. Hydraulisches Umschaltventil nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (10)
von einer Seite in Öffnungsrichtung des hydraulischen
Umschaltventils mit Atmosphärendruck (Luftkammer 16)
beaufschlagt ist, und von der anderen Seite in
Schließrichtung mit dem Druckmitteldruck an der
Saugseite der Rückförderpumpe (Sauganschluß 38).
4. Hydraulisches Umschaltventil nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß am axial
verschlossenen Ende des Faltenbalges (10) ein axialer
Ventilstößel befestigt ist, welcher einen Ventilsitz
(24) durchragt und auf der dem Faltenbalg (10)
abgewandten Seite des Ventilsitzes (24) ein Schließ
glied (34) betätigt, welches mit dem Ventilsitz (24)
zusammenwirkt.
5. Hydraulisches Umschaltventil nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß vom Ventilsitz (24)
aus gesehen auf der Seite des Schließgliedes (34) ein
Anschluß (36) zum Hauptbremszylinder angelegt ist und
auf der Seite des Faltenbalges (10) ein Anschluß (38)
zur Saugseite der Pumpe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4240065A DE4240065A1 (de) | 1992-11-28 | 1992-11-28 | Hydraulisches Umschaltventil für eine Fahrzeugbremsanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4240065A DE4240065A1 (de) | 1992-11-28 | 1992-11-28 | Hydraulisches Umschaltventil für eine Fahrzeugbremsanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4240065A1 true DE4240065A1 (de) | 1994-06-01 |
Family
ID=6473901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4240065A Withdrawn DE4240065A1 (de) | 1992-11-28 | 1992-11-28 | Hydraulisches Umschaltventil für eine Fahrzeugbremsanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4240065A1 (de) |
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