DE4322634A1 - Hydraulisches Druckregelventil, insbeondere hydraulisches Fremdkraftbremsventil - Google Patents
Hydraulisches Druckregelventil, insbeondere hydraulisches FremdkraftbremsventilInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem hydraulisches Druckregelventil,
insbesondere von einem hydraulischen Fremdkraftbremsventil, das
die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist.
Ein derartiges, als Fremdkraftbremsventil ausgebildetes Druckre
gelventil ist aus der DE 35 45 975 A1 bekannt. Bei diesem Ventil
ist in einem Ventilgehäuse eine Ventilbohrung vorhanden, in die
in einem axialen Abstand zueinander ein Versorgungskanal, ein
Bremsdruckkanal als Verbraucherkanal und ein Tankkanal münden,
wobei der Versorgungskanal zwischen dem Bremsdruckkanal und dem
Tankkanal angeordnet ist. Weiterhin ist bei dem bekannten Fremd
kraftbremsventil in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des An
spruches 1 in der Ventilbohrung ein Regelkolben in eine erste
Richtung in eine durch einen Anschlag definierte erste Endstel
lung, in der der Versorgungskanal und der Bremsdruckkanal mitein
ander verbunden sind, und in eine zweite Richtung in eine zweite
Endstellung verstellbar, in der der Bremsdruckkanal mit dem
Tankkanal verbunden ist. Dazwischen kann der Regelkolben eine
Regelstellung einnehmen, in der er den Bremsdruckkanal mit Null
überdeckung oder einer geringen positiven Überdeckung vom Ver
sorgungskanal und vom Tankkanal trennt. Bei dem bekannten Fremd
kraftbremsventil besitzt der Regelkolben eine zentrale Längsboh
rung, in die eine Querbohrung mündet, deren Durchmesser dem
lichten Abstand zwischen dem Versorgungskanal und dem Tankkanal
entspricht und die sich in der Regelstellung des Regelkolbens in
dem Bereich zwischen diesen beiden Kanälen befindet. Die Längs
bohrung des Regelkolbens ist im Bereich des Bremsdruckkanals
durch eine weitere Bohrung wieder nach außen in einen mit einer
Eindrehung versehenen Bereich des Regelkolbens geführt. Außerdem
ist die Längsbohrung auch an der Stirnseite des eingedrehten Ab
schnitts des Regelkolbens offen. Der Bremsdruckkanal wird über
die Querbohrungen und die Längsbohrungen bei einer Bewegung des
Regelkolbens aus der Regelstellung heraus in die eine Richtung
mit dem Versorgungskanal und bei einer Bewegung in die andere
Richtung mit dem Tankkanal verbunden.
In Fremdkraftbremsanlagen werden je nach der auf das Fremdkraft
bremsventil ausgeübten äußeren Kraft Bremsdrücke bis in den Be
reich von 100 bar aufgebaut. Charakteristisch ist dabei, daß ein
Graph, in dem die zum Druckaufbau benötigte Zeit gegen den End
druck aufgetragen ist einen Bereich mit einer starken Krümmung
zeigt. Für Bremsdrücke, die oberhalb dieses Bereichs liegen, ist
die Zeit für den Druckaufbau wenigstens annähernd immer die
gleiche. Unterhalb des Bereichs nimmt die Zeit für den Druckauf
bau zu kleineren Bremsdrücken stark zu. Dies ist darauf zurück
zuführen, daß einerseits die über das Ventil fließende Druckmit
telmenge nur wenig vom auf zubauenden Bremsdruck abhängt und daß
andererseits für niedrige Enddrücke der Regelkolben nicht mehr
in seine erste Endstellung mit dem maximalen Durchflußquer
schnitt gelangt. Etwa die gleiche Druckmittelmenge muß dann über
einen Querschnitt fließen, der kleiner ist als für höhere End
drücke. Eine schnelle Reaktion eines hydraulischen Systems auf
ein Ansteuersignal ist ganz allgemein meist von Vorteil. Insbe
sondere ist ein schneller Druckaufbau in einer Bremsanlage gün
stig, weil dadurch die Sicherheit der mit mit einer solchen
Bremsanlage ausgerüsteten Fahrzeugen umgehenden Personen erhöht
und das Bremsgefühl verbessert wird.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein hydrauli
sches Druckregelventil, insbesondere ein hydraulisches Fremd
kraftbremsventil, zu entwickeln, mit dem kurze Zeiten zum Druck
aufbau bis zu sehr niedrigen Enddrücken erreichbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein hydraulisches Druck
regelventil, das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs
1 aufweist dadurch gelöst, daß gemäß dem kennzeichnenden Teil
des Anspruchs 1 der Verbraucherkanal zwischen dem Versorgungska
nal und dem Tankkanal angeordnet ist, daß der Regelkolben eine
radiale Aussparung zur direkten Verbindung des Verbraucherkanals
mit dem Versorgungskanal besitzt und daß die radiale Aussparung
in der ersten Endstellung des Regelkolbens symmetrisch zum
Bremsdruckkanal und zum Versorgungskanal liegt.
Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß bei einem Fremdkraft
bremsventil mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches
1 der Einfluß der Strömungskräfte bei hohen auf zubauenden Drüc
ken gering, zu niedrigen Drücken hin jedoch nicht vernachläßig
bar ist. Dies hat zur Folge, daß bei niedrigen Drücken der Re
gelkolben durch die Strömungskräfte aus seiner ersten Endstel
lung, die er aufgrund der auf ihn ausgeübten äußeren Kraft ein
nehmen würde, wenn keine Strömungskräfte auftreten würden, in
Richtung auf die Regelstellung zu verstellt wird, so daß zwi
schen dem Versorgungskanal und dem Bremsdruckkanal nicht mehr
der maximale Durchflußquerschnitt vorhanden ist. Größere äußere
Kräfte, denen höhere Enddrücke entsprechen, können dagegen den
Regelkolben auch gegen die Kraft der Strömungskräfte in seiner
ersten Endstellung halten, so daß die Hydraulikflüssigkeit durch
einen maximalen Querschnitt zwischen dem Versorgungskanal und
dem Bremsdruckkanal hindurch zu den Bremskolben fließen kann.
Bei einem erfindungsgemäßen Fremdkraftbremsventil ist nun da
durch, daß die radiale Aussparung in der ersten Endstellung des
Regelkolbens symmetrisch zum Bremsdruckkanal und zum Versor
gungskanal liegt, dafür gesorgt, daß in der ersten Endstellung
die Strömungskräfte auf den Regelkolben Null oder nahezu Null
sind. Deshalb verbleibt der Regelkolben bis zu sehr niedrigen
Enddrücken hin solange in seiner ersten Endstellung, bis sich im
Bremsdruckkanal ein Druck aufgebaut hat, der den Regelkolben in
die Regelstellung und in ein Kräftegleichgewicht bringt. Mit ei
nem erfindungsgemäß ausgebildeten Fremdkraftbremsventil ist es
gelungen, die Grenze bis zu der herab die Zeit für den Druckauf
bau annähernd konstant ist, von etwa 40 bar auf 20 bar zu er
niedrigen. Damit einhergehend konnte die Zeit zum Druckaufbau
auf etwa 80% bei 40 bar bis auf 30% bei 10 bar verringert wer
den.
Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydrauli
schen Druckregelventils, insbesondere eines hydraulischen Fremd
kraftbremsventils kann man den Unteransprüchen entnehmen.
Grundsätzlich gibt es bei Druckregelventilen die zwei verschie
denen Möglichkeiten, jeweils ein Paar Regelkanten zwischen dem
Regelkolben und dem Versorgungskanal sowie zwischen dem Regel
kolben und dem Tankkanal oder zwei Paar Regelkanten zwischen dem
Regelkolben und dem Verbraucherkanal, in dem der Druck geregelt
werden soll, vorzusehen. Bei der ersten Konstruktion erstreckt
sich zwischen den beiden Regelkanten des Regelkolbens üblicher
weise eine einzige radiale Aussparung des Regelkolbens. Bei der
zweiten Konstruktion besitzt der Regelkolben, wie dies im An
spruch 2 angegeben ist, einen Kolbensteg, dessen axiale Erstrec
kung wenigstens annähernd der axialen Erstreckung des Verbrau
cherkanals entspricht und der sich in der Regelstellung des Re
gelkolbens mittig des Verbraucherkanals befindet. Beidseits des
Kolbenstegs hat der Regelkolben jeweils eine radiale Aussparung,
wobei der Verbraucherkanal über die eine Aussparung mit dem Ver
sorgungskanal und über die andere Aussparung mit dem Tankkanal
verbindbar ist. Die Aussparung, über die der Verbraucherkanal
mit dem Versorgungskanal verbindbar ist, wird nun axial so lang
gemacht, daß sie gemäß Anspruch 1 in der ersten Endstellung des
Regelkolbens symmetrisch zum Verbraucherkanal und zum Versor
gungskanal liegt.
Bei einem Druckregelventil wird der Druck im Verbraucherkanal
auf eine Stirnseite des Regelkolbens rückgeführt und dadurch
eine der äußeren Kraft entgegengerichtete Kraft auf den Regel
kolben erzeugt. Gemäß Anspruch 3 geschieht die Rückführung in
vorteilhafter Weise über den Regelkolben, und zwar durch eine
Querbohrung im Kolbensteg und eine zur einen Stirnseite des Re
gelkolbens hin offene Längsbohrung im Regelkolben, in die die
Querbohrung mündet.
Die oben als erste beschriebene Anordnung der Paare von Regel
kanten ist bei einem hydraulischen Druckregelventil gemäß An
spruch 4 verwirklicht. Allerdings ist bei einem erfindungsgemä
ßen hydraulischen Druckregelventil nicht eine einzige radiale
Aussparung am Regelkolben zwischen dessen beiden Regelkanten
vorhanden. Vielmehr sind zwei axial hintereinanderliegende ra
diale Aussparungen vorgesehen, zwischen denen sich ein Kolben
steg befindet, der in den Stellungen des Regelkolbens einen
Querschnitt zwischen dem Verbraucherkanal und der ersten Ausspa
rung offen läßt. Dieser Kolbensteg besitzt keine Funktion im
Hinblick auf die Verbindungen der drei Kanäle untereinander. Er
ist lediglich vorhanden, um eine Aussparung am Regelkolben zu
erzeugen, die in der ersten Endstellung des Regelkolbens symme
trisch zum Verbraucherkanal und zum Versorgungskanal liegt.
Um ohne kompliziert einzubringende Bohrungen am Regelkolben die
Verbindung zwischen dem Verbraucherkanal und dem Tankkanal her
stellen zu können, ist gemäß Anspruch 5 vorgesehen, daß die
axiale Erstreckung des Kolbenstegs kleiner ist als die axiale
Erstreckung des Verbraucherkanals und daß der Kolbensteg in den
Stellungen des Regelkolbens einen Querschnitt zwischen dem Ver
braucherkanal und der zweiten Aussparung offen läßt. Somit be
findet sich der Kolbensteg in den verschiedenen Stellungen des
Regelkolbens axial jeweils ganz innerhalb des Verbraucherkanals.
Zur Rückführung des Drucks im Verbraucherkanal auf eine Stirn
seite des Regelkolbens bei einem Druckregelventil nach Anspruch
4 oder nach Anspruch 5 ist es günstig, wenn der Regelkolben ge
mäß Anspruch 6 in der zweiten Aussparung eine Querbohrung auf
weist, die im Inneren des Regelkolbens in eine zur einen Stirn
seite des Regelkolbens hin offene Längsbohrung mündet. Der Druck
in der zweiten Aussparung des Regelkolbens entspricht auch dann
dem Druck im Verbraucherkanal, wenn die Verbindung zwischen dem
Versorgungskanal und dem Verbraucherkanal offen ist und eine
Hydraulikflüssigkeit vom Versorgungskanal zum Verbraucherkanal
strömt.
Üblicherweise ragt der Regelkolben am einen Ende aus der Ventil
bohrung heraus und ist dort mit einer äußeren Kraft derart be
auf schlagbar-, daß die äußere Kraft ihn weiter in die Ventilboh
rung hineinzuschieben sucht. Zu dem besagten Ende der Ventilboh
rung hin ist eine Abdichtung zwischen dem Regelkolben und der
Wand der Ventildichtung notwendig. Bei einem hydraulischen
Druckregelventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6 läßt sich nun
von den drei in die Ventilbohrung mündenden Kanälen der Tankka
nal am nächsten zu dem Ende der Ventilbohrung anordnen, auch
wenn die äußere Kraft in die Ventilbohrung hineinwirkt. Die Ab
dichtung zwischen dem Tankkanal und dem außerhalb der Ventilboh
rung befindlichen Raum läßt sich leicht bewerkstelligen, da al
lenfalls ein geringes Druckgefälle besteht
Für den Wirkungsgrad eines hydraulischen Systems kommt es darauf an, Leckölverluste gering zu halten. Für diese Zielsetzung ist gemäß Anspruch 8 vorgesehen, daß eine der direkten Verbindung des Verbraucherkanals mit dem Versorgungskanal dienende radiale Aussparung des Regelkolbens in Umfangsrichtung des Regelkolbens begrenzt ist. Dadurch wird in der zweiten Endstellung des Druck regelventils die Dichtfläche zwischen dem Versorgungskanal und dem Verbraucherkanal gegenüber einer rundum umlaufenden radialen Aussparung vergrößert, sofern die radiale Aussparung in dieser Stellung des Regelkolbens axial unter den zwischen den beiden Kanälen befindlichen Steg des Ventilgehäuses greift.
Für den Wirkungsgrad eines hydraulischen Systems kommt es darauf an, Leckölverluste gering zu halten. Für diese Zielsetzung ist gemäß Anspruch 8 vorgesehen, daß eine der direkten Verbindung des Verbraucherkanals mit dem Versorgungskanal dienende radiale Aussparung des Regelkolbens in Umfangsrichtung des Regelkolbens begrenzt ist. Dadurch wird in der zweiten Endstellung des Druck regelventils die Dichtfläche zwischen dem Versorgungskanal und dem Verbraucherkanal gegenüber einer rundum umlaufenden radialen Aussparung vergrößert, sofern die radiale Aussparung in dieser Stellung des Regelkolbens axial unter den zwischen den beiden Kanälen befindlichen Steg des Ventilgehäuses greift.
Durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 9 wird ein Kräfteungleich
gewicht am Regelkolben in radialer Richtung vermieden. Bei einem
Fremdkraftbremsventil kommt es zwischen dem Bremsdruckkanal als
Verbraucherkanal und dem Tankkanal nicht so sehr auf eine hoch
wirksame Abdichtung an, wie zwischen dem Versorgungskanal und
dem Bremsdruckkanal, da im Bremsdruckkanal jeweils nur kurzzei
tig ein Druck ansteht und dieser Druck darüber hinaus auch ge
ringer als der Druck im Versorgungskanal sein kann, so daß wäh
rend eines Bremsvorgangs auftretende, geringe Ölverluste zum
Tankkanal nicht ins Gewicht fallen. Deshalb kann eine zur Ver
bindung des Bremsdruckkanals mit dem Tankkanal dienende radiale
Aussparung am Regelkolben ohne weiteres ganz um diesen herumlau
fen.
Anspruch 10 schließlich bezieht sich auf ein hydraulisches
Fremdkraftbremsventil, das zur Verwendung in einem Zweikreis
bremssystem vorgesehen ist und das deshalb einen Primärregelkol
ben und einen Sekundärregelkolben besitzt. Nach Anspruch 10 be
steht ein Unterschied zwischen dem Primärregelkolben und dem Se
kundärregelkolben darin, daß eine der direkten Verbindung eines
zugeordneten Versorgungskanals und eines zugeordneten Brems
druckkanals dienende radiale Aussparung des Sekundärregelkolbens
in axialer Richtung größer ist als eine solche radiale Ausspa
rung des Primärregelkolbens. Auf diese Weise werden Toleranzen
in der Lage der zwei Gruppen von Kanälen, in der Lage des die
erste Endstellung des Sekundärregelkolbens definierenden An
schlags, in der Länge der beiden Regelkolben, usw. ausgeglichen.
Zwei Ausführungsbeispiele eines als Fremdkraftbremsventil ausge
bildeten erfindungsgemäßen hydraulischen Druckregelventils sind
in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeich
nungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine erste Ausführung, bei der
sich jeweils ein Paar Regelkanten zwischen einem Regel
kolben und einem Versorgungskanal bzw. einem Tankkanal
befinden,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch das Ventil nach Fig. 1 senk
recht zur Zeichenebene der Fig. 1, wobei sich ein
Regelkolben in einer Endstellung befindet, in der der
Bremsdruckkanal mit dem Versorgungskanal verbunden ist,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch das Ventil nach Fig. 1 senk
recht zur Zeichenebene der Fig. 1, wobei sich ein
Regelkolben in einer Regelstellung befindet,
Fig. 4 eine zweite Ausführung eines Fremdkraftbremsventils, bei
der die zwei Paare von Regelkanten zwischen einem
Kolbensteg und dem Bremsdruckkanal ausgebildet sind,
wobei sich der Regelkolben in der Regelstellung
befindet, und
Fig. 5 die Ausführung nach Fig. 4 in einer Endstellung des
Regelkolbens, in der der Bremsdruckkanal mit dem Ver
sorgungskanal verbunden ist.
Nach Fig. 1 befindet sich in einem Ventilgehäuse 10 eine Ven
tilbohrung 11, in die radial zwei Gruppen von Kanälen münden.
Alle Kanäle sind als Ringkanäle ausgebildet, die zur Ventilboh
rung 11 hin offen sind und ganz um die Ventilbohrung herumlau
fen. Zu jeder Gruppe gehört ein Tankkanal T, ein Bremsdruckkanal
B und ein Versorgungskanal P, in dem ein weitgehend konstanter
Druck ansteht. Jeder Bremsdruckkanal ist mit einem oder mehreren
Bremskolben eines Fahrzeugs und der Tankkanal ist mit einem Öl
vorratsbehälter verbunden. Eine Verschlußschraube 12 verschließt
die Ventilbohrung auf der einen Seite. Auf der anderen Seite
mündet die Ventilbohrung 11 in einen Aufnahmeraum 13 des Gehäu
ses 10. Von jeder Gruppe von jeweils drei Kanälen befindet sich
der Tankkanal am nächsten am Aufnahmeraum 13. Der Versorgungska
nal P ist am weitesten vom Aufnahmeraum 13 entfernt. Der Brems
druckkanal B ist zwischen dem Tankkanal T und dem Versorgungska
nal P angeordnet.
In der Ventilbohrung 11 sind axial hintereinander ein Primärre
gelkolben 14 und ein Sekundärregelkolben 15 angeordnet. Der Pri
märregelkolben 14 befindet sich in einer sich an den Aufnah
meraum 13 anschließenden Hälfte der Ventilbohrung 11 und der Se
kundärregelkolben 15 zwischen dem Primärregelkolben 14 und der
Verschlußschraube 12. Eine zwischen den beiden Regelkolben 14
und 15 angeordnete Druckfeder 16 sucht die beiden Regelkolben
voneinander wegzubewegen. Eine weitere Druckfeder 17 ist zwi
schen der Verschlußschraube 12 und dem Sekundärregelkolben 15
eingespannt und übt auf den Sekundärregelkolben 15 eine in Rich
tung auf den Primärregelkolben 14 wirkende Kraft aus. Die Stei
figkeit der Feder 17 ist größer als diejenige der Feder 16.
Der Primärregelkolben 14 ragt mit einem Führungszapfen 18 in den
Aufnahmeraum 13 hinein, in dem auf den Führungszapfen 18 ein Fe
derteller 19 aufgeschoben ist. Der Federteller 19 ist zwischen
der Stufe 26 zwischen der Ventilbohrung 11 und dem Aufnahmeraum
13 und einem in den Aufnahmeraum eingesetzten Sprengring 20
axial bewegbar. An ihm stützt sich eine Regelfederanordnung 21
ab, die aus zwei Schraubendruckfedern 22 und einem zwischen den
beiden Schraubendruckfedern eingespannten Dorn 23 besteht. Die
Regelfederanordnung 21 ist auf den größten Teil ihrer Länge von
einer auf der einen Seite geschlossenen Hülse 24 umgeben, die in
einem an das Gehäuse 10 angeschraubten Flansch 25 verschiebbar
geführt ist. Die Stufe 26 definiert als erster Anschlag eine er
ste Endstellung, der Sprengring 20 als zweiter Anschlag eine
zweite Endstellung des Primärregelkolbens 14.
Der Primärregelkolben 14 besitzt im Anschluß an einen Kolbenab
schnitt 30, in dem der Durchmesser des Kolbens 14 dem Durchmes
ser der Ventilbohrung 11 entspricht und an dem eine zwischen dem
Tankkanal T und dem Aufnahmeraum 13 im Gehäuse 10 gehaltene
Dichtung 31 anliegt, eine umlaufende Ringnut 32. In der gezeig
ten, in der Ansicht nach Fig. 1 rechten, zweiten Endstellung
des Primärregelkolbens 14 sind der Bremsdruckkanal B und der
Tankkanal T über die Ringnut 32 miteinander verbunden, die hier
als zweite radiale Aussparung des Primärregelkolbens 14 angese
hen wird. Vom Kolbenabschnitt 30 aus gesehen jenseits der Ring
nut 32 und in einem geringen Abstand zu dieser besitzt der Pri
märregelkolben 14 zwei einander diametral gegenüberliegende ra
diale Sackbohrungen 33, die als erste radiale Aussparungen des
Primärregelkolbens 14 betrachtet werden. Der Abstand zwischen
der äußeren Kante 34 zwischen Ringnut 32 und Kolbenabschnitt 30
und dem am weitesten von dieser Kante 34 entfernten Punkt 35 der
oberen Kante 38 einer Aussparung 33 ist nur geringfügig kleiner
als der in die Fig. 1 eingezeichnete Abstand A zwischen der dem
Bremsdruckkanal benachbarten Kante 36 zwischen dem Tankkanal T
und der Ventilbohrung 11 sowie der dem Bremsdruckkanal B benach
barten Kante 37 zwischen dem Versorgungskanal P und der Ventil
bohrung 11. Die Kanten 34 und 36 bilden ein erstes Paar von Re
gelkanten, die obere Kante 38 einer Aussparung 33 und die Kante
37 ein zweites Paar von Regelkanten.
In der ersten Endstellung des Primärkolbens 14, in der der Fe
derteller 19 sowohl am Primärregelkolben 14 als auch an der
Stufe 26 zwischen der Ventilbohrung 11 und dem Aufnahmeraum 13
anliegt, verbinden die Aussparungen 33 den Versorgungskanal P
mit dem Bremsdruckkanal B. In der zwischen den beiden Endstel
lungen liegenden und in Fig. 3 gezeigten Regelstellung des Pri
märventilkolbens 14 liegen sich die Paare von Regelkanten radial
gegenüber, wobei es im Hinblick auf die Regelkante 38 der Aus
sparung 33 auf die Lage des Punktes 35 ankommt. Um die Verbin
dung des Bremsdruckkanals B einmal mit dem Tankkanal T und ein
andermal mit dem Versorgungskanal P herzustellen, ist es an sich
nicht notwendig, daß sich die ersten Aussparungen 33 nur über
einen begrenzten Teil des Umfangs des Primärkolbens 14 erstrec
ken und daß sie durch den durch das zwischen ihnen und der Ring
nut 32 stehengebliebende Material gebildeten Kolbensteg 39 von
der Ringnut 32 getrennt sind. Zur Herstellung der verschiedenen
Verbindungen könnte der Primärregelkolben 14 auch eine einzige
von der Kante 34 bis zum Punkt 35 reichende Ringnut besitzen.
Die Aussparungen 33 sind jedoch in Umfangsrichtung des Primärre
gelkolbens 14 begrenzt, um die Dichtfläche zwischen dem Versor
gungskanal P und dem Bremsdruckkanal B zu vergrößern und dadurch
nur eine geringe Leckölmenge fließen zu lassen. Der Kolbensteg
39, dessen axiale Erstreckung viel kleiner ist als die axiale
Erstreckung des Bremsdruckkanals B, befindet sich in den beiden
Endstellungen des Primärregelkolbens 14 und in allen Stellungen
dazwischen jeweils innerhalb des Bremsdruckkanals B und läßt so
mit immer eine Verbindung zwischen diesem und der Ringnut 32 of
fen. Durch den Kolbensteg 39 wird erreicht, daß in der ersten
Endstellung des Primärregelkolbens 14 die in Fig. 2 gezeigt
ist, eine radiale Aussparung des Primärregelkolbens 14, und zwar
die Aussparung 33 symmetrisch zum Versorgungskanal P und zum
Bremsdruckkanal B liegt. In einer solchen Konfiguration sind die
Strömungskräfte auf den Primärregelkolben 14 wenigstens annä
hernd Null. Dies führt zu der weiter oben schon erwähnten
schnellen Reaktionszeit des Bremsdrucks auch bei niedrigen End
drücken.
In den Primärregelkolben 14 ist von der dem Sekundärregelkolben
15 zugewandten Stirnseite her eine Längsbohrung 45 eingebracht,
in die eine von der Ringnut 32 ausgehende Querbohrung 46 mündet.
Über die beiden Bohrungen 45 und 46 wird in jeder Position des
Primärregelkolbens 14 der im Bremsdruckkanal B herrschende Druck
in den Raum zwischen den beiden Regelkolben rückgeführt. Die von
diesem Druck auf den Sekundärregelkolben 15 ausgeübte Kraft ist
die Eingangsgröße für die Höhe des Drucks in dem zweiten, dem
Sekundärregelkolben 15 zugeordneten Bremsdruckkanal B, der auf
die dem Primärregelkolben 14 abgewandte Stirnseite des Sekundär
regelkolbens 15 rückgeführt ist. Der Sekundärregelkolben ist
hinsichtlich der Ringnut 32, der Aussparungen 33, der Längsboh
rung 45, der Querbohrung 46 ganz ähnlich wie der Primärregelkol
ben 14 ausgebildet. Ein Unterschied besteht lediglich darin, daß
seine Aussparungen 33 in Achsrichtung des Sekundärregelkolbens
15 leicht länglich ausgebildet sind, also eine größere axiale
Erstreckung als die Aussparungen 33 des Primärregelkolbens 14
hat. Dadurch werden Toleranzen ausgeglichen.
Die in Fig. 1 gezeigte zweite Endstellung des Primärregelkol
bens 14 ist durch den Sprengring 20 definiert. Die zweite End
stellung des Sekundärregelkolbens 15 ergibt sich durch ein
Gleichgewicht zwischen dem Druckfedern 16 und 17. In der zweiten
Endstellung besitzt der Sekundärregelkolben 15 einen geringen
axialen Abstand vom Primärregelkolben 14. Wird nun die Hülse 24
bis zu einer bestimmten Position soweit niedergedrückt, daß der
Federteller gegen das Gehäuse 10 stößt, so befindet sich der
Primärregelkolben 14 in seiner ersten Endstellung, die in Fig.
2 gezeigt ist. Im Bremsdruckkanal B steigt der Druck an. Der
Druck steigt auch in dem Raum zwischen den beiden Regelkolben
an, so daß der Sekundärregelkolben 15 bis gegen die seine erste
Endstellung definierende Verschlußschraube 12 gedrückt wird, in
der die Aussparungen 33 des Sekundärregelkolbens 15 symmetrisch
zu dessen Versorgungskanal P und Bremsdruckkanal B liegen. So
bald die Drücke bei der gegebenen Position der Hülse 24 der
Kraft der Regelfederanordnung 21 entsprechen, werden die Regel
kolben 14 und 15 in die Regelstellungen geschoben, wobei der Fe
derteller mitwandert und dabei, vorausgesetzt die Hülse 24 ver
bleibt in Ruhe, die äußere Kraft und der Druck in den Brems
druckkanälen auf einen Endwert ansteigen. Der Druck in den
Bremsdruckkanälen B bleibt nun auf dem erreichten Niveau. Nach
einer Entlastung der Hülse 24 kehren die Regelkolben 15 unter
der Wirkung der auf sie wirkenden, abfallenden Drücke und der
Druckfedern 16 und 17 wieder in die in Fig. 1 gezeigte zweite
Endstellung zurück.
Bei der Ausführung nach den Fig. 4 und 5 besitzt ein Regel
kolben, es sei der Regelkolben 14 einen Kolbensteg 50, der in
seiner axialen Erstreckung derjenigen des Bremsdruckkanals B
entspricht und der mittig durch eine schmale Ringnut 51 unter
brochen ist. Auf der einen Seite des Kolbenstegs 50 ist eine er
ste Ringnut 52 und auf der anderen Seite des Kolbenstegs 50 eine
zweite Ringnut 53 angeordnet. Der Bremsdruckkanal B ist über die
Ringnut 52 direkt mit dem Versorgungskanal P und über die Ring
nut 53 direkt mit dem Tankkanal T verbindbar. In der Regelstel
lung des Regelkolbens 14, die in Fig. 4 gezeigt ist, liegen
sich zwei Paare von Regelkanten 54 und 55 bzw. 56 und 57 am Kol
bensteg 50 und zwischen dem Bremsdruckkanal B und der Ventilboh
rung 11 radial gegenüber. In der ersten Endstellung des Ventil
kolbens 14, die in Fig. 5 gezeigt ist, besteht zwischen dem
Versorgungskanal P und dem Bremsdruckkanal B über die Ringnut 52
eine Verbindung, wobei die Ringnut 52 symmetrisch zu den beiden
genannten Kanälen liegt. Dadurch ist wiederum erreicht, daß in
der ersten Endstellung die auf den Regelkolben 14 ausgeübten
Strömungskräfte wenigstens annähernd null sind.
Zur Rückführung des Drucks im Bremsdruckkanal B auf eine Stirn
seite des Regelkolbens 14 besitzt dieser eine zu der genannten
Stirnseite hin offene Längsbohrung 58 und eine in diese mündende
Querbohrung 59, die von der Ringnut 51 ausgeht. Zum Abbau des
Druckes im Bremsdruckkanal B wird der Regelkolben 14 nach einer
Entlastung von äußeren Kräften nach, gemäß Fig. 4 betrachtet,
rechts in eine zweite Endstellung bewegt, so daß der Bremsdruck
kanal B über die Ringnut 53 mit dem Tankkanal T verbunden ist.
Claims (11)
1. Hydraulisches Druckregelventil, insbesondere hydrauli
sches Fremdkraftbremsventil, mit einer in einem Ventilgehäuse
(10) vorhandenen Ventilbohrung (11), in die in einem axialen Ab
stand zueinander ein Versorgungskanal (P), ein Verbraucherkanal
(B) und ein Tankkanal (T) münden, und mit einem in der Ventil
bohrung (11) angeordneten Regelkolben (14, 15), der in eine er
ste Richtung in eine durch einen Anschlag (26, 12) definierte
erste Endstellung, in der der Verbraucherkanal (B) mit dem Ver
sorgungskanal (P) verbunden ist, und in eine zweite Richtung in
eine zweite Endstellung verstellbar ist, in der der Verbraucher
kanal (B) mit dem Tankkanal (T) verbunden ist, und der dazwi
schen eine Regelstellung einnehmen kann, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbraucherkanal (B) zwischen dem Versorgungskanal (P)
und dem Tankkanal (T) angeordnet ist, daß der Regelkolben (14,
15) eine radiale Aussparung (33, 52) zur direkten Verbindung des
Verbraucherkanals (B) mit dem Versorgungskanal (P) besitzt und
daß die radiale Aussparung (33, 52) in der ersten Endstellung
des Regelkolbens (14, 15) symmetrisch zum Verbraucherkanal (B)
und zum Versorgungskanal (P) liegt.
2. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Regelkolben (14) einen Kolbensteg (50)
aufweist, dessen axiale Erstreckung wenigstens annähernd der
axialen Erstreckung des Verbraucherkanals (B) entspricht, daß
sich beidseits des Kolbenstegs (50) jeweils eine radiale Ausspa
rung (52, 53) im Regelkolben (14) befindet und daß der Verbrau
cherkanal (B) über die eine Aussparung (52) mit dem Versorgungs
kanal (P) und über die andere Aussparung (53) mit dem Tankkanal
(T) verbindbar ist.
3. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Regelkolben (14) in dem Kolbensteg (50)
eine Querbohrung (59) aufweist, die eine zur einen Stirnseite
des Regelkolbens (14) hin offene Längsbohrung (58) im Regelkol
ben (14) mit dem Verbraucherkanal (B) verbindet.
4. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Paar Regelkanten (37, 38) zwischen einer
ersten radialen Aussparung (33) am Regelkolben (14, 15) und dem
Versorgungskanal (P) und ein Paar Regelkanten (34, 36) zwischen
einer zweiten axial vor der ersten Aussparung (33) liegenden ra
dialen Aussparung (32) und dem Tankkanal (T) vorhanden sind, und
daß sich zwischen den beiden Aussparungen (32, 33) ein Kolben
steg (39) befindet, der in den Stellungen des Regelkolbens (14,
15) einen Querschnitt zwischen dem Verbraucherkanal (B) und der
ersten Aussparung (33) offen läßt.
5. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung des Kolbenstegs (39)
kleiner ist als die axiale Erstreckung des Verbraucherkanals (B)
und daß der Kolbensteg (39) in den Stellungen des Regelkolbens
(14, 15) einen Querschnitt zwischen dem Verbraucherkanal (B) und
der zweiten Aussparung (32) offen läßt.
6. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Regelkolben (14, 15) in der zweiten Aus
sparung (32) eine Querbohrung (46) aufweist, die im Inneren des
Regelkolbens (14, 15) in eine zur einen Stirnseite des Regelkol
bens (14, 15) hin offene Längsbohrung (45) mündet.
7. Hydraulisches Druckregelventil nach einem der Ansprüche
4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am einen Ende der Ventil
bohrung (11) der Regelkolben (14) über eine Regeldruckfederan
ordnung (21) von einer äußeren Kraft beaufschlagbar ist und daß
von den drei in die Ventilbohrung (11) mündenden Kanälen (P, B,
T) der Tankkanal (T) am nächsten zu dem Ende der Ventilbohrung
(11) angeordnet ist.
8. Hydraulisches Druckregelventil nach einem vorhergehenden
Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß eine der direkten Verbin
dung des Verbraucherkanals (B) mit dem Versorgungskanal (P) die
nende radiale Aussparung (33) des Regelkolbens (14, 15) in Um
fangsrichtung des Regelkolbens (14, 15) begrenzt ist.
9. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei gleiche der direkten Verbindung des
Verbraucherkanals (B) mit dem Versorgungskanal (P) dienende ra
diale Aussparungen (33) vorhanden sind, die sich am Regelkolben
(14, 15) diametral gegenüberliegen.
10. Hydraulisches Fremdkraftbremsventil nach einem vorher
gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Ven
tilbohrung (11) hintereinander ein Primärregelkolben (14) und
ein Sekundärregelkolben (15) befinden und jedem Regelkolben (14,
15) ein anderer Versorgungskanal (P), Bremsdruckkanal (B) und
Tankkanal (T) zugeordnet ist, daß der Primärregelkolben (14) in
eine erste Richtung von einer Regelfederanordnung (21) beauf
schlagt ist, daß ein Zwischenraum zwischen den beiden Regelkol
ben (14, 15) vom Druck im dem Primärregelkolben (14) zugeordne
ten Bremsdruckkanal (B) beaufschlagbar ist, daß der Sekundärre
gelkolben (15) auf der dem Zwischenraum abgewandten Stirnseite
vom Druck in dem ihm zugeordneten Bremsdruckkanal (B) beauf
schlagbar ist und daß eine der direkten Verbindung eines zuge
ordneten Versorgungskanals (P) und Bremsdruckkanals (B) dienende
radiale Aussparung (33) des Sekundärregelkolbens (15) in axialer
Richtung größer ist als eine solche radiale Aussparung (33) des
Primärregelkolbens (15).
11. Hydraulisches Druckregelventil nach einem vorhergehen
den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Versor
gungskanal (P) und der Verbraucherkanal (B) als zur Ventilboh
rung (11) hin offene Ringkanäle ganz um die Ventilbohrung (11)
herumlaufen.
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