DE1300748B

DE1300748B - Hydraulischer Druckmittelverteiler, insbesondere fuer hydraulische Bremssteuerung

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Publication number: DE1300748B
Application number: DER34526A
Authority: DE
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1962-03-02
Filing date: 1963-02-26
Publication date: 1969-08-07
Also published as: GB1024261A; FR1344879A; OA01445A; FR85112E; US3165980A

Description

verbraucher und damit Druckerhöhung in der Haupt- io und die Öffnung desselben mittels des Hebels erhebkammer sowie weiterhin zwecks Verlagerung dieses lieh erschweren. Durch die vorhergehende Öffnung Drucks auf den Hauptverbraucher, z. B. Brems- des Hilfsventils und durch den darauffolgenden einrichtung. Druckausgleich durch einen hohlen Ventilstößel ent-

Es ist ein hydraulischer Druckmittel verteiler dieser fällt dieser zusätzliche Kraftaufwand; das Hilfsventil Bauart bekannt, bei welchem als Betätigungselement 15 ist also ein Druckminderventil,
ein Pedal auf eine innerhalb eines Rohres längs- Die Erfindung bezweckt, einen hydraulischen

verschiebliche Stange wirkt, das zugleich den Haupt- Druckmittelverteiler der eingangs erwähnten Bauart kolben bildet. Zu beiden Seiten des Hauptkolbens zu schaffen, der sich durch große Einfachheit ausmünden zwei radiale Kanäle, die durch einen Ver- zeichnet, die unmittelbare Belieferung des Hauptbindungskanal miteinander verbunden sind. Eine ao Verbrauchers von der Pumpe aus ermöglicht und bei Verstellung der Stange relativ zum Hauptkolben führt dem darüber hinaus die Betätigungskraft des Druckzu einer Veränderung des freien Querschnitts des mittelverteilers proportional dem Druck ist, mit wel-Verbindungskanals. Wird demnach in das Pedal ge- eher der Hauptverbraucher beaufschlagt wird, und drückt, so verschiebt sich die Stange derart, daß der zwar ausgehend von einer Druckmittelquelle konstan-Verbindungskanal mehr und mehr abgesperrt wird 25 ter Leistung. Die den erfindungsgemäßen Druck- und sich in der Hauptkammer ein stärkerer Druck mittelverteiler betätigende Person soll stets ein Gefühl aufbaut. Auf diese Weise ist zwar der Druckmittel- dafür haben, wie groß der Druck ist, mit dem der durchgang zum Hilfsverbraucher verringert, jedoch Hauptverbraucher beaufschlagt wird, was insbesonübt das Druckmittel auf den Hauptkolben eine Kraft dere bei einer hydraulischen Bremssteuerung von aus, die letztlich das abgeschlossene, im Zylinder be- 30 Vorteil ist.

findliche Druckmittel zu den Bremszylindern drückt. Die Erfindung besteht in einen an sich bekannten

Hilfsventil im beweglichen Verschlußstück des Hauptdrosselventils, das bei Betätigung öffnet und dabei das Druckmittel über einen Hohlraum an den 35 Hauptverbraucher weiterleitet, in einem Entlastungsventil, das im offenen Ruhezustand den Hohlraum bzw. den Hauptverbraucher mit einer zum Vorratsbehälter führenden Rücklaufleitung verbindet, diese jedoch bei Betätigung durch Schließen abtrennt, woverwendet, die einen im wesentlichen konstanten 40 bei das Betätigungsorgan die drei Ventile aus der Flüssigkeitsstrom erfordert. Wird nun eine zu große Ruhe- in die Arbeitsstellung zu versetzen gestattet, Menge der Flüssigkeit bzw. des Druckmittels durch wobei das Betätigungsorgan mit einem an sich beeine zugehörige Pumpe gefördert, so baut sich an kannten, kolbenartigen Teil zusammenarbeitet, der dem Kolben des Ventils ein Druck auf, der den- den Sitz des Entlastungsventils bildet, und ein geselben entgegen der Kraft einer Feder verschiebt und 45 meinsamer Bolzen die Verschlußstücke des Hilfsdabei einerseits den Auslaßquerschnitt zur Speise- und des Entlastungsventils trägt, wobei der kolbenleitung verringert, andererseits den Auslaß zu einem artige Teil, das Verschlußstück des Hauptdrossel-Akkumulator öffnet, der das überschüssige Druck- ventils und der Bolzen durch Federn derart gegenmittel aufnimmt bzw. über eine weitere Leitung in einander abgestützt sind, daß die Betätigung durch einen Vorratsbehälter zurückführt. Dabei ist die Stel- 50 Verstellung des kolbenartigen Teils des Entlastungslung des Kolbens nicht unbeeinflußt von den jeweili- ventils geschlossen und der Drosselspalt des Hauptgen Verbrauchsverhältnissen der hydraulischen Lenk- drosselventils mehr und mehr verkleinert wird, bis Vorrichtung. Bei diesem bekannten Ventil ist bereits sich im Hohlraum ein dem Hauptverbraucher zuein kolbenartig verstellbarer Teil verwendet worden. geleiteter Druck ergibt, der dem auf das Betätigungs-

Der gleiche kolbenartige verstellbare bzw. ver- 55 organ ausgeübten Druck proportional ist.
schiebbare Teil ist auch bei einem bekannten Durch- Der sich im Hohlraum aufbauende Druck trägt

flußregier vorhanden, dessen Funktion jeweils von weiter dazu bei, den mechanisch auf das Verschlußden Drücken abhängt, die von den Verbrauchern stück ausgeübten Druck zu vergrößern, der den Droshervorgerufen werden. Dabei ermöglicht die Korn- selspalt des Hauptdrosselventils mehr und mehr verbination von zwei Kolben sowie einem Verbindungs- 60 kleinert. Weiterhin wirkt dieser Druck auf den Sitz kanal die Speisung einer Servosteuerung und einer des Entlastungsventils, dessen Bewegung das Druck-Hebevorrichtung, wobei die Servosteuerung bevor- minderventil zu schließen bemüht ist, dessen Öffnung zugt gespeist wird. Auch hier ist es der von dem einen die Vergrößerung des Drucks in dem Hohlraum her- oder dem anderen Verbraucher erzeugte Druck, v/el- vorgerufen hatte. Auf diese Weise wird ein Gleichcher die Verteilung des Druckmittels auf den Vor- 65 gewichtszustand erhalten, der stets darin besteht, daß ratsbehälter, die Servosteuerung und die Hebevorrich- der auf das Betätigungsorgan, beispielsweise ein tung bestimmt. Bremspedal, ausgeübte Druck dem Druck propor-

Schließlich ist noch ein einfaches Abschlußventil tional ist, mit welchem der Hauptverbraucher beauf-

Beim eigentlichen Arbeitsvorgang ist das Druckmittel von der Pumpe abgetrennt. Es ergibt dies Nachteile, wie etwa Schwierigkeiten bei der Nachfüllung von Druckmittel bei Leckverlusten.

Ferner ist ein selbsttätiges Ventil bekannt, welches der Regelung und der Verteilung eines Druckmittelstromes dient. Dieses Ventil wird beispielsweise zusammen mit einer hydraulischen Lenkvorrichtung

schlagt wird. Dies ergibt den wesentlichen Vorteil, daß eine besonders einfache und sensible Einstellung des jeweils gewünschten Drucks im Verbraucher möglich ist.

Der erfindungsgemäße hydraulische Druckmittelverteiler ist vielseitig verwendbar. So läßt er sich beispielsweise für eine Überlastungsbremse, eine Vorschubbremse bei einer Werkzeugmaschine oder, allgemein, in jedem Fall verwenden, in dem eine plötzliche Blockierung erzielt werden soll, wobei das hy- ίο draulische System nicht nur für den betreffenden Arbeitsgang verwendet, sondern außerdem für weitere Hilfsfunktionen ausgenutzt werden soll. Ein vorteilhaftes Anwendungsgebiet sind demzufolge die Werkzeugmaschinen und die Hebezeuge.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Unteranspruch.

Nachfolgend werden zwei Formen der Erfindung beschrieben, und zwar die eine schematisch und die andere in einer praktischen Ausführungsform. Es zeigt

F i g. 1 die schematische Form der Erfindung; die anderen Figuren stellen eine praktische Ausführungsform dar, und zwar

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in F i g. 3,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2,

F i g. 5 eine . der F i g. 2 entsprechende Außenansicht.

In Fig. 1 ist ein Druckmittelverteiler H durch einen Satz von Rohranschlüssen mit einem Hauptverbraucher D, der ein Bremsverteiler ist (welcher beispielsweise einen rechten Bremskreis Fd, einen linken Bremskreis Fg und einen Anhängerbremskreis R beliefert), einem Hilfsverbraucher A, einer Pumpe P und einem Behälter B verbunden.

In einem Gehäuse C sind drei gleichachsige Ventile angeordnet. Das erste Ventil hat ein Verschlußstück 1, welches in einer Bohrung 19 des Gehäuses C gleitet, dessen Sitz mit 2 bezeichnet ist, trennt eine Kammer 3, die mit der Pumpe P über eine Rohrleitung T₁ verbunden ist, von einem Kanal 4, den eine Rohrleitung T₃ mit dem Behälter B über den Hilfsverbraucher A verbindet.

Das Verschlußstück 1 ist mit einem Hohlraum 5, der mit der Kammer 3 durch öffnungen 7 in Verbindung steht, und mit einem Hohlraum 10 ausgebildet, wobei die Verbindung zwischen diesen beiden Hohlräumen durch das zweite Ventil geregelt wird, dessen Verschlußstück von einem Schaft 8 getragen wird, dessen Sitz bei 9 vorgesehen ist und dessen Rückstellfeder im Hohlraum 5 mit 6 bezeichnet ist.

Der Hohlraum 10 enthält eine Feder 11, welche das Bestreben hat, das Verschlußstück 1 gegen den Sitz 2 zu drücken und sich auf einem kolbenartigen Teil 13 in einer Bohrung 20 des Gehäuses C abstützt.

Der kolbenartige Teil 13 trägt den Sitz 14 des dritten Ventils, dessen Verschlußstück von dem Schaft 8 getragen wird, und das eine Verbindung regelt, welche zwischen dem Hohlraum 10 und einer Kammer 16 über einen Kanal 15 und eine Drosselstelle 17 entstehen kann. Außerdem ist der Hohlraum 10 mit einer Kammer 12 verbunden und letztere mit dem Verteiler D über eine Rohrleitung T₂, während die Kammer 16 mit dem Behälter B über eine Rohrleitung T₁ verbunden ist.

Ein Druckbolzen 18, der in einer zu den Bohrungen 19 und 20 gleichachsigen Bohrung 21 gleitet, dient als Abstützung für den Teil 13, der durch die Feder 11 belastet ist.

Der Druckbolzen kann in seiner Bohrung 21 unter der Wirkung einer äußeren Kraft/ nach innen gedrückt werden, die beispielsweise durch das Bremspedal übertragen wird.

Das Ventil 1-2 ist ein Hauptdrosselventil, welches eine plötzliche Erhöhung des Druckes in der Kammer 3 ermöglicht, wie nachfolgend näher erläutert wird. Das Ventil 8-9, das im Ruhezustand geschlossen ist (d. h., wenn der Druckbolzen 18 von keiner äußeren Kraft belastet ist), wirkt wie ein Hilfsventil zwischen der Kammer 5 und der Kammer 10. Schließlich regelt das Entlastungsventil 8-14, das in der Ruhestellung normalerweise offen ist, den Abfluß des Verteilers D.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt die drei folgenden Fälle:

1. Bei völliger Ruhe, d. h. im Zustand »Bremspedal freigegeben und Hilfsverbraucher A nicht in Anspruch genommen«, ist der Druck im Kanal 4 und in der Rohrleitung T₃ Null und gering in der Kammer 3, in welcher sein Wert von der Drosselung im Ventil 1-2 unter der Wirkung der der Feder 11 gegebenen Spannung abhängt.

Der Verteiler D ist über T₂, 12, 8-14, 15, 17, 16 und T₄ abgeleitet. Unter diesen Bedingungen wird, wenn das Bremspedal betätigt wird, der kolbenartige Teil 13 in Richtung zur Kammer 10 bewegt, so daß das Ventil 8-14 geschlossen wird, wodurch D abgeleitet wird. Die auf das Pedal ausgeübte Kraft /, welche durch die Feder 11 auch auf das Verschlußstück 1 übertragen wird, hat das Bestreben, das Ventil 1-2 zu schließen, was zur Wirkung hat, das der Drosselungsgrad dieses Ventils erhöht und damit eine sofortige Druckerhöhung in der Kammer 3 hervorgerufen wird.

Nach dem Schließen des Ventils 8-14 bewegt sich der kolbenartige Teil 13 unter der Wirkung des Pedals weiter nach links, so daß das Verschlußstück 8 des Ventils 8-9 von seinem Sitz 9 abgehoben wird. Der in der Kammer 3 herrschende Druck teilt sich daher der Kammer 10 mit und wird auf das Verschlußstück 1 wirksam, wodurch dessen Druck auf seinen Sitz 2 erhöht wird. Hieraus ergibt sich ein starker Druckanstieg in der Kammer 3, der sich den Bremsen über das Ventil 8-9 und die Kammer 10 mitteilt.

Gleichzeitig wird der Druck auf dem ganzen Querschnitt des kolbenartigen Teils 13 wirksam und hat das Bestreben, diesen so nach rechts zu verlagern, daß sich das Verschlußstück 8 auf seinen Sitz 9 abstützt. Das Schließen des Ventils 8-9 kann jedoch erst in dem Augenblick geschehen, in welchem die durch das Pedal erzeugte Kraft gleich dem Öldruck auf den kolbenartigen Teil 13 wird. Solange die Kraft des Pedals größer ist als dieser Öldruck, nimmt der Druck bis zu einem Wert zu, der das Gleichgewicht des Doppelverschlußstückes 8 bei der Abhebungsgrenze von den Sitzen 9 und 14 ermöglicht. Die auf das Pedal ausgeübte Kraft ist daher immer proportional dem den Bremszylindern zugeführten Druck.

Wenn das Pedal freigegeben wird, hebt sich der konische Sitz 14 des Ventils 14-8 von seinem Verschlußstück 8 ab und wird die Kammer 10 mit dem Behälter über 15,17,16 und T₄ in Verbindung gebracht. Der Druck in der Kammer 10 wird Null und das öl der Bremszylinder kann frei abfließen.

Bei einer progressiven Freigabe des Pedals ist, um

in der Kammer 10 einen plötzlichen Druckabfall und ein vorzeitiges Öffnen des Ventils 1-2 zu vermeiden, der kolbenartige Teil 13 so ausgebildet, daß der ÖI-rücklauf vom Behälter über eine Drosselstelle geschieht, die z. B. durch eine Bohrung 17 gebildet wird. Der Höchstwert des Druckes in der Kammer 12 und in den Bremsen wird durch die Einstellung des Sicherheitsventils S bestimmt.

Wenn die Kraft / den auf den kolbenartigen Teil 13 wirksamen hydraulischen Druck überschreitet, bewegt sich der Teil 18 bis zu einem Anschlag 22 nach links. Dieser Anschlag 22 tritt auch in Wirkung, um eine Beschädigung der Federn 11 und 6 zu verhindern, wenn bei im Stillstand befindlicher Zugmaschine und beim Öldruck Null das Bremspedal betätigt wird.

2. Im Zustand »Bremspedal freigegeben, Hilfsverbraucher A in Anspruch genommen«, kann der Druck hinter und vor dem Ventil 1-2 vor jeder Betätigung des Pedals infolge des Belastungsverlustes, der durch A im Rücklauf zum Behälter über die Lei- ao tung T_s hereingebracht wird, höher sein als der Bremsdruck.

In diesem Fall wirkt, wenn die Betätigung des Bremspedals, wie vor, das öffnen des Ventils 8-9 herbeiführt, letzteres als Druckminderventil, da es das unter hohem Druck stehende Druckmittel aus der Kammer 5 in den Kreis 12, T₂, D strömen läßt, in welchem der Druck durch das Ventil 5 begrenzt wird.

3. Im Zustand »Bremspedal freigegeben, Verbraucher A in Anspruch genommen« kann es geschehen, daß der Druck hinter oder vor dem Ventil 1-2 ziemlich hoch ist, jedoch niedriger als der normale Bremsdruck.

In diesem Fall öffnet sich das Ventil 8-9, bevor es seine Rolle als Druckminderventil spielt, um in die Kammer 10 einen solchen Druck eintreten zu lassen, daß dieser, da er im Schließsinne des Ventils 1-2 wirkt, durch Drosselung einen zusätzlichen Belastungsverlust herbeiführt, der es ermöglicht, in der Kammer 3 einen Druck zu erzielen, der etwas höher ist als der gewünschte Bremsdruck, was durch die unterschiedlichen Querschnittsflächen des Ventils 1-2 in den Kammern 3 und 10 bedingt ist.

Die Elemente der in F i g. 1 schematisch dargestellten Form sind bei der in F i g. 2 bis 5 gezeigten praktischen Ausführungsform wiederzufinden, wobei die einander entsprechenden Elemente mit einer um die Zahl 100 erhöhten Bezugsziffer versehen sind.

Die praktische Ausführungsform nach F i g. 2 bis 5 weist außer den baulichen Anordnungen, wie der Einbau des Druckmittelverteilers H, des Verteilers D und des Ventils S in ein und dasselbe Gehäuse C₁ noch einen Mechanismus, der die Wirkungsweise des Pedals 123 durch eine Vergrößerung seines Hubes verbessert, und einen Verteiler D auf, der für landwirtschaftliche Zugmaschinen als Wähler ausgebildet ist.

Die Verbesserung der Wirkungsweise des Pedals besteht darin, daß, da der Hub des Druckbolzens 118, der den Druckmittelverteiler H betätigt, sehr gering ist, das Pedal 123 bei 133 an einen Bolzen 132 angelenkt ist, welche in einer Bohrung des Gehäuses C₁ mit Rückstellung durch eine Feder 124 gleiten kann. Durch diese Anordnung wird der Hub des Pedals wesentlich vergrößert, so daß der Fahrer seine Kraft besser abschätzen und eine elastischere Wirkungsweise des Druckmittelverteilers H erzielen kann.

Im Fall der Anwendung der Erfindung auf eine landwirtschaftliche Zugmaschine ist es, wie die Zeichnung zeigt, möglich, eine selektive, d. h. auswählende Bremsung für die rechte oder für die linke Bremse zu erzielen.

Die Kammer 110, in der sich der Bremsdruck aufbaut, steht mit Bohrungen 128 und 129 in Verbindung. Die Ventile 130 und 131 können, wenn sie sich schließen, nach Belieben die Belieferung Fd der rechten Bremse oder Fg der linken Bremse abschalten, so daß die Bremsung an einem einzigen Rad der Zugmaschine erhalten wird.

Das Schließen dieser Vorteile wird durch ein Kurvenelement 126 gesteuert, das mit einem Vierkant und mit dem Bolzen 132 fest verbunden ist bzw. mit diesen aus einem Stück besteht, an welch letzterem das Pedal 123 angelenkt ist. Eine Querbewegung des Pedals nach rechts oder nach links vor der Betätigung der Bremsung ermöglicht die Wahl des zu bremsenden Rades (für diesen Zweck ist der Bolzen 132 in seiner Bohrung nicht nur gleitbar, sondern auch drehbar angeordnet).

Ein Riegel 127 ermöglicht die Sperrung der Wähleinrichtung in der Stellung zur gleichzeitigen Bremsung der beiden Räder.

Zur gleichzeitigen Belieferung der hydraulischen Bremsen eines Anhängers kann der Anschluß einer Leitung R vorgesehen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Druckmittelverteiler, insbesondere für hydraulische Bremssteuerung, mit einem durch ein Betätigungsorgan zu beeinflussenden Hauptdrosselventil zwischen einer vom Druckstutzen einer Pumpe ständig mit Druckmittel versorgten Hauptkammer und einem an den Pumpenvorratsbehälter angeschlossenen Hilfsverbraucher zwecks beim Steuervorgang erfolgender Drosselung des Druckmittelzustroms zu diesem Hilfsverbraucher und damit Druckerhöhung in der Hauptkammer sowie weiterhin zwecks Verlagerung dieses Druckes auf den Hauptverbraucher z. B. Bremseinrichtung, gekennzeichnetdurch ein an sich bekanntes Hilfsventil (8, 9) im beweglichen Verschlußstück (1) des Hauptdrosselventils (1, 2), das bei Betätigung öffnet und dabei das Druckmittel über einen Hohlraum (10) an den Hauptverbraucher (D) weiterleitet, ein Entlastungsventil (8,14), das im offenen Ruhezustand den Hohlraum (10) bzw. den Hauptverbraucher (D) mit einer zum Vorratsbehälter (B) führenden Rücklaufleitung (Γ₄) verbindet, diese jedoch bei Betätigung durch Schließen abtrennt, wobei das Betätigungsorgan (18) die drei Ventile aus der Ruhe- in die Arbeitsstellung zu versetzen gestattet, daß das Betätigungsorgan (18) mit einem an sich bekannten, kolbenartigen Teil (13) zusammenarbeitet, der den Sitz (14) des Entlastungsventils bildet, und daß ein gemeinsamer Bolzen (8) die Verschlußstücke des Hilfs- und des Entlastungsventils trägt, wobei der kolbenartige Teil (13), das Verschlußstück (1) des Hauptdrosselventils (1, 2) und der Bolzen (8) durch Federn (6,11) derart gegeneinander abgestützt sind, daß bei Betätigung durch Verstellung des kolbenartigen Teils (13) das Entlastungsventil geschlossen und der Drosselspalt des Hauptdrosselventils mehr und mehr verkleinert wird, bis sich im Hohlraum (10) ein dem

Hauptverbraucher (D) zugeleiteter Druck ergibt, der dem auf das Betätigungsorgan (18) ausgeübten Druck proportional ist.

2. Druckmittelverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kolbenartige Teil

(13) für die Weiterleitung des Druckmittels zur Rücklaufleitung (T₄) in an sich bekannter Weise einen durch das Entlastungsventil (8, 14) verschließbaren Kanal (15) aufweist, der eine Drosselstelle (17) besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

909532/106