DE2260799A1

DE2260799A1 - Steuerventil fuer speicheranlagen, insbesondere fuer speicherbremsen von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2260799A1
Application number: DE2260799A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Ing Burckhardt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1972-12-13
Filing date: 1972-12-13
Publication date: 1974-06-20
Also published as: FR2210726A1; FR2210726B1; US3900046A; JPS4989225A; GB1416247A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Dai«. 9U7S/U

Stuttgart

&.. Dezember 1972

EPT/Roe/DÜ

Steuerventil für Speicheranlagen, insbesondere für Speicherbremsen von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für Speicheranlagen, insbesondere für Speicherbremsen von Kraftfahrzeugen, mit einem zwischen dem Hochdruckraum und dem Arbeitsraum wirksamen federbelasteten 1. Ventil, dessen Ventilverschlußkörper mit dem Ventilsitz eines 2. Ventiles in Wirkverbindung steht, das zwischen Arbeitsraum und Abfluß liegt, und dessen Verschlußkörper durch die Steuergröße beaufschlagt ist, wobei in der Wirkverbindung ein zentraler Steuerschieber liegt, der eine durchgehende Längebohrung zwischen dem Arbeitsrau» und dem 2. Ventil aufweist und der zentral in einer Hülse längs beweglich ist, welche den Sitz des 1. Ventiles bildet oder aufnimmt.

Bei einer bekannten Ausfuhrungsform der obigen Art ist der Steuerschieber gegenüber der umgebenden Hülse durch eine Dichtung abgedichtet, welche das gesamte Druckgefälle zwischen dem Hochdruckraum und dem Abfluß aufnehmen muß. Oer Steuerschieber selbst bildet an seinem einen Ende mit einem Konus den Verschlußkörper des 1. Ventiles. Diese Anordnung hat zwei schwerwiegende Nachteile.. Zum ersten hat die erwähnte Dichtung eine so hohe Reibung, daß die Proportionalität zwischen der Steuergröße und dem Druck im Arbeitsraum nicht mehr gewährleistet ist. Dies allein kann bereits für die Funktion des Ventiles sehr störend sein. Man könnte unter Umständen die erwähnte Dichtung weglassen und den Steuerschieber in d@r Hülse 8© Eiseisiander einläppen, daß der FlüssigkeitBverlust v bar kleiR wird.

Dies ist aber deswegen unmöglich, weil infolge der

iten sieh nua dei³ Ventilkegel des 1. Ventile·

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nicht mehr auf seinen Sitz einstellen kann und infolgedessen dieses 1. Ventil nicht mehr dicht zu bekommen ist. Dies liegt daran, daß die Einstellmöglichkeit des Ventilkegels an die Passung zwischen Steuerschieber und Hülse gebunden ist. Dieser Nachteil stellt sehr hohe Ansprüche an die Fertigungsgenauigkeit und verteuert daher die Herstellung des gesamten Ventiles.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden. D. h. es sollte ein Steuerventil vorgeschlagen werden, welches von der Reibung völlig unabhängig ist und welches infolgedessen eine Proportionalität zwischen der Steuergröße und dem Arbeitsdruck unter allen Umständen gewährleistet. Dabei soll selbstverständlich vollkommene Dichtheit erreicht werden. Außerdem wird angestrebt, die Fertigung soweit zu vereinfachen, daß mit normalen Passungen auszukommen ist und daß außerdem eich am 1. Ventil eine gewisse Einstellmöglichkeit ergibt.

Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Steuerventilen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem Steuerschieber zu beiden Seiten der Hülse plattenförmige Widerlager angeordnet sind, daß in der Hülse konzentrisch um den Steuerschieber mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Parallelbohrungen liegen, die alle mit dem Hochdruckraum in Verbindung stehen und die an dem zum Arbeitsraum hinweisenden Ende Kugeln als Ventilverschlußkörper aufnehmen, die an dem einen Widerlager abgestützt sind, und daß in die ParalIeIbohrungen von der anderen Seite her Walzenkörper dichtend eingeschoben sind, die sich am anderen Widerlager abstützen.

Die mit der Erfindung vorgeschlagene Ausbildung - die allgemein darauf hinauskommt, daß der Steuerschieber nicht mehr unmittelbar die Funktion des 1. Ventiles hat - ergibt ganz erhebliche Vorteile. Das 1. Ventil ist nämlich nun durch mehrere Kugelventil« ersetzt, die bekanntlich bei sorgfältiger Bearbeitung des Sitzes keine

Schwierigkeiten bezüglich Dichtheit machen. Auch die als Aus-

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gleichskolben wirkenden Walzenkörper können wie Lagernadeln billig hergestellt und mit einem ganz geringen Spiel im Auswahlverfahren in die Bohrung eingepaßt werden. Durch diesen extrem kleinen Spalt sind die Leckverluste trots de* hohen abzudichtenden Druckunterschiedes sehr gering, so daß sie vernachläßigt werden können. Die Reibungskräfte bei der Verschiebung dee ganzen System«« sind ebenfalls zu vernachlässigen, da eine volle Einstellbarkeit gegeben ist. Ferner kann nun der Steuerschieber selbst in der Hüls«! mit einem etwas größeren Spiel eingepaßt werden. Die Läng® des Spaltes sichert eine ausreichende Dichtwirkung zumal an dieser Stelle jetzt nur noch der Druckunterschied zwischen dem Arbeitsraum und den Abfluß abgedichtet werden nuß und zwar dies ebenfalls nur während der Zeit,in welcher ein Druck im Arbeitsraum aufgebaut wird. D«r Aufbau dieses Steuerschiebers ist so einfach, daß er spitzenlos geschliffen werden kann und damit billig und genau wird. Insgesamt gesehen, ergibt sich daher durch den Erfinäisngsvorschlag zunächst eine bessere Funktion hinsichtlich der Proportionalität der Kräfte und vor allem eine ganz wesentliche Herabsetzung der F@rtigungs- und Hontagekosten.

Mit der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die axiale Beweglichkeit des Steuerschiebers derart begrenzt ist, daß auch in der offenen Extremlage des 1. Yentiles die Ventilkugeln nicht zwischen Hülse und Widerlager herausfallen können. Diese Begrenzung kann durch einen Anschlag des Steuerschiebers an der Hülse oder am Gehäuse erreicht werden. Ferner besteht bei der Erfindung die Möglichkeit, die Paralle!bohrungen la Durchmesser abgesetzt auszubilden, wobei dann der Sitz der Kugelventile kleiner ist als der Durchmesser der Walzenkörper.

Atf diese Weise würde man eine am Steuerschieber wirkende Kraft in Richtung "schließen" erhalten, durch welche die Feder unterstützt wird. Letztere könnte daher kleiner ausgebildet sein. Bei absolut konstante» Hochdruck wäre es sogar denkbar, in diesem Fall die Feder überhaupt wegzulassen.

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Einzelheiten der Erfindung im Vergleich zu einer bereits vorgeschlagenen Lösung zeigt das AusfUhrungsbeispiel der Zeichnung und zwar zeigt

Figur I₁ ein bereite vorgeschlagenes Steuerventil im

Schnitt und Figur 2, die Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Steuerventiles ebenfalle im Schnitt·

Nach Figur 1 sind konzentrisch um die Mittelachse eines Gehäuses 10 mehrere Steuerventile 11 angeordnet. Alle diese Steuerventile sind untereinander gleich ausgebildet und sie werden alle gemeinsam duroh eine Hebelplatte 12 beaufschlagt, die in nicht dargestellter Art von der Steuergröße beaufschlagt ist. Zur Aufnahme eines Steuerschiebers 13 dient eine Hülse 14 die im Gehäuse dichtend eingesetzt ist. Etwa in der Mitte derselben befindet sich der Hochdruckraum Er ist durch Kanäle 16 mit dem Raum 17 eines 1. Ventiles 18 verbunden dessen Sitz von der Hülse 14 und dessen Ventilschlußkörper von dem Konusteil 19 am Steuerschieber 13 gebildet wird* Der Steuerschieber 13 wird durch eine im Arbeiteraum 20 angeordnete Feder 21 gegen seinen Sitz gedrückt. Durch eine zentral· Bohrung 22 im Steuerschieber 13 ist der Arbeitsraum 20 mit dem 2· Ventil 23 verbunden» das sich am anderen Ende des Steuerschiebers 13 befindet. Der Sits dieses Ventiles wird durch die ringförmige Stirnfläche des Steuerschiebers 13 gebildet und sein VerechlußkÖrper 24 ist ein zylinderförmiger Stopfen, der in einer weiteren Hülse .25 angeordnet ist und durch die Hebelplatte 12 betätigt wird. Eine Feder 26 ergibt die Rückstellkraft an diesem Ventil. Der Steuerschieber 13 ist durch eine Dichtung 27 gegenüber der Hülse abgedichtet. Di··· Dichtung muß das gesamte Druckgefälle zwischen dem Hochdruokraum 15 und dem Abfluß 2 8 aufnehmen können.

Die grundsätzliche Wirkungsweise eines solchen Steuerventile* -Reibungsfreiheit vorausgesetzt - ist an sich aus der Figur bereits zu erkennen. Beim Auftreten einer Kraft als Steuergröße an dem

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Plattenhebel .12 wird das Abflußventil 23 geschlossen und der Steuerschieber 13 geringfügig nach recht bewegt, so daß das 1* Ventil 18 um einen geringen Betrag öffnet. Dadurch kann sich int Arbeitsraum 20 ein Druck aufbauen, der dann im Gleichgewicht stehen muß zu der Kraft am Plattenhebel 12. Überwiegt der Druok im Arbeitsraum 20, so wird das 2. Ventil 23 solange geöffnet, bis das Gleichgewicht wiederhergestellt ist. Wodurch in der Praxis diese ideale Funktion beeinträchtigt wird, wurde vorstehend bereits erläutert.

Nach Figur 2 erfolgt die Anordnung der Steuerventile 11 in Gehäuse 10 grundsätzlich in derselben Art und Weise wie "bei der bisher bereits vorgeschlagenen Ausführungsform nach Figur 1. Auch die Ausbildung des Plattenhebels 12 ist dieselbe. Jedoch ist nunmehr die Hülse 29 wesentlich verstärkt und wiederum dichtend in Gehäuse 10 eingesetzt. In dieser Hülse 29 sind konzentrisch um den Steuerschieber 30 mehrere Parallelbohrungen 31 gleichmäßig Über den Umfang verteilt angeordnet, die alle mit dem Hochdruckraum 15 in Verbindung stehen. Der Steuerschieber 30 hat wiederum eine zentrale durchgehende Bohrung 32, die* den Abfluß 35 steuert und welches im Prinzip in derselben Art und Weise ausgebildet ist wie bei der Ausführungsform nach Figur 1. Im Arbeitsraum 33 befindet eich wieder eine Feder 36, welche den Steuerschieber 30 mit einer geringen Kraft nach links drückt. Auf dem Steuerschieber 30 sind zwei Widerlager 37 und 3 8 angeordnet. Gegen das 1. Widerlager 37 stützen sich Kugeln 39 ab, die jeweils den Bohrungen 31 zugeordnet sind. Sie bilden mit ihren Bohrungen alle zusammen das 1. Ventil dieser Anordnung.

Gegen das 2. Widerlager 38 stützen sich walzenförmige Ausgleichskolben 10, die in denselben Bohrungen 31 gegenüber den Kugeln 39 angeordnet sind. Ausgleichskolben 40 und Kugeln 39 werden also durch den dazwischen liegenden Hochdruck auseinander bewegt, so daß am Steuerschieber 30 Kräftegleichgewicht herrscht bis auf die der Steuergröße entgegenwirkende Kraft der Feder 36.

* von Arbeitsraue au de« zweiten Ventil 34 führt, weiches

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Di« grundsätzlich· Wirkungsweise dieses Ventile· ist genau dieselbe wie bei Figur 1 beschrieben wurde. Jedoch ist nunmehr der Steuerschieber 30 in der Hülse 29 nicht mehr abgedichtet, da an dieser Stelle allein infolge der Länge der Führung eine ausreichende Abdichtung erfolgt. Außerdem wirkt an dieser Stelle nur das Druckgefälle zwischen dem Arbeitsraum 33 und dem Abfluß 35· Die Kugeln 39 lassen sich ohne weiteres mit ihren Ventilsitzen dicht bekommen und auch die Ausgleichskolben 10 ergeben in den Bohrungen 31 eine völlig ausreichende Dichtheit ohne besondere Ansprüche an Fertigungsgenauigkeiten zu stellen.

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Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft » Daim. 9H75A Stuttgart 3 i < De somber 1 EPT/Roe/BÜ A η s ρ r Ü c h

1. Steuerventil für Speicheranlagen» insbesondere für Speieherbrems en von Kraftfahrzeugen, mit ®inem zwischen dem Hochdruckraum und dem Hochdruckraum wirksAsian f©derbelast«t®n 1. Ventil ₉ dessen Ventilverschlußkörper mit dem Ventilsits eines 2. Ventiles in Wirkverbindung steht, dm zwischen ArbeitsPAu» und Abfluß liegt und dessen Versehlußkörper dus»eh die Steuergröße beaufschlagt ist, wobei in der Wirkverbindung ein zentraler Steuerschieber liegt, der eine durchgehende Längshelling zwischen dem Arbeitsraum und dem 2· Ventil aufw®ist und der zentral in einer Hülse längsbeweglieh ist, weiche den Sitz des

1. Ventiles bildet oder aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Steuerschieber (30) zu beiden Seiten der Hülse (29) plattenförmige Widerlager (37, 38) angeordnet sisad_s daß in der Hülse (29) konzentrisch um den Steuerschieber (30) mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Parallelbohrungen (31) liegen, die alle mit dem Hochdruckraum (15) in Verbindung stehen und die an dem zum Arbeitsraum (33) hinweisenden Ende Kugeln (39) als Ventilverschlußkörper aufnehmen, die an dem einen Widerlager (37) abgestützt sind, und daß in die Paralle!bohrungen (3i) von der anderen Seite her Walzenkörper (Ausgleichskolben UO) dichtend eingeschoben sind, die sich am anderen Widerlager (38) abstützen.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Beweglichkeit des Steuerschiebers derart begrenst ist, daß auch in der offenen Extremlaga die Ventilkugeln nicht «wischen Hülse und Widerlager herausfallen können.

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3. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennseichnet» daß die Parallelbohrungen im Durchmesser abgesetzt sind und die Sitze der Kugelventile kleiner sind al· der Durchmesser der Walzenkörper.

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