DE2507323A1 - Druckregelventil-baugruppe - Google Patents
Druckregelventil-baugruppeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druekregelventil-Baugruppe, insbesondere
für Fahrzeug-Bremsanlagen, mit einem Regelventil, einer auf Druckunterschied ansprechenden Betätigungsvorrichtung
und einer inneren Einstellfeder, deren Wirkungsrichtung der Schließbewegung des Regelventils entgegengesetzt ist.
Moderne Fahrzeug-Bremsanlagen sind gewöhnlich mit zweikreisiger
Übertragungseinrichtung ausgeführt und weisen für die Vorder- und Hinterradbremsen des Fahrzeuges getrennte Druckquellen
und Leitungen sowie ein in die zu den Hinterradbremsen führende Leitung eingebautes Regelventil, wie z.B.
ein Druckreduzier- oder Druckbegrenzungsventil auf, mit dem sich während des Bremsens die bekannten Auswirkungen der
Gewichtsverlagerung ausgleichen lassen. Es sind ebenfalls Bremsanlagen bekannt, die eine Betätigungsvorrichtung für
eine Druckdifferenz-Warneinrichtung aufweisen, die bei Druckabfall in einer Leitung ein Warnsignal auslöst, und bei denen
das Regelventil in einem solchen Betriebszustand unwirksam gemacht wird, damit bei Ausfall oder Störung der zu den
Vorderradbremsen führenden Druckleitung an den Hinterradbremsen voller Bremsdruck zur Verfügung"steht.
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Derartige Anordnungen sind jedoch in solchen Fällen unbefriedigend,
wo die Bremsanlage eine Druckquelle aufweist, die die Radbremsen sowohl an den Vorder- als auch an den
Hinterrädern des Fahrzeuges mit unter Druck stehendem Fluid versorgt. Bei Bremsanlagen dieser Art kann eine vollständige
Abschaltung des Regelventils an den Hinterradbremsen z.ur Erzeugung von gegenüber den Vorderradbremsen unerwünscht
hohen Bremskräften führen.
Bei einer Druckregelventil-Baugruppe der eingangs beschriebenen
Gattung ist erfindungsgemäß eine Kraftänderungsvorrichtung vorgesehen, die bei Betätigen der Betätigungsvorrichtung die
Kraft der auf das Regelventil wirkenden inneren Einstellfeder verändert.
Bei jedem der nachfolgend näher erläuterten Ausführungsbeispiele greift die innere Einstellfeder an einem verstellbaren
Abstützglied an, das als direkte Folge einer Betätigungsbewegung eines auf Druck ansprechenden Bauteiles der
Betätigungsvorrichtung, die vorzugsweise eine Betätigungsvorrichtung
für eine Druckdifferenz-Warneinrichtung ist, zwischen einer normalen Stellung und einer betätigten Stellung verstellbar
ist.
Je nach den Erfordernissen der Bremsanlage, in die das Regelventil eingebaut werden soll, läßt sich die von der
inneren Einstellfeder übertragene Kraft verringern oder erhöhen, um den Abschaltpunkt des Ventils niedriger oder
höher zu legen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten
erläutert. Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung zeigen jeweils einen Längsschnitt durch verschMene Regelventil-Baugruppen
mit einer Betätigungsvorrichtung für eine Druckdifferenz-Warneinrichtung.
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In den verschiedenen Ausführungsbeispielen einander
entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Das in Pig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist ein Gehäuse 1 mit einer Bohrung 2 für ein auf Druck ansprechendes
Bauteil 3> "beim gezeigten Beispiel ein doppeltwirkender
Kolben, sowie eine gestufte Bohrung 4 als Ventilbohrung auf, die quer zur Bohrung 2 verläuft und diese schneidet. Die
Bohrung 2 weist an entgegengesetzten Enden je einen Einlaß 5
bzw. 6 auf. Der Einlaß 6 ist über einen Innenkanal 7 mit dem im Durchmesser größeren, einlaßseitigen Ende der Bohrung
4 verbunden. An einen mittleren Teil der Bohrung 4 des Ventils ist ein Auslaß 8 angeschlossen. In der Bohrung 4 befindet
sich zwischen dem einlaßseitigen Ende und dem Auslaß 8 ein Ventilsitz 9, mit dem ein Ventilverschlußglied 10
zusammenzuwirken vermag, das an einem Stößel 11 ausgebildet ist. Dieser trägt an seinem innenliegenden Ende einen
Kolben 12, der in dem im Durchmesser kleineren, innenliegenden Endteil der zum Ventil gehörenden Bohrung 4 arbeitet.
Der -außenliegende Teil des Stößels 11 durchdringt unter Abdichtung
einen Verschlußstopfen 13 und ist an seinem äußeren Ende an eine Feder 14 angeschlossen, die beim gezeigten
Beispiel eine äußere Einstellfeder in Form einer Zugfeder ist.
Zwischen der nach innen weisenden Stirnfläche des Kolbens 12
und einer Kraftänderungsvorrichtung 16 in Gestalt eines kugelförmigen Abstützgliedes ist eine innere Einstellfeder
15 in Gestalt einer Schraubendruckfeder wirksam. Die Kräfte
der Federn 14 und 15 addieren sich somit, wobei sie das
Bestreben haben, den Stößel 11 nach außen, entsprechend der Zeichnung nach links, zu drängen und dadurch das durch
das Ventilverschlußglied 10 und den Ventilsitz 9 gebildete Regelventil zu öffnen.
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Das Regelventil ist als Druckbegrenzungsventil ausgelegt und schließt sich, wenn der Einlaßdruck, der auf eine Ringfläche
wirkt, welche der vollen Fläche des Kolbens 12, vermindert um die Fläche des abgedichteten Schaftes des Stößels
11, entspricht, ausreicht, um die von den Federn 14 und 15 auf den Stößel 11 ausgeübten Kräfte zu überwinden. Bei diesem
Druck handelt es sich um den sogenannten Ab schalt druck, der
sich durch Verändern der Federbelastungen verändern läßt.
Die Feder 14 ist gewöhnlich in an sich bekannter Weise proportional zur Fahrzeugbelastung bzw. -beladung belastet.
Das kolbenförmige Bauteil 3 der Betätigungsvorrichtung für die Druckdifferenz-Warneinrichtung ist in Fig. 1 in seiner
normalen, unbetätigten Stellung gezeichnet, in der der Druck am Einlaß 5 wenigstens so groß ist wie der Druck im Einlaß
In dieser Stellung liegt das kugelförmige Abstützglied 16 an einem Volldurehmesser-Abschnitt des Bauteiles 3 an einer
Seite einer ringförmigen Höhlung 17 an. Mit der zum Ventil gehörenden Bohrung 4 fluchtet eine elektrische Schalter-Baugruppe
18, deren Betätigungsstößel 19 ebenfalls normalerweise am Volldurchmesser-Abschnitt des Bauteiles 3 anliegt.
Die Arbeitsweise ist wie folgt:
Der Einlaß 5 ist an eine erste Druckquelle angeschlossen,
die einen Satz Vorderradbremszylinder versorgt, der Einlaß an eine getrennte Druckquelle, welche einen getrennten Satz
Vorderradbremszylinder sowie die Hinterradbremszylinder eines Vierrad-Straßenfahrzeuges versorgt.
Sind beide Druckquellen voll wirksam, bleibt das kolbenförmige Bauteil 3 der Betätigungsvorrichtung für die Druckdifferenz-Warneinrichtung
in seiner gezeichneten Stellung und das Regelventil arbeitet normal. Ausfall oder teilweise Störung
der an den Einlaß 6 angeschlossenen zweiten Druckquelle hat
keinen Einfluß auf die Betätigungsvorrichtung für die Druckdifferenz-Warneinrichtung,
da der nunmehr vorherrschende Druck im Einlaß 5 das Bauteil 3 in seiner gezeichneten Stellung
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hält. Fällt jedoch der Druck aus der ersten Druckquelle ganz oder teilweise aus, wird "bei Betätigen der Bremse im Einlaß
Druck erzeugt, der das Bauteil 3 in seine entgegengesetzte
Endlage verstellt und dabei die ringförmige Höhlung 17 in Deckung mit dem kugelförmigen Abstützglied 16 und dem
Schalter-Betätigungsstößel 19 bringt. Der Betatigungsstößel
bewegt sich unter seiner eigenen Federvorspannung radial nach innen, entsprechend der Zeichnung nach links, um die Schalter-Baugruppe
18 zu betätigen und dadurch in an sich bekannter Weise ein Warnsignal auszulösen. Durch das Eindringen des
kugelförmigen Abstützgliedes 16 in die Höhlung 17 ist eine Entspannung der Einstellfeder 15 und dadurch eine Verringerung
der von der Einstellfeder 15 auf den Stößel 11 ausgeübten,
nach außen gerichteten Kraft möglich. Diese Verringerung der auf den Stößel 11 wirkenden Gesamtfederkraft hat eine
Herabsetzung des Abschaltdruckes des Ventils zur Folge, das
den auf die Hinterradbremsen übermittelten Druck entsprechend begrenzt und dadurch den teilweisen Bremskraftverlust an den
Vorderradbremsen aus dem Verlust des vollen Druckes der gestörten oder ausgefallenen Druckquelle ausgleicht.
Das in Pig. 2 dargestellte Ventil ist in Aufbau und Wirkungsweise dek in Fig. 1 gezeigten ähnlich, mit Ausnahme daß es
in parallelen Bohrungen 4A und 4B zwei Regelventile aufweist. Die zu den Ventilen gehörenden Bohrungen 4A und 4B sind
jeweils mit einem Auslaß 8A bzw. 8B versehen und an ihren im Durchmesser größeren Enden über jeweils einen Innenkanal
7A bzw. 7B an jeweils einen Einlaß 5 bzw. 6 angeschlossen. Jedem Regelventil ist ebenfalls eine eigene Feder 14A bzw.
14B als äußere Einstellfeder, eine innere Einstellfeder 15A
bzw. 15B und eine Kraftänderungsvorriehtung 16A bzw. 16B
in Gestalt eines kugelförmigen Abstützgliedes zugeordnet. Das kolbenförmige, auf Druck ansprechende Bauteil 3
der Betätigungsvorrichtung für die Druckdifferenz-Warneinrichtung ist bei diesem Beispiel aus seiner gezeichneten
Mittel- oder Normalstellung heraus axial in beiden Richtungen frei beweglich und weist zum Zusammenwirken mit den
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Kraftänderungsvorrichtungen 16A und 16B jeweils eine Höhlung 17A bzw. 17B auf, die normalerweise eine Stellung an der in
Achsenrichtung äußeren Seite der zugehörigen Kraftänderungsvorrichtung 16A bzw. 16B einnehmen. In seinem Zentrum weist
das Bauteil 3 eine Höhlung 17C zur Aufnahme des Schalter-Betätigungsstößels 19 auf. Bei diesem Beispiel befindet
sich die Schalter-Baugruppe 18 bei ausgefahrenem Betätigungsstößel 19 in der Ruhestellung und wird durch Eindrücken des
Betätigungsstößels 19 betätigt.
Bei einem üblichen Einbaubeispiel ist der Einlaß 5 an eine erste Druckquelle angeschlossen, die einen Satz Druckräume
von Vorderradbremsen und über den Auslaß 8B einen Hinterradbremszylinder an einer Fahrzeugseite versorgt. Der Einlaß
ist mit einer zweiten Druckquelle verbunden, die eine zweite Gruppe Druckräume von Vorderradbremsen und über den Auslaß 8A
einen Hinterradbremszylinder an der anderen Fahrzeugseite versorgt. Diese Art der Unterteilung der Bremskreise ist
an sich bekannt und wird gewöhnlich als Unterteilung nach L-Schema bezeichnet.
Bei normalem Betrieb wird der den Hinterradbremszylindern zugeleitete Druck durch die beiden Regelventile auf Niveaus
begrenzt, welche durch die auf den jeweiligen Ventilstößel 11 wirkenden Federn 14A und 15A bzw. 14B und 15B bestimmt
werden. Bei Störung oder Ausfall der einen Druckquelle, beispielsweise der an den Einlaß 5 angeschlossenen Druckquelle,
wird das Bauteil 3 in Richtung auf diesen Einlaß 5 verstellt, wobei der Schalter-Betätigungsstößel 19 eingedrückt
wird und die zur Warneinrichtung gehörende Schalter-Baugruppe 18 betätigt. Die Kraftänderungsvorrichtung 16A
dringt in die Höhlung 17A ein, um die Kraft der Einstellfeder 15A zu mindern und auf diese Weise den Abschaltdruck
herabzusetzen, auf den der vom Einlaß 6 zum Auslaß 8A übertragene Druck verringert wird. Dadurch wird verhindert,
daß an der einen Hinterradbremse, die betriebsfähig ist,
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zu starker Bremsdruck erzeugt wird. Selbstverständlich hat Störung oder Ausfall der anderen Druckquelle allein eine
entsprechende Auswirkung.
Das in Pig. 3 dargestellte Ventil ist dem in Fig. 2 gezeigten im wesentlichen ähnlich, mit Ausnahme daß in diesem Falle
"bei Störung oder Ausfall einer Druckquelle oder eines Druckkreises
der Abschaltpunkt des Regelventils im anderen Druckkreis angehoben und nicht, wie zuvor beschrieben, niedriger
gelegt wird. Zu diesem Zweck weist das Bauteil 3 in Achsenrichtung
große Höhlungen 17A und 17B auf, in denen die Kraftänderungsvorrichtungen 16A und 16B normalerweise aufgenommen
sind.
Bei einem üblichen Einbaubeispiel mit sogenannter diagonaler Bremskreis-Unterteilung ist der Einlaß 5 an eine erste Druckquelle
angeschlossen, die eine Vorderradbremse und eine
dieser diagonal gegenüberliegende Hinterradbremse versorgt, die letztere über den Auslaß 8B, und der Einlaß 6 ist mit
einer zweiten Druckquelle verbunden, die die anderen, diagonal sich gegenüberliegenden Vorder- und Hinterradbremsen versorgt.
Bei Störung oder Ausfall einer Druckquelle, beispielsweise der mit dem Einlaß 5 verbundenen Druckquelle, verstellt der
vorherrschende Druck aus dem Einlaß 6 das Bauteil 3 in Achsenrichtung zum Einlaß 5 hin, um, wie zuvor beschrieben, die
Schalter-Baugruppe 18 zu betätigen. Die Kraftänderungsvorrichtung 16B bleibt unbeeinflußt, die Kraftänderungsvorrichtung
16A jedoch wird durch das Bauteil 3 verstellt, drückt die Einstellfeder 15A zusammen und erhöht dadurch
die auf den Stößel 11A wirkende Gesamtfederkraft. Auf diese Weise werden der Abschaltdruck des Regelventils und der
maximale Druck erhöht, der zum Auslaß 8A geleitet werden kann. Dadurch wird verhindert, daß eine Vorderradbremse an einer
Fahrzeugseite gegenüber einer Hinterradbremse an der anderen Fahrzeugseite zu stark abgebremst wird. Es ist selbstverständlich
noch von Vorteil, bei hohen Bremsdrücken den an der
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Hinterradbremse erzeugten Bremsdruck gegenüber der Vorderradbremse
zu begrenzen, um die Gefahr des Radblockierens zu verringern. Daher die Notwendigkeit, den Bremsdruck an der
Hinterradbremse zu begrenzen, jedoch auf einem höheren Niveau
als normal.
Die Druckbegrenzungsventile sind ohne weiteres gegen Reduzierventile
auswechselbar, und die äußeren Einstellfedern können im voraus eingestellte Federn sein statt Federn mit von der
Fahrzeugbelastung bzw. -beladung abhängig veränderlicher Vorspannung. Es wäre ebenfalls möglich, die Anzeigefunktion
der als Kolben ausgebildeten Bauteile 3 wegzulassen, d.h. auf die elektrischen Schalter-Baugruppen 18 zu verzichten;
allerdings wird durch die geltenden gesetzlichen Vorschriften in vielen Ländern eine akustische oder optische Warneinrichtung
bei Zweikreis-Druckbremsanlagen als wesentlicher Bestandteil vorgeschrieben.
/Patentansprüche
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Claims (8)
- PATENTANSPRÜCHEDruckregelventil-Baugruppe mit einem Regelventil, einer auf. Druekunterschied ansprechenden Betätigungsvorrichtung und einer inneren Einstellfeder, deren Wirkungsrichtung der Schließbewegung des Regelventils entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kraftänderungsvorrichtung (16) aufweist, die bei Betätigen der Betätigungsvorrichtung (Bauteil 3) in Tätigkeit tritt und die Kraft der auf das Regelventil (Ventilsitz 9» Ventilverschlußglied 10) wirkenden inneren Einstellfeder (15) verändert.
- 2. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (Ventilsitz 9» Ventilverschlußglied 10) eines von zwei unabhängig voneinander betätigbaren Regelventilen ist, die mit jeweils einer inneren Einstellfeder (15A bzw. 15B) und einer Kraftänderungsvorrichtung (16A bzw. 16b) verbunden sind.
- 3. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2,bei der die Betätigungsvorrichtung ein auf Druck ansprechendes Bauteil aufweist, dadurch gekennze ichnet, daß die oder jede Kraftänderungsvorrichtung (16; 16A,16B) ein verstellbares Abstützglied aufweist, das als direkte Folge einer Betätigungsbewegung des auf Druck ansprechenden Bauteiles (3) zwischen einer normalen Stellung und einer betätigten Stellung verstellbar ist.
- 4. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Abstützglied (16; 16a,16B) in einer seiner Stellungen mit einer509834/0758/246 129zugehörigen Höhlung (17; 17A,17B,17C) im auf Druck ansprechenden Bauteil (3) und in der anderen seiner Stellungen mit einem der Höhlung (17; 17A,17B,17C) benachbarten Steg am auf Druck ansprechenden Bauteil (3) zusammenwirkt.
- 5. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gek ennze ichnet, daß das oder jedes
Abstützglied (16; 16A,16B) ein Bauteil aufweist, das zwischen der zugehörigen inneren Einstellfeder (15; 15A,15B) und dem auf Druck ansprechenden Bauteil (3) und jeweils mit unmittelbarer Anlage an diesen angeordnet ist. - 6. Druckregelventil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Abstützglied (16; 16A,16B) in einer zugehörigen
Bohrung (4) verstellbar ist, die sich quer zu einer Bohrung (2) erstreckt, in der das auf Druck ansprechende Bauteil (3)
verstellbar ist. - 7. Druckregelventil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Abstützglied (16; 16A,16B) in Form einer Kugel ausgebildet ist.
- 8. Druckregelventil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Federn (14; 14A,14B) vorhanden sind, die auf das oder
jedes Regelventil (Ventilsitz 9» Ventilverschlußglied 10) in einer Richtung wirken, die der Schließbewegung des oder jedes Regelventils (Ventilsitz 9» Ventilverschlußglied 10) entgegengesetzt ist.509834/0758
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Legal Events
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