DE2930476A1

DE2930476A1 - Druckregler

Info

Publication number: DE2930476A1
Application number: DE19792930476
Authority: DE
Inventors: Bernd Ing Grad Schopper; Rolf Weiler
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1979-07-27
Filing date: 1979-07-27
Publication date: 1981-02-12
Also published as: FR2462742B1; GB2055435B; GB2055435A; DE2930476C2; FR2462742A1; DE3016390A1; JPS628804B2; US4325407A; JPS5649468A

Description

Druckregler

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckregler mit einem an einen Geberzylinder anschließbaren Einlassraum, einem an einen Nehmerzylinder anschließbaren Auslassraum, einem dazwischen geschalteten, bei einem vorgebbaren Schaltdruck schließenden Ventil und einem funktionsmäßig parallel geschalteten Rückschlagventil, welches aufgrund einer Druckverminderung im Einlassraum relativ zum Auslassraum gegen eine schließende Kraft öffnet.

Ein derartiger Druckregler ist in der US-PS 3 008 285 beschrieben. Bei der bekannten Vorrichtung hat die Ringdichtung zwei parallele Stirnflächen, eine zylindrische Innenumfangsflache und eine leicht gewölbte Aussenumfangsflache. Mit der Aussenumfangsfläche wird das als Bohrung, Ringspalt oder dergleichen ausgebildete Ende des Bypaßkanals übersteuert. Die Innenumfangsfläche ist etwas größer als der die Ringdichtung aufnehmende Teil des Kolbens. Die Ringdichtung wird zwischen zwei Flanschen des Kolbens gehalten, die einen etwas größeren Abstand voneinander haben als die Höhe der Ringdichtung. Der dem Einlassraum beachbarte Flansch weist eine zum Innendurchmesser führende Bohrung auf. Infolgedessen wird die Ringdichtung im Normalbetrieb, wenn der Eingangsdruck überwiegt, dicht gegen den dem Auslassraum benachbarten Flansch gedrückt, so daß eine Verbindung zwischen Einlassraum und Auslassraum nur über den Bypasskanal möglich ist. überwiegt dagegen der Ausgangsdruck, so wird die Ringdichtung axial verschoben, wodurch ein Rücklaufkanal entsteht, der längs der einen Stirnfläche

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und der Innenumfangsflache der Ringdichtung verläuft. Bei dieser Konstruktion sind sehr genaue Fertigungstoleranzen zu beachten, denn schon geringe Ungenauigkeiten reichen aus, um den Rücklaufkanal dauernd verschlossen zu halten oder um die Ausgangsfläche mit zu großer Kraft am Umfang des Zylinderraumes anliegen zu lassen. Auch ist eine sichere Funktionsweise des bekannten Druckreglers deshalb nicht gegeben, weil die elastische Ringdichtung durch die hohe Kraftbeanspruchung deformiert wird und dadurch Schließwegtoleranzen auftreten. Darüber hinaus ist die Lebensdauer infolge Verschleiß begrenzt. Die Ringdichtung führt nicht nur eine Relativbewegung zum Gehäuse, sondern auch eine Relativbewegung zum Kolben aus. Die dabei auftretenden Abnutzungserscheinungen führen im Laufe der Zeit zu Abmessungsveränderungen, die ein sicheres Dichten beeinträchtigen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Druckregler der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der bei einfachem Aufbau sicher in der Wirkungsweise ist und bei dem kein Verschleiß oder eine nennenswerte Deformation des Ventils auftritt .

Diese Aufgabe wird bei einem Druckregler der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventil einen Stößel mit einem darauf befestigten, im wesentlichen zylindrischen elastischen Ventilkörper umfaßt, der Ventilkörper einen radialen Abstand zu der Wandung des Auslassraumes aufweist und der Ventilkörper an seiner äußeren zylindrischen Mantelfläche derart armiert ist, daß eine Verformung in radialer Richtung gegen die Wandung des Aus lassraumes vermieden wird. Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Druckreglers sind insbesondere darin zu sehen, daß

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a) der elastische Ventilkörper nur einer geringen mechanischen Kraftbe~:ufschlagung ausgesetzt ist und dadurch keine nennenswerten Deformationen des Ventilkörpers auftreten,

b) der elastische Ventilkörper kezne öffnungen oder Kanten im Geha u--, e überfährt und dadurch verschleißfrei ist,

c) das DrLLc-vreglerventil aus einer -geringen Anzahl billig herin den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 sind besonders einfache Mittel zur Armierung des Ventilkörpers beschrieben. Durch die Maßnahme d:-.:? Anspruches 4 wird erreicht, daß bei Anlegen des Ventilkör,, jrs 19 an den; Ventilsitz Jie Bewegung des Ventilkörpers 19 Ln Schließrichtunq begre:i"t wird, wodurch die auf den Venti!körper 19 wirkenden Kräfte gering gehalten werden. Durch aas Merkmal des Anspruches 5 t/ird der bewegliche Teil des Venti.]--· au zwei axial unterschiedlichen Stellen geführt. Dies hat den Vorteil, daß ein Verkanten ausgeschlossen und stets eine gute Dichtwirkung des Ventils erreicht wird. In den Ansprüchen 6 und 7 sind Mittel angegeben, durch die ein ausreichender Druckmitteldurchgang bei geöffnetem Ventil gewährleistet ist. Zur Bestimmung des Schließweges ist es von Vorteil, daß im Auslaßraum des Gehäuses ein Anschlag vorgesehen ist, gegen den die Kappe liegt. Eine besonders geeignete Ausbildung des Rückschlagventils besteht darin, daß zwischen dein Ventilkörper und dem Ventilstößel mindestens ein Druckmittelkanal vorgesehen ist, der mit dem Auslaßraum mittels einer im Bodenteil der becherförmigen Kappe angeordneten Druckraittelöffnung verbunden und gegen den Einlaßraum mittels einer Dichtlippe verschließbar ist. Die Dichtlippe ist ein dem Einlaßraum zugev/andter Fortsatz des elastischen Ventilkörpers, der den Ventilstößel ringförmig umschließt. Auf diese Weise wird ein Rückschlagventil gebildet, für dae keine zusätzlichen Teile und Montagevorgänge notwendig sind.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung, die einen Schnitt durch einen Druckregler zeigt, näher erläutert.

In einem Gehäuse 1 ist eine mehrfach abgestufte Bohrung 2 sowie ein mit einem Geberzylinder verbundener Druckmittelanscli luß 3 und ein mit einem Nehmerzylinder verbundener Druckmittelanschluß 4 angeordnet. In die Bohrung 2 sind eine erste Hülse 5 und eine zweite Hülse 6 eingesetzt und mittels Dichtungen 7 und 8 gegen das Gehäuse 1 abgedichtet. Durch einen Ring 9, der in ein Gewinde 10 am offenen Ende der Bohrung 2 geschraubt ist, wird die zweite Hülse 6 in Anlage an der ersten Hülse 5 und diese wiederum an einem ersten Anschlag 11 des Gehäuses 1 gehalten.

In der zweiten Hülse 6 ist ein Ventilstößel 12 verschiebbar angeordnet und mittels einer Dichtmanschette 13 gegen diese abgedichtet. Die Dichtmanschette 13 begrenzt einen Druckmitteleinlaßraum 14, der durch radiale Öffnungen 15 in der ersten Hülse 5 mit dem Druckmittelanschluß 3 verbunden ist. Auf einem verjüngten Ende 12' des Ventilstößels 12 ist eine im wesentlichen becherförmig ausgestaltete Kappe befestigt, wobei der Boden der becherförmigen Kappe 16 einen Druckmittelauslassraum 17 begrenzt und das offene Ende der becherförmigen Kappe 16 in eine Ringnut 18 der ersten Hülse 7 greift.

Das freie Ende 16' der Kappe 16 ist mit Spiel in der radialen Nut 18 geführt, so daß ein ausreichender Druckmitteldurchgang gewährleistet ist.

In der becherförmigen Kappe 16 ist ein im wesentlichen zylindrischer elastischer Ventilkörper 19 angeordnet, der am Becherboden und an der Becherwandung anliegt und zu dem Ventilstößel-

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teil 12' einen radialen Abstand aufweist. Dadurch ist ein Kanal 20 gebildet, der durch eine Öffnung 21 im Boden der becherförmigen Kappe 16 mit dem Auslaßraum 17 verbunden und auf der dem Einlaßraum 14 zugewandten Seite mit einer Dichtlippe 22, die an dem Ventilstößel 12 anliegt, verschlossen ist. Der axiale Abstand zwischen dem Ventilkörper 19 und der ersten Hülse 5 ist derart auf den axialen Abstand zwischen dem offenen Ende 16' der Kappe und dem Grund der Ringnut 18 abgestimmt, daß bei Anlegen des Ventilkörpers 19 an die radiale Fläche der ersten Hülse 5 keine weitere Bewegung des Ventils in Schließrichtung erfolgt, damit der Ventilkörper nicht verformt wird. Auf den Ventilstößel 12 wirkt eine Kraft F, wodurch die becherförmige Kappe 16 gegen einen zweiten Anschlag 23 im Gehäuse belastet und das Ventil in seiner Offenstellung gehalten wird.

Die Wirkungsweise des in der Zeichnung dargestellten Druckreglers wird wie folgt beschrieben:

In der Ruhelage der Anordnung nehmen alle Teile die in der Zeichnung dargestellte Position ein. Bei eingangsseitigem Druckaufbau wird, da das Ventil geöffnet ist, auch ausgangsseitig ein Druck aufgebaut, der im Betrag genau dem Eingangsdruck entspricht. Erreicht der Druck im Ein lass raum 14 und in dem Auslaßraum 17 den Schaltdruck, der durch die Kraft F vorgegeben ist, so schließt das Ventil durch Anlegen des Ventilkörpers 19 an der radialen Fläche der ersten Hülse 5. Sofern der äußere Durchmesser des durch die erste Hülse 5 gebildeten Ventilsitzes gleich dem gedichteten Druchmesser des Ventilstößels 12 in der Dichtmanschette 13 ist, hat eine weitere eingangsseitige Druckerhöhung keine ausgangsseitige Veränderung zur Folge. Das Druckregelventil arbeitet in diesem Fall als Begrenzungsventil.

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Wird nun der Druck in dem Einlaßraum 14 unter den Schaltdruck vermindert, so bewirkt das nunmehr herr-schende Druckgefälle vom Auslaßraum 17 zum Einlaßraum 14 ein Abheben der Dichtlippe 22 von dem Ventilschaft 12', so daß durch den Kanal 20 ein Druckausgleich stattfinden kann. Damit sinkt im Auslaßraum 17 der Druck unter den Schaltdruck ab, wodurch das Ventil aufgrund der Kraft F wieder öffnet.

Sofern der äußere Durchmesser des durch die erste Hülse 5 gebildeten Ventilsitzes größer ist als der Durchmesser des Ventilschaftes 12 in der Manschette 13, arbeitet das beschriebene Ventil als Druckminderer. Dabei wird das Ventil bei Erreichen des Umschaltdruckes geschlossen. Bei weiterer eingangsseitiger Druckerhöhung wird das Ventil durch die erhöhte Kraftwirkung wieder geöffnet und der Druck im Auslaßraum 17 steigt an, wodurch eine Krafterhöhung in Schließrichtung erfolgt, die das erneute Schließen des Ventils bewirkt. Durch diesen Vorgang stellt sich in dem Auslaßraum 17 ein Druckanstieg ein, der entsprechend dem Verhältnis der wirksamen druckbeaufschlagten Flächen gegenüber dem Eingangsdruck gemindert ist.

Bei eingangsseitiger Reduzierung des Druckes unter den Wert des in dem Auslaßraum herrschenden Druckes erfolgt ein Druckabbau durch Abheben der Dichtlippe, so wie es bereits vorstehend beschrieben wurde. Der erfindungsgemäße Druckregler eignet sich für viele Arten von Drucksteuerventilen, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsanlagen. Wegen des einfachen Aufbaus und der platzsparenden Bauweise ist der beschriebene Druckregler auch für Twin- oder Boxeranordnungen geeignet.

Sofern das radiale Spiel zwischen dem freien Ende 16' der Kappe 16 und der Wandung der Ringnut 18 so gering ist, daß kein ausreichender Druckmitteldurchgang gewährleistet ist, können in dem Bereich zwischen dem freien Ende 16' und dem

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Ventilkörper 19 radiale Druckmittelöffnungen 24 vorgesehen sein.

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Claims

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ALFRED TEVES GMBH 20. Juli 19 79

Frankfurt am Main ZL/Ri/Zi

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Rolf Weiler - 17 Bernd Schopper - 10

Patentansprüche

f 1.J Druckregler mit einem an einen Geberzylinder anschließbaren Einlaßraum, einem an einen Nehmerzylinder anschließbaren Auslaßraum, einem dazwischen geschalteten, bei einem vorgebbaren Schaltdruck schließenden Ventil und einem funktionsmäßig parallel geschalteten Rückschlagventil, welches aufgrund einer Druckverminderung im Einlaßraum relativ zum Auslaßraum gegen eine schließende Kraft öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil einen Stößel (12) mit einem darauf befestigten, im wesentlichen zylindrischen elastischen Ventilkörper (19) umfaßt, der Ventilkörper (19) einen radialen Abstand zur Wandung des Auslaßraumes (17) aufweist und der Ventilkörper (19) an seiner äußeren zylindrischen Mantelfläche derart armiert ist, daß eine Verformung in radi aler Richtung gegen die Wandung des Auslaßraumes (17) vermieden v/ird.
2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Armierung des Ventilkörpers (19) ein Ring vorgesehen ist.
3. Druckregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring als Teil einer becherförmigen Kappe (16) ausgebildet ist.
4. Druckregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die becherförmige Kappe (16) an ihrem offenen Ende (16') als Anschlagmittel zur Begrenzung der Schließoev/egung ausgebildet ist.

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5. Druckregler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (16') der becherförmigen Kappe (16) in eine axiale Ringnut (18) eines gehäusefesten Bauteils (5) , insbesondere einer Hülse (5) , eingreift.
6. Druckregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Ringnut (18) eingreifende offene Ende (16') zur Wandung der Ringnut (18) ein radiales Spiel aufweist.
7. Druckregler nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem offenen Ende (16') der Kappe (16) und dem Ventilkörper (19) radiale Druckmittelöffnungen (24) vorgesehen sind.
8. Druckregler nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) ein Anschlag (23) vorgesehen ist, gegen den die Kappe (16) in öffnungsrichtung des Ventils belastet wird.
9. Druckregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilkörper (19) und dem Ventilstößel (16') mindestens ein Druckmittelkanal (20) vorgesehen ist, der mit dem Auslaßraum (17) mittels einer im Bodenteil der becherförmigen Kappe (16) angeordneten Druckmittelöffnung (21) verbunden und gegen den Einlaßraum (14) mittels einer Dichtlippe (22) verschließbar ist.
10. Druckregler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (22) ein dem Einlaßraum (14) zugewandter Fortsatz des Ventilkörpers (19) ist, der den Ventilstößel (12¹) ringförmig umschließt.

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