DE4239364A1 - Hydraulisches Druckminderventil - Google Patents
Hydraulisches DruckminderventilInfo
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- B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
- B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
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- B60T8/441—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems using hydraulic boosters
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Druck
minderventil der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten
Gattung.
Ein solches Druckminderventil ist aus der DE-42 04 416 A1
bekannt. Dort ist es in Fig. 6 mit den Bezugszeichen 43, 53
und 54 versehen. An seinem Druckmitteleinlaß ist ein Hoch
druckspeicher angeschlossen, während der Auslaß den gemin
derten Druck an einen hydraulischen Verstärker weitergibt.
Zur Steuerung des Schließdrucks des Ventils wirkt über den
Steueranschluß auf die Differenzfläche zwischen größerem und
kleinerem Durchmesser des Regelkolbens ein geregelter Ver
stärkerdruck in Öffnungsrichtung des Ventils. In Ventil
öffnungsrichtung wirkt außerdem der über den Einlaß zuge
führte Speicherdruck, welcher auf die Ventilfläche ausgeübt
wird. Die vom Auslaßdruck in Ventilschließrichtung beauf
schlagte Fläche ist genauso groß wie die Summe der vom Ein
laßdruck und vom Steuerdruck in Ventilöffnungsrichtung
beaufschlagten Flächen. Der Regelkolben wird in Öffnungs
richtung des Druckminderventils von der Kraft einer Steuer
feder beaufschlagt, so daß im drucklosen Zustand das Druck
minderventil geöffnet ist. Eine zweite Druckfeder, welche
von einem Schraubstopfen gehalten wird, dient nur als
Montagehilfe für eine Führungshülse und beaufschlagt den
Regelkolben nicht. Dadurch ist dieses Druckminderventil in
drucklosem Zustand geöffnet.
Mit diesem Druckminderventil wird ein von einem Hochdruck
speicher kommender Speicherdruck für einen hydraulischen
Verstärker so gemindert, daß möglichst kleine Ansprechkräfte
erreicht werden. Der Druck des Hochdruckspeichers wird dem
Druckmitteleinlaß zugeführt und abhängig von den Flächen
verhältnissen am Regelkolben und von der Feder gemindert und
dann über den Druckmittelauslaß einem sogenannten Ringraum
des Verstärkers zugeführt. Der so geminderte Auslaßdruck
dient als Speisedruck für den Verstärker und wird abhängig
von einer auf ein Bremspedal ausgeübten Fußkraft als Ver
stärkerdruck eingeregelt. Dieser geregelte Druck wird dann
wieder dem Steueranschluß des Druckminderventils zugeführt
und dient dort als Steuerdruck für die Druckminderung. Somit
liegt der geminderte Druck am Druckmittelauslaß immer um
einen bestimmten Wert über dem geregelten Steuerdruck.
Der dem Druckmitteleinlaß zugeführte Speicherdruck geht mit
dem Querschnitt des Ventilsitzes als öffnend wirkende Größe
in die die Kräftebilanz auf den Regelkolben beschreibende
Gleichung ein. Zwar kann man normalerweise von einem relativ
konstanten Druck im Hochdruckspeicher ausgehen, es gibt
jedoch Fälle, in denen die Leitung zwischen Speicher und
Ventilsitz, große Strömungswiderstände enthält, so daß bei
jedem Öffnen des Ventils der Speicherdruck kurzzeitig
zusammenbricht. Wenn der Einlaßraum aber kurzzeitig einem
niedrigeren Druck ausgesetzt ist als der Auslaßraum, kann
dies zu einem schnellen Schließen des Ventils führen, wobei
sich das Ventil gleichermaßen wieder öffnet, wenn sich der
niedrigere Druck bis zum großen Kolbendurchmesser fort
gepflanzt hat. Dies führt zu einem Aufschaukeln des Regel
kolbens. Durch die so angeregten Schwingungen kommt es zu
einer starken Geräuschentwicklung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin,
ein gattungsgemäßes Druckminderventil zu schaffen, bei
welchem ein kurzzeitiger Druckabfall am Druckmitteleinlaß
nicht zum plötzlichen Schließen des Ventils führt, so daß
ein Aufschaukeln verhindert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale
des Hauptanspruchs. Das Prinzip der Erfindung besteht
demnach darin, durch den Einsatz eines Hilfskolbens und
einer Druckfeder die in Öffnungsrichtung vom Einlaß her auf
das Ventilschließglied wirkenden Kräfte zumindest unter
normalen Betriebsbedingungen konstant zu halten. Genau in
dem Maße, in welchem bei Druckabfall am Druckmitteleinlaß
die Druckbeaufschlagung des Ventilschließgliedes in
Öffnungsrichtung abnimmt, nimmt die vom Stößel auf das
Ventilschließglied ausgeübte Kraft zu, da der an die
Atmosphäre geführte Querschnitt des Hilfskolbens genau dem
Öffnungsquerschnitt des Ventilsitzes entspricht.
Für eine zuverlässige Geräuschdämpfung wäre es im Prinzip
ausreichend, die Druckkraft der Druckfeder so auszulegen,
daß sie oberhalb des Schließdruckes des Druckminderventils
liegt. Da jedoch der Schließdruck außer von festen Größen -
wie Verhältnis der Kolbendurchmesser und Federhärte der
Regelfeder - auch von einer variablen Stellgröße, nämlich
der Höhe des Steuerdruckes abhängt, empfiehlt es sich, die
Federhärte der auf den Hilfskolben wirkenden Druckfeder so
auszulegen, daß der Hilfskolben allen üblicherweise am Ein
gang anstehenden Drücken standhält.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des erfindungs
gemäßen hydraulischen Druckminderventils anhand einer
Zeichnung.
Die einzige Figur zeigt das erfindungsgemäße Druckminder
ventil 1 in seiner drucklosen Grundstellung. Die zugehörigen
Funktionselemente sind von zwei gegenüberliegenden Seiten in
das Gehäuse 2 eingebaut. Die Stufenbohrung 4, in der
Zeichnung von links in das Gehäuse 2 geführt, ist mit dem
Gewindestopfen 6, welcher einen Innensechskant 8 aufweist,
druckdicht verschlossen. Die von der rechten Seite geführte
Hilfsbohrung 10, welche an ihrer engsten Stelle auf die
Stufenbohrung 4 trifft, ist mit dem Gewindestopfen 12,
welcher den Außensechskant 14 besitzt, druckdicht
verschraubt.
Bei der Montage des Ventils wurde in die Hilfsbohrung 10
zunächst die Hülse 16 bis zur engsten Stelle, d. h. bis zum
Übergang der Hilfsbohrung 10 in die Stufenbohrung 4 zusammen
mit dem Dichtring 18 eingeführt. Der an die Hülse 16 ange
formte Ventilsitz 20 ragt leicht in die Stufenbohrung 4
hinein. Links von ihm, also in der Stufenbohrung 4, befinden
sich ausschließlich Elemente, die schon beim Stand der
Technik Verwendung gefunden haben. Allerdings wurde auf eine
zusätzliche Hülse zur Führung des Stufenkolbens 22 ver
zichtet. Der Stufenkolben 22 ist vor Einbau in die Stufen
bohrung 4 vormontiert worden. Dazu wurde das Ventil
schließglied 26 an der Kolbenstirnseite kleinerer Wirkfläche
angebracht und verstemmt. Des weiteren wurden die Ringdich
tungen 28 und 30 in Ringnuten des Stufenkolbens 22 einge
spannt. In der Abbildung werden die Ringdichtungen 28 und 30
von O-Ringen gebildet, es ist jedoch auch möglich, anders
geformte Manschetten zu verwenden. Nach Einführung der
Regelfeder 24 in die Stufenbohrung 4 wurde der Stufenkolben
22 nachgeschoben und die Stufenbohrung 4 mit dem Gewinde
stopfen 6 verschraubt.
Im eingebauten Zustand unterteilen die Ringdichtungen 28 und
30 die Stufenbohrung 4 in die drei Bohrungsabschnitte 34, 36
und 38. Dabei sind der Bohrungsabschnitt 34, welcher vom
Gewindestopfen 6 und von der Ringdichtung 30 begrenzt wird,
und der Bohrungsabschnitt 38, welcher vom Ventilsitz 20 und
von der Ringdichtung 28 begrenzt wird, durch die den Stufen
kolben 22 durchlaufende Innenbohrung 40 miteinander verbun
den. Der zwischen den Ringdichtungen 28 und 30 befindliche
mittlere Bohrungsabschnitt 36 ist mit dem Steueranschluß 41
versehen. Vom Bohrungsabschnitt 34 zweigt der Druckmittel
auslaß 42 ab. Da der Bohrungsabschnitt 34 aber ständig mit
dem Bohrungsabschnitt 38 verbunden ist, wäre es auch
möglich, den Druckmittelauslaß 42 an den Bohrungsabschnitt
38 zu legen.
Jenseits der Hülse 16, also in der Hilfsbohrung 10, finden
sich die erfindungsgemäß neuen Funktionselemente. Diese
wurden vor Einbau in das Gehäuse 2 im Gewindestopfen 12
vormontiert. Der Gewindestopfen 12 erstreckt sich tief in
die Hilfsbohrung 10 hinein, bis nahe an die Hülse 16. In
einem axialen Hohlraum, der Federkammer 43 ist die Druck
feder 44 angeordnet, welche über eine Anschlagscheibe 46 und
den Sprengring 48 den Hilfskolben 50 in Richtung auf das
Ventilschließglied 26 beaufschlagt. Dazu stützt sich die
Druckfeder 44 an einer auslaßseitigen stufigen Verjüngung
der axialen Ausnehmung ab, mit welcher die Federkammer 42 in
die Ausgleichsbohrung 52 übergeht. Die Querschnittsfläche
Av der Ausgleichsbohrung 52 entspricht genau der des
Ventilsitzes 20. In dieser Ausgleichsbohrung 52 ist abge
dichtet das Ende des Hilfskolbens 50 geführt. Von der Aus
gleichsbohrung 52 führt der Atmosphärenanschluß 54 nach
außen. Hierdurch ist das Kolbenende immer dem Atmosphären
druck ausgesetzt. An das ventilsitzseitige Ende des Hilfs
kolbens 50 ist der Stößel 55 angeformt, welcher aufgrund der
Federkraft der Druckfeder 44 ständig am Ventilschließglied
26 anliegt.
Die Hilfsbohrung weist einen radialen Druckmitteleinlaß 56
auf, von welchem die Druckmittelzufuhr von einem Hochdruck
speicher oder einer anderen Hochdruckquelle vorgesehen ist.
Die Federhärte der Druckfeder 44 ist so gewählt, daß bei
üblichen Arbeitsdrücken vom Druckmitteleinlaß 56 her der
Hilfskolben 50 nicht allein durch den Einlaßdruck zur
Atmosphäre hin verschoben werden kann. Ein Schließen des
Druckminderventils 1 erfolgt allein dadurch, daß der Druck
am Druckmittelauslaß 56 einen durch die Kräfte der Regel
feder 24 und der Druckfeder 44 sowie durch die Flächen
verhältnisse an der Ringdichtung 30 und der Ringdichtung 28
festgelegten Umschaltdruck überschreitet.
Bezugszeichenliste
1 Druckminderventil
2 Gehäuse
4 Stufenbohrung
6 Gewindestopfen
8 Innensechskant
10 Hilfsbohrung
12 Gewindestopfen
14 Außensechskant
16 Hülse
18 Dichtring
20 Ventilsitz
22 Stufenkolben
24 Regelfeder
26 Ventilschließglied
28 Ringdichtung
30 Ringdichtung
34 Bohrungsabschnitt
36 Bohrungsabschnitt
38 Bohrungsabschnitt
40 Innenbohrung
41 Steueranschluß
42 Druckmittelauslaß
43 Federkammer
44 Druckfeder
46 Anschlagscheibe
48 Sprengring
50 Hilfskolben
52 Ausgleichsbohrung
54 Atmosphärenanschluß
55 Stößel
56 Druckmitteleinlaß
2 Gehäuse
4 Stufenbohrung
6 Gewindestopfen
8 Innensechskant
10 Hilfsbohrung
12 Gewindestopfen
14 Außensechskant
16 Hülse
18 Dichtring
20 Ventilsitz
22 Stufenkolben
24 Regelfeder
26 Ventilschließglied
28 Ringdichtung
30 Ringdichtung
34 Bohrungsabschnitt
36 Bohrungsabschnitt
38 Bohrungsabschnitt
40 Innenbohrung
41 Steueranschluß
42 Druckmittelauslaß
43 Federkammer
44 Druckfeder
46 Anschlagscheibe
48 Sprengring
50 Hilfskolben
52 Ausgleichsbohrung
54 Atmosphärenanschluß
55 Stößel
56 Druckmitteleinlaß
Claims (2)
1. Hydraulisches Druckminderventil
mit einem Gehäuse,
mit einer gestuften Gehäusebohrung,
mit einem darin axialbeweglich geführten Stufenkolben, der jeweils mit seinem kleineren und seinem größeren Durchmesser mit einer Ringdichtung gegen die Gehäuse bohrung abgedichtet ist,
mit einer die Bohrungsabschnitte an den Enden des Stufenkolbens verbindenden Innenbohrung im Stufenkolben, mit einem im Bohrungsabschnitt kleineren Durchmessers angeordneten, am Ende des Stufenkolbens befestigten Ventilsehließglied,
mit einem zugehörigen gehäusefesten Ventilsitz, der den Bohrungsabschnitt kleineren Durchmessers auf der dem Stufenkolben abgewandten Seite des Ventilschließgliedes begrenzt,
mit einem Druckmitteleinlaß, der auf der dem Ventil schließglied abgewandten Seite des Ventilsitzes angelegt ist,
mit einem Druckmittelauslaß, der mit den Bohrungs abschnitten an den Enden des Stufenkolbens verbunden ist und mit einem Steueranschluß, der mit dem zwischen den Ringdichtungen befindlichen, mittleren Bohrungsabschnitt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß einlaßseitig vom Ventilsitz (20) ein axial verschiebbarer Hilfskolben (50) angeordnet ist, welcher mit einer den Querschnitt (Av) des Ventilsitzes (20) aufweisenden Stirnseite abgedichtet an die Atmosphäre (Atmosphärenanschluß 54) geführt ist, welcher von der dem Ventilsitz (20) zugewandten Seite dem Druck am Druckmitteleinlaß (56) ausgesetzt ist, welcher zum Ventilschließglied (26) hin von einer Federkraft (Druckfeder 44) beaufschlagt ist und welcher einen den Ventilsitz (20) durchragenden Stößel (55) aufweist, der am Ventilschließglied (26) anliegt.
mit einem Gehäuse,
mit einer gestuften Gehäusebohrung,
mit einem darin axialbeweglich geführten Stufenkolben, der jeweils mit seinem kleineren und seinem größeren Durchmesser mit einer Ringdichtung gegen die Gehäuse bohrung abgedichtet ist,
mit einer die Bohrungsabschnitte an den Enden des Stufenkolbens verbindenden Innenbohrung im Stufenkolben, mit einem im Bohrungsabschnitt kleineren Durchmessers angeordneten, am Ende des Stufenkolbens befestigten Ventilsehließglied,
mit einem zugehörigen gehäusefesten Ventilsitz, der den Bohrungsabschnitt kleineren Durchmessers auf der dem Stufenkolben abgewandten Seite des Ventilschließgliedes begrenzt,
mit einem Druckmitteleinlaß, der auf der dem Ventil schließglied abgewandten Seite des Ventilsitzes angelegt ist,
mit einem Druckmittelauslaß, der mit den Bohrungs abschnitten an den Enden des Stufenkolbens verbunden ist und mit einem Steueranschluß, der mit dem zwischen den Ringdichtungen befindlichen, mittleren Bohrungsabschnitt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß einlaßseitig vom Ventilsitz (20) ein axial verschiebbarer Hilfskolben (50) angeordnet ist, welcher mit einer den Querschnitt (Av) des Ventilsitzes (20) aufweisenden Stirnseite abgedichtet an die Atmosphäre (Atmosphärenanschluß 54) geführt ist, welcher von der dem Ventilsitz (20) zugewandten Seite dem Druck am Druckmitteleinlaß (56) ausgesetzt ist, welcher zum Ventilschließglied (26) hin von einer Federkraft (Druckfeder 44) beaufschlagt ist und welcher einen den Ventilsitz (20) durchragenden Stößel (55) aufweist, der am Ventilschließglied (26) anliegt.
2. Druckminderventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die auf den Hilfskolben (50)
wirkende Federkraft (Druckfeder 44) etwa dem Produkt
aus dem Querschnitt (Av) des Ventilsitzes und dem
höchsten üblicherweise am Druckmitteleinlaß (56)
anstehenden Druckmitteldruck entspricht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4239364A DE4239364A1 (de) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Hydraulisches Druckminderventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4239364A DE4239364A1 (de) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Hydraulisches Druckminderventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4239364A1 true DE4239364A1 (de) | 1994-05-26 |
Family
ID=6473457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4239364A Withdrawn DE4239364A1 (de) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Hydraulisches Druckminderventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4239364A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3926204A (en) * | 1974-05-17 | 1975-12-16 | Fairchild Industries | Pressure regulator |
DE2510235B2 (de) * | 1975-03-08 | 1977-09-22 | Wabco Westinghouse Gmbh, 3000 Hannover | Daempfungseinrichtung an druckregelventilen zur feinregelung des luftdruckes |
DE2700058A1 (de) * | 1977-01-03 | 1978-07-06 | Teves Gmbh Alfred | Stromregelventil |
EP0111647A1 (de) * | 1982-12-20 | 1984-06-27 | WABCO Westinghouse Steuerungstechnik GmbH & Co. | Ventileinrichtung |
-
1992
- 1992-11-24 DE DE4239364A patent/DE4239364A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |