DE2507363A1

DE2507363A1 - Druckregelventil-baugruppe fuer fahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE2507363A1
Application number: DE19752507363
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hess; Reiner Viebahn
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1974-02-20
Filing date: 1975-02-20
Publication date: 1975-08-21
Also published as: IN144321B; GB1488702A; US4026607A; JPS50118180A

Description

Druckregelventil-Baugruppe für Fahrzeugbremsanlagen

Die Erfindung betrifft eine Druckregelventil-Baugruppe für Fahrzeugbremsanlagen, mit einem ersten und einem zweiten Regelventil mit zugehörigen, an getrennte Druckquellen anschließbaren Einlassen und an getrennte Radbremsen anschließbaren Auslassen.

Zur Druckversorgung der Druckräume verschiedener Radbremszylinder weisen moderne Fahrzeugbremsanlagen häufig zwei getrennte Druckquellen auf. In einer einfachen Ausbildungsform, die als Bremsanlage mit vertikaler Unterteilung der Übertragungseinrichtung bekannt ist, sind die Bremszylinder der Vorderradbremsen an eine und jene der Hinterradbremsen an die andere Druckquelle angeschlossen. Die Erfindung beschäftigt sich jedoch nicht mit diesen einfach aufgebauten Bremsanlagen, sondern ist auf solche Bremsanlagen gerichtet, bei denen eine Druckquelle an Radbremszylinder sowohl der Vorderrad- als auch der Hinterradbremsen angeschlossen ist. Hierzu gehören jene Bremsanlagen, bei denen die Unterteilung der Übertragungseinrichtung allgemein als horizontal, diagonal oder nach L-Schema bezeichnet wird.

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Als weitere Verfeinerung solcher Bremsanlagen sind Bremsdruckregelventile eingebaut, mit denen sich der den Hinterradbremsen übermittelte Druck, bezogen auf die Vorderradbremsen, reduzieren oder begrenzen läßt, um die bei hohen Bremsdrucken auftretende Neigung der Hinterräder zum Blockieren und Gleiten zu vermindern. Als Vorsorgemaßnahme für den Fall einer Störung einer Druckquelle ist der Einbau einer Vorrichtung vorgeschlagen worden, die auf Druckausfall in jenem Teil der Bremsanlage anspricht und das Regelventil im anderen Anlagenteil unwirksam macht oder umgeht, um zu verhindern, daß dieses Regelventil die im betriebsfähigen Teil der Anlage zur Verfügung stehende Gesamtbremskraft reduziert.

Es ist jedoch in vielen Fällen unzweckmäßig, wenn das fragliche Regelventil in dieser Weise unwirksam gemacht wird, da sich zwischen den Bremsen an entgegengesetzten Seiten des Fahrzeuges ein Ungleichgewicht der Bremskraft ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckregelventil-Baugruppe der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die bei Druckausfall an einer Druckquelle die Betriebsmerkmale der jeweiligen Regelventile verändert.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine gattungsgemäße Druckregelventil-Baugruppe dadurch weitergebildet, daß das erste Ventil mit dem Einlaß des zweiten Ventils in Verbindung steht und im Betrieb mit dem dort herrschenden Druck beaufschlagt ist, wobei sich bei Ausfall des Einlaßdruckes des zweiten Ventils eine Veränderung der Kennungen des ersten Ventils ergibt.

Das erste Ventil weist vorzugsweise ein druckbetätigbares Bauteil auf, das im Betrieb einer Vielzahl gegeneinander wirkender Kräfte unterliegt, deren Resultierende Schließen oder Öffnen des Ventils bewirkt, wobei sich eine dieser Kräfte aus der Beaufschlagung des Bauteils mit dem im Einlaß

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des zweiten Ventils herrschenden Druck ergibt, so daß bei Fehlen dieses Druckes und der entsprechenden Kraft der Abschaltdruck, bei dem das erste Ventil zu arbeiten beginnt, erhöht oder erniedrigt ist.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist eine Druckregelventil-Baugruppe der eingangs beschriebenen Gattung derart gestaltet, daß jedes Ventil ein druckbetätigbares Bauteil aufweist, das ein Teil eines Ventil-Satzes trägt, welches zur Steuerung der Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß mit einem ortsfesten Teil des Ventil-Satzes zusammenwirkt, sowie eine Vorspannvorrichtung, die das Bauteil in eine Riciitung drängt, in der der Ventil-Satz geöffnet bleibt, und daß das druckbetätigbare Bauteil einander abgewandte Kolbenteile verschiedener Abmessungen aufweist, die beide mit dem am Einlaß des zugehörigen Ventile herrschenden Druck beaufschlagt sind, um eine Wirkungskomponente zu erzeugen, die das Bestreben hat, den Ventil-Satz gegen die genannte Vorspannvorrichtung zu schließen, wobei ein weiterer Teil mit dem Einlaßdruck des anderen Ventils beaufschlagt ist, um eine zusätzliche, auf das druckbetätigbare Bauteil wirkende Kraft zu erzeugen, die bei Ausfall des Einlaßdruckes des anderen Ventils aufgehoben wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Pig. 1 und 2 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch eine spezielle Ventil-Baugruppe in erfindungsgemäßer Ausbildung.

Die gezeigten Ventil-Baugruppen sind in Aufbau und Wirkungsweise im wesentlichen einander ähnlich.

In beiden Fällen weist die Baugruppe ein Paar Druekregelventile in Gestalt von Druckbegrenzungsventilen auf, denen jeweils entsprechende Ein- und Auslässe zugeordnet sind.

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Die in Pig. 1 dargestellte Ventil-Baugruppe weist ein Gehäuse 1 mit getrennten Einlassen 1A und 1B auf, die mit zugehörigen gestuften Ventilbohrungen 2A und 2B in Verbindung stehen. Diese weisen an ihrem zugehörigen breiteren Ende einen Auslaß 3A bzw. 3B auf. Zwischen dem Einlaß 1A bzw. 1B jeder Ventilbohrung 2A und 2B und dem zugehörigen Auslaß 3A bzw. 3B befindet sich ein ortsfester Ventilsitz 4A bzw. 4B₇ der mit einem Ventilverschlußglied in Gestalt eines Planventiltellers 5A bzw. 5B zusammenwirkt, der mit einem beim gezeigten Beispiel als Ventilstößel ausgebildeten druekbetätigbaren Bauteil 6A bzw. 6B einstückig verbunden ist. Das Bauteil 6A bzw. 6B weist an seinem äußeren, an der anderen Seite des Auslasses 3A bzw. 3B gelegenen Ende einen Kolbenteil 7A bzw. 7B in Gestalt eines Kolbenbodens auf, der in der zugehörigen Kolbenbohrung gegen eine Einstellfeder 8A bzw. 8b arbeitet. Nahe des Planventiltellers 5A bzw. 5B ist ein Kolbenteil 9A bzw. 9B in Gestalt eines zweiten Kolbenbodens angeordnet und unter Abdichtung verschieblich in einer Bohrung 1OA bzw. 1OB aufgenommen. Jeweils in einer mit dem Einlaß 1A bzw. 1B in Verbindung stehenden.Bohrung arbeitet ein erster Teil 11A bzw. 11B des druekbetätigbaren Bauteils 6A bzw. 6B, der beim gezeigten Beispiel als dritter Kolbenboden ausgebildet ist.

Es sei nunmehr nur das Regelventil betrachtet, das die Verbindung zwischen dem Einlaß 1A und dem Auslaß 3A steuert. Die volle wirksame Fläche A3 des Kolbenteils 7A, d.h. seine um die Querschnittsfläche des benachbarten Schaftes verminderte Querschnittsfläche, ist größer als die volle wirksame Fläche A1 des Kolbenteils 9A, und diese wiederum ist größer als die volle wirksame Fläche A2 des ersten Teils 11A des Bauteils 6A. Die letztgenannte wirksame Fläche ist dem im Einlaß 1B herrschenden Druck ausgesetzt, der bei normalem Betrieb gleich ist dem im Einlaß 1A herrschenden Druck.

Sobald dem Einlaß 1A Bremsdruck zugeführt wird, wirkt der Druck P in der gleichen Richtung und gegen die Feder 8A auf

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die Flächen A3 und A2 und in der entgegengesetzten Richtung auf die Fläche A1. Der Hydraulikschub ist somit gleich . P(A3+A2-A1), und sobald dieser Schub ausreicht, die Vorspannung in der Feder 8A zu überwinden, bewegt sich das druckbetätigbare Bauteil 6A nach außen, entsprechend Fig. 1 nach links, um mit dem Planventilteller 5A am Ventilsitz 4A zu schließen und dadurch die Verbindung zwischen dem Einlaß 1A und dem Auslaß 3A zu unterbrechen. Das Ventil bleibt geschlossen, bis der Druck im Einlaß 1A auf oder knapp unter den Abschaltdruck herabgesetzt ist, bei dem er das Schließen des Ventils bewirkte.

Wird am Einlaß 1B kein Einlaßdruck mehr zugeführt, beispielsweise infolge vollständigen Ausfalls der diesen Einlaß versorgenden Druckquelle, geht der Hydraulikschub, der das Bestreben hat, das Ventil zu schließen, auf P(A3-A1) zurück, so daß zur Überwindung der Kraft der Feder 8A und dadurch zum Schließen des Ventils am Einlaß 1A ein höherer Druck erforderlich ist.

In ähnlicher Weise geht bei Druckverlust im Einlaß 1A der Abschaltdruck am Einlaß 1B zurück.

Bei Einbau in eine diagonal unterteilte Zweikreis-Druckbremsanlage ist der Einlaß U an eine erste, eine Vorderradbremse versorgende Druckquelle und der Auslaß 3A an die diagonal gegenüberliegende Hinterradbremse angeschlossen. In ähnlicher Weise sind der Einlaß 1B und der Auslaß 3B an eine zweite Druckquelle und eine andere Vorderradbremse bzw. an die andere Hinterradbremse angeschlossen. Druckverlust in einem Bremskreis bewirkt eine Erhöhung des Abschaltdruckes des Regelventils im anderen Bremskreis. Auf diese Weise neigen die Bremskräfte an den noch betriebsfähigen, diagonal sich gegenüberliegenden Vorder- und Hinterradbremsen dazu, sich gegenseitig auszugleichen. Es ist jedoch zweckmäßig, noch dafür zu sorgen, daß bei hohen Bremsdrücken der der betriebsfähigen Hinterradbremse zugeführte Druck begrenzt wird, um die Gleitgefahr am Hinterrad zu vermindern.

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Die in Fig. 2 dargestellte Ventil-Baugruppe ist in Aufbau und Wirkungsweise dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 im wesentlichen ähnlich. Eine gesonderte Beschreibung ist daher nur hinsichtlich der Hauptunterschiede erforderlich. Beim gezeigten Beispiel sind die Ventilbohrungen 2A und 2B nebeneinander angeordnet und gleich ausgerichtet.

Bei jedem Regelventil trägt der Schaft des druckbetätigbaren Bauteils 6A oder 6B nicht einen gesonderten Kolbenteil 7A bzw. 7B, sondern durchdringt unter Abdichtung und verschiebbar einen Verschlußstopfen 12A bzw. 12B und ist an seinem äußeren Ende an eine Feder 8A bzw. 8B, beim gezeigten Beispiel eine Einstellzugfeder, angeschlossen, die im Betrieb entsprechend der Belastung bzw. Beladung des Fahrzeuges belastet ist und stets in einer Richtung wirkt, in der das Ventil geöffnet bleibt. Schließlich sind die Kolbenteile 9A bzw. 9B und die ersten Teile 11A bzw. 11B des Bauteils 6A bzw. 6B in ihrer Wirkungsweise insofern umgekehrt, als der auf den Kolbenteil 9A oder 9B wirkende Druck dazu neigt, das Ventil zu schließen, und der auf den ersten Teil 11A oder 11B des Bauteils 6A bzw. 6B wirkende Druck das Bestreben hat, das Ventil zu öffnen.

Die Querschnittsfläche jedes Kolbenteils 9A und 9B sei mit A1, die jedes ersten Teiles 11A und 11B mit A2 und jene des Schaftes des Bauteiles Sk bzw. 6B mit A3 angenommen. Bei Beaufschlagung der Einlasse 1A und 1B mit einem Druck P ist der Hydraulikschub, der das Bestreben hat, das Ventil zu schließen, gleich Ρ(Α1-Α3+Α2) und das Ventil schließt sich, sobald dieser Schub einen ausreichend hohen Wert erreicht, um die von der außen angeordneten Feder 8A bzw. BB ausgeübte Öffnungskraft zu überwinden.

Wird beispielsweise am Einlaß 1B kein Einlaßdruck mehr zugeführt, erhöht sich der Schließschub auf P(A1-A3), so daß sich das Ventil bei einem niedrigeren, am Einlaß 1A erzeugten Abschaltdruck P schließt.

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Eine derartige Ventil-Baugruppe eignet sich zum Einbau in eine Fahrzeugbremsanlage mit Unterteilung der Übertragungseinrichtung nach dem sogenannten L-Schema, bei der eine Druckquelle die Arbeitsräume der Radbremszylinder an beiden Vorderrädern und einen Bremszylinder an einem Hinterrad versorgt, während eine zweite Druckquelle an getrennte Bremszylinder-Arbeitsräume an beiden Vorderrädern und an einen Bremszylinder am anderen Hinterrad angeschlossen ist.

In einem solchen Falle sind die Einlasse 1A und 1B mit den zugehörigen Druckquellen und die Auslässe 3A und 3B mit den zugehörigen Hinterradbremszylindern verbunden. Bei Ausfall einer Druckquelle arbeitet die Ventil-Baugruppe in der weiter oben beschriebenen Weise und verringert den Abschaltdruck, auf d'η der verbleibende Hinterradbremszylinder begrenzt ist, um die zu hohe Bremskraft an einer Seite des Fahrzeuges gegenüber der anderen zu begrenzen.

Die Ventile brauchen keine Druckbegrenzungsventile zu sein, sondern könnten Druckreduzierventile sein. Zur Erfüllung spezieller Einbauerfordernisse könnte die Ventil-Baugruppe auch so abgewandelt werden, daß nur eines der Hegelventile mit dem im Einlaß des anderen Ventiles herrschenden Druck beaufschlagt wird.

/Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1./' Druckregelventil-Baugruppe für Fahrzeugbremsanlagen,

einem ersten und einem zweiten Regelventil mit zugehörigen, an getrennte Druckquellen anschließbaren Einlassen und an getrennte Radbremsen anschließbaren Auslassen, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A) mit dem Einlaß (1B) des zweiten Ventils (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) in Verbindung steht und mit dem dort herrschenden Druck beaufschlagt ist, wobei sich bei Druckausfall am Einlaß (1B) des zweiten Ventils (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) eine Veränderung der Kennungen des ersten Ventils (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A) ergibt.

2. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (1B) des zweiten Ventils (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) an eine Bohrung angeschlossen ist, in der ein erster Teil (11A) eines druckbetätigbaren Bauteils (6A) des ersten Ventils (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A) verschiebbar ist, wobei der Einlaßdruck des zweiten Ventils (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) auf den ersten Teil (11A) des druekbetätigbaren Bauteils (6A) eine Kraft aufträgt, die eine von einer Vielzahl gegeneinander wirkender Kräfte ist, die auf das Bauteil (6A) wirken, wobei sich bei Ausfall des Einlaßdruckes des zweiten Ventils (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) durch Aufhebung der entsprechenden, auf den ersten Teil (11Δ) des druckbetätxgbaren Bauteils (6A) wirkenden Kräfte eine Veränderung des Abschaltdruckes ergibt, bei dem das erste Ventil (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A) zu arbeiten beginnt.

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3. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) mit dem Einlaß (1A) des ersten Ventils (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A) in Verbindung steht und mit dem dort herrschenden Druck beaufschlagt ist, wobei sich bei Druckausfall am Einlaß (1A) des ersten Ventils (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A) eine Veränderung der Kennungen des zweiten Ventils (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) ergibt.

4. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (1A) des ersten Ventils (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A) an eine Bohrung angeschlossen ist, in der ein erster Teil (11B) eines druckbetätigbaren Bauteils (6B) des zweiten Ventils (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) verschiebbar ist, wobei der Einlaßdruck des ersten Ventils (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A) auf den ersten Teil (11B) des druckbetätigbaren Bauteils (6B) des zweiten Ventils (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B)

eine Kraft aufträgt, die eine von einer Vielzahl gegeneinander wirkender Kräfte ist, die auf das druckbetätigbare Bauteil (6B) wirken, wobei sich bei Ausfall des Einlaßdruckes -des ersten Ventils (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A) durch Aufhebung der entsprechenden, auf den ersten Teil (11B) des druckbetätigbaren Bauteils (6B) des zweiten Ventils (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) wirkenden Kraft eine Veränderung des Abschaltdruckes ergibt, bei dem das zweite Ventil (Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) zu arbeiten beginnt.

5. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes druckbetätigbare Bauteil (6A,6B) weitere, einander abgewandte Kolbenteile (7A,9A bzw. 7B,9B) verschiedener Abmessungen aufweist, die beide mit dem am Einlaß (1A bzw. 1B) des zugehörigen Ventils (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A bzw. Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) herrschenden Druck beaufschlagt sind, um

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eine Wirkungskomponente zu erzeugen, die das Bestreben hat, das zugehörige Ventil (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A bzw. Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) zu schließen.

6. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe weiterhin Federn (8A,8B) aufweist, die die zugehörigen druckbetätigbaren Bauteile (6A bzw. 6B) in eine Richtung drängen, in der die Ventile (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A bzw. Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) geöffnet bleiben.

7· Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte, auf den ersten Teil (11A bzw. 11B) jedes druckbetätigbaren Bauteils (6A bzw. 6B) wirkende Kraft die Wirkung der zugehörigen Feder (8A bzw. 8B) unterstützt.

8. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Feder (8A, 8B) im Innern eines Gehäuses (1) der Ventil-Baugruppe angeordnet ist.

9. Druckregelventil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die druckbetätigbaren Bauteile (6A,6B) der entsprechenden Ventile (Ventilsitz 4A, Planventilteller 5A bzw. Ventilsitz 4B, Planventilteller 5B) zum Schließen derselben in entgegengesetzten Richtungen wirken.

10. Druckregelventil-Baugruppe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichne t, daß jedes druckbetätigbare Bauteil (6A,6B) unter Abdichtung ein Gehäuse (1) der Ventil-Baugruppe durchdringt und außerhalb des Gehäuses (1) an die zugehörige Feder (8A bzw. 8B) angeschlossen ist.

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