WO1995001899A1 - Hydraulisches druckregelventil, insbesondere hydraulisches fremdkraftbremsventil - Google Patents

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Druckregelventil, insbesondere von einem hydraulischen Fremdkraftbremsventil. Ein bekanntes Ventil dieser Art besitzt in einem Ventilgehäuse (10) eine Ventilbohrung (11) in die in einem axialen Abstand zueinander ein Versorgungskanal (P), ein Verbraucherkanal (B) und ein Tankkanal (T) münden, und einen in der Ventilbohrung angeordneten Regelkolben (14, 15), der in eine erste Richtung in eine durch einen Anschlag definierte erste Endstellung, in der der Versorgungskanal und der Verbraucherkanal miteinander verbunden sind, und in eine zweite Richtung in eine zweite Endstellung verstellbar ist, in der der Verbraucherkanal mit dem Tankkanal verbunden ist, und der dazwischen eine Regelstellung einnehmen kann. Um bis zu kleinen Enddrücken herab bei einer Betätigung des Ventils einen schnellen Druckaufbau im Verbraucherkanal zu erzielen, ist vorgesehen, daß der Verbraucherkanal zwischen dem Versorgungskanal und dem Tankkanal angeordnet ist, daß der Regelkolben eine radiale Aussparung (33) zur direkten Verbindung des Verbraucherkanals mit dem Versorgungskanal hat und daß die radiale Aussparung in der ersten Endstellung des Regelkolbens symmetrisch zum Verbraucherkanal und zum Versorgungskanal liegt. Aufgrund einer solchen Ausbildung sind die Strömungskräfte in der ersten Endstellung des Regelkolbens sehr gering, wodurch ein schneller Druckanstieg erhalten wird.

Description

Beschreibung

HYDRAULISCHES DRUCKREGELVENTIL, INSBESONDERE HYDRAULISCHES FRE DKRA-=TBRE S- VENTIL

Die Erfindung geht aus von einem hydraulisches Druckregelventil, insbesondere von einem hydraulischen Fremdkraftbremsventil , das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist.

Ein derartiges, als Fremdkraftbremsventil ausgebildetes Druckre¬ gelventil ist aus der DE 35 45 975 AI bekannt. Bei diesem Ventil ist in einem Ventilgehäuse eine Ventilbohrung vorhanden, in die in einem axialen Abstand zueinander ein Versorgungskanal, ein Bremsdruckkanal als Verbraucherkanal und ein Tankkanal münden, wobei der Versorgungskanal zwischen dem Bremsdruckkanal und dem Tankkanal angeordnet ist. Weiterhin ist bei dem bekannten Fremd- kraftbremsventil in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des An- Spruches 1 in der Ventilbohrung ein Regelkolben in eine erste Richtung in eine durch einen Anschlag definierte erste Endstel¬ lung, in der der Versorungskanal und der Bremsdruckkanal mitein¬ ander verbunden sind, und in eine zweite Richtung in eine zweite Endstellung verstellbar, in der der Bremsdruckkanal mit dem Tankkanal verbunden ist. Dazwischen kann der Regelkolben eine

Regelstellung einnehmen, in der er den Bremsdruckkanal mit Null¬ überdeckung oder einer geringen positiven Überdeckung vom Ver¬ sorgungskanal und vom Tankkanal trennt. Bei dem bekannten Fremd¬ kraftbremsventil besitzt der Regelkolben eine zentrale Längsboh- rung, in die eine Querbohrung mündet, deren Durchmesser dem lichten Abstand zwischen dem Versorgungskanal und dem Tankkanal entspricht und die sich in der Regelstellung des Regelkolbens in dem Bereich zwischen diesen beiden Kanälen befindet. Die Längs¬ bohrung des Regelkolbens ist im Bereich des Bremsdruckkanals durch eine weitere Bohrung wieder nach außen in einen mit einer Eindrehung versehenen Bereich des Regelkolbens geführt. Außerdem ist die Längsbohrung auch an der Stirnseite des eingedrehten Ab¬ schnitts des Regelkolbens offen. Der Bremsdruckkanal wird über die Querbohrungen und die Längsbohrungen bei einer Bewegung des Regelkolbens aus der Regelstellung heraus in die eine Richtung mit dem Versorgungskanal und bei einer Bewegung in die andere Richtung mit dem Tankkanal verbunden.

In Fremdkraftbre sanlagen werden je nach der auf das Fremdkraft- bremsventil ausgeübten äußeren Kraft Bremsdrücke bis in den Be¬ reich von 100 bar aufgebaut. Charakteristisch ist dabei, daß ein Graph, in dem die zum Druckaufbau benötigte Zeit gegen den End¬ druck aufgetragen ist einen Bereich mit einer starken Krümmung zeigt. Für Bremsdrücke, die oberhalb dieses Bereichs liegen, ist die Zeit für den Druckaufbau wenigstens annähernd immer die gleiche. Unterhalb des Bereichs nimmt die Zeit für den Druckauf¬ bau zu kleineren Bremsdrücken stark zu. Dies ist darauf zurück¬ zuführen, daß einerseits die über das Ventil fließende Druckmit¬ telmenge nur wenig vom aufzubauenden Bremsdruck abhängt und daß andererseits für niedrige Enddrücke der Regelkolben nicht mehr in seine erste Endstellung mit dem maximalen Durchflußquer¬ schnitt gelangt. Etwa die gleiche Druckmittelmenge muß dann über einen Querschnitt fließen, der kleiner ist als für höhere End¬ drücke. Eine schnelle Reaktion eines hydraulischen Systems auf ein Ansteuersignal ist ganz allgemein meist von Vorteil. Insbe¬ sondere ist ein schneller Druckaufbau in einer Bremsanlage gün¬ stig, weil dadurch die Sicherheit der mit mit einer solchen Bremsanlage ausgerüsteten Fahrzeugen umgehenden Personen erhöht und das Bremsgefühl verbessert wird.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein hydrauli¬ sches Druckregelventil, insbesondere ein hydraulisches Fremd¬ kraftbremsventil, zu entwickeln, mit dem kurze Zeiten zum Druck¬ aufbau bis zu sehr niedrigen Enddrücken erreichbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein hydraulisches Druck- regelventil, das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist dadurch gelöst, daß gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 der Verbraucherkanal zwischen dem Versorgungska¬ nal und dem Tankkanal angeordnet ist, daß der Regelkolben eine radiale Aussparung zur direkten Verbindung des Verbraucherkanals mit dem Versorgungskanal besitzt und daß die radiale Aussparung in der ersten Endstellung des Regelkolbens symmetrisch zum Bremsdruckkanal und zum Versorgungskanal liegt.

Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß bei einem Fremdkraft- bremsventil mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 der Einfluß der Strömungskräfte bei hohen aufzubauenden Drüc¬ ken gering, zu niedrigen Drücken hin jedoch nicht vernachläßig- bar ist. Dies hat zur Folge, daß bei niedrigen Drücken der Re¬ gelkolben durch die Strömungskräfte aus seiner ersten Endstel- lung, die er aufgrund der auf ihn ausgeübten äußeren Kraft ein¬ nehmen würde, wenn keine Strömungskräfte auftreten würden, in Richtung auf die Regelstellung zu verstellt wird, so daß zwi¬ schen dem Versorgungskanal und dem Bremsdruckkanal nicht mehr der maximale Durchflußquerschnitt vorhanden ist. Größere äußere Kräfte, denen höhere Enddrücke entsprechen, können dagegen den Regelkolben auch gegen die Kraft der Strömungskräfte in seiner ersten Endstellung halten, so daß die Hydraulikflüssigkeit durch einen maximalen Querschnitt zwischen dem Versorgungskanal und dem Bremsdruckkanal hindurch zu den Bremskolben fließen kann. Bei einem erfindungsgemäßen Fremdkraftbremsventil ist nun da¬ durch, daß die radiale Aussparung in der ersten Endstellung des Regelkolbens symmetrisch zum Bremsdruckkanal und zum Versor¬ gungskanal liegt, dafür gesorgt, daß in der ersten Endstellung die Strömungskräfte auf den Regelkolben null oder nahezu null sind. Deshalb verbleibt der Regelkolben bis zu sehr niedrigen

Enddrücken hin solange in seiner ersten Endstellung, bis sich im Bremsdruckkanal ein Druck aufgebaut hat, der den Regelkolben in die Regelstellung und in ein Kräftegleichgewicht bringt. Mit ei¬ nem erfindungsgemäß ausgebildeten Fremdkraftbremsventil ist es gelungen, die Grenze bis zu der herab die Zeit für den Druckauf¬ bau annähernd konstant ist, von etwa 40 bar auf 20 bar zu er¬ niedrigen. Damit einhergehend konnte die Zeit zum Druckaufbau auf etwa 80 % bei 40 bar bis auf 30 % bei 10 bar verringert wer¬ den. Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydrauli¬ schen Druckregelventils, insbesondere eines hydraulischen Fremd¬ kraftbremsventils kann man den Unteransprüchen entnehmen.

Grundsätzlich gibt es bei Druckregelventilen die zwei verschie- denen Möglichkeiten, jeweils ein Paar Regelkanten zwischen dem Regelkolben und dem Versorgungskanal sowie zwischen dem Regel¬ kolben und dem Tankkanal oder zwei Paar Regelkanten zwischen dem Regelkolben und dem Verbraucherkanal, in dem der Druck geregelt werden soll, vorzusehen. Bei der ersten Konstruktion erstreckt sich zwischen den beiden Regelkanten des Regelkolbens üblicher¬ weise eine einzige radiale Aussparung des Regelkolbens. Bei der zweiten Konstruktion besitzt der Regelkolben, wie dies im An¬ spruch 2 angegeben ist, einen Kolbensteg, dessen axiale Erstrek- kung wenigstens annähernd der axialen Erstreckung des Verbrau- cherkanals entspricht und der sich in der Regelstellung des Re¬ gelkolbens mittig des Verbraucherkanals befindet. Beidseits des Kolbenstegs hat der Regelkolben jeweils eine radiale Aussparung, wobei der Verbraucherkanal über die eine Aussparung mit dem Ver¬ sorgungskanal und über die andere Aussparung mit dem Tankkanal verbindbar ist. Die Aussparung, über die der Verbraucherkanal mit dem Versorgungskanal verbindbar ist, wird nun axial so lang gemacht, daß sie gemäß Anspruch 1 in der ersten Endstellung des Regelkolbens symmetrisch zum Verbraucherkanal und zum Versor¬ gungskanal liegt.

Bei einem Druckregelventil wird der Druck im Verbraucherkanal auf eine Stirnseite des Regelkolbens rückgeführt und dadurch eine der äußeren Kraft entgegengerichtete Kraft auf den Regel¬ kolben erzeugt. Gemäß Anspruch 3 geschieht die Rückführung in vorteilhafter Weise über den Regelkolben, und zwar durch eine Querbohrung im Kolbensteg und eine zur einen Stirnseite des Re¬ gelkolbens hin offene Längsbohrung im Regelkolben, in die die Querbohrung mündet.

Die oben als erste beschriebene Anordnung der Paare von Regel¬ kanten ist bei einem hydraulischen Druckregelventil gemäß An- spruch 4 verwirklicht. Allerdings ist bei einem erfindungsgemä¬ ßen hydraulischen Druckregelventil nicht eine einzige radiale Aussparung am Regelkolben zwischen dessen beiden Regelkanten vorhanden. Vielmehr sind zwei axial hintereinanderliegende ra- diale Aussparungen vorgesehen, zwischen denen sich ein Kolben¬ steg befindet, der in den Stellungen des Regelkolbens einen Querschnitt zwischen dem Verbraucherkanal und der ersten Ausspa¬ rung offen läßt. Dieser Kolbensteg besitzt keine Funktion im Hinblick auf die Verbindungen der drei Kanäle untereinander. Er ist lediglich vorhanden, um eine Aussparung am Regelkolben zu erzeugen, die in der ersten Endstellung des Regelkolbens symme¬ trisch zum Verbraucherkanal und zum Versorgungskanal liegt.

Um ohne kompliziert einzubringende Bohrungen am Regelkolben die Verbindung zwischen dem Verbraucherkanal und dem Tankkanal her- stellen zu können, ist gemäß Anspruch 5 vorgesehen, daß die axiale Erstreckung des Kolbenstegs kleiner ist als die axiale Erstreckung des Verbraucherkanals und daß der Kolbensteg in den Stellungen des Regelkolbens einen Querschnitt zwischen dem Ver¬ braucherkanal und der zweiten Aussparung offen läßt. Somit be- findet sich der Kolbensteg in den verschiedenen Stellungen des Regelkolbens axial jeweils ganz innerhalb des Verbraucherkanals.

Zur Rückführung des Drucks im Verbraucherkanal auf eine Stirn¬ seite des Regelkolbens bei einem Druckregelventil nach Anspruch 4 oder nach Anspruch 5 ist es günstig, wenn der Regelkolben ge- maß Anspruch 6 in der zweiten Aussparung eine Querbohrung auf¬ weist, die im Inneren des Regelkolbens in eine zur einen Stirn¬ seite des Regelkolbens hin offene Längsbohrung mündet. Der Druck in der zweiten Aussparung des Regelkolbens entspricht auch dann dem Druck im Verbraucherkanal, wenn die Verbindung zwischen dem Versorgungskanal und dem Verbraucherkanal offen ist und eine Hydraulikflüssigkeit vom Versorgungskanal zum Verbraucherkanal strömt.

Üblicherweise ragt der Regelkolben am einen Ende aus der Ventil¬ bohrung heraus und ist dort mit einer äußeren Kraft derart be- aufschlagbar, daß die äußere Kraft ihn weiter in die Ventilboh¬ rung hineinzuschieben sucht. Zu dem besagten Ende der Ventilboh¬ rung hin ist eine Abdichtung zwischen dem Regelkolben und der Wand der Ventildichtung notwendig. Bei einem hydraulischen Druckregelventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6 läßt sich nun von den drei in die Ventilbohrung mündenden Kanälen der Tankka¬ nal am nächsten zu dem Ende der Ventilbohrung anordnen, auch wenn die äußere Kraft in die Ventilbohrung hineinwirkt. Die Ab¬ dichtung zwischen dem Tankkanal und dem außerhalb der Ventilboh- rung befindlichen Raum läßt sich leicht bewerkstelligen, da al¬ lenfalls ein geringes Druckgefälle besteht.

Für den Wirkungsgrad eines hydraulischen Systems kommt es darauf an, Leckölverluste gering zu halten. Für diese Zielsetzung ist gemäß Anspruch 8 vorgesehen, daß eine der direkten Verbindung des Verbraucherkanals mit dem Versorgungskanal dienende radiale Aussparung des Regelkolbens in Umfangsrichtung des Regelkolbens begrenzt ist. Dadurch wird in der zweiten Endstellung des Druck¬ regelventils die Dichtfläche zwischen dem Versorgungskanal und dem Verbraucherkanal gegenüber einer rundum umlaufenden radialen Aussparung vergrößert, sofern die radiale Aussparung in dieser Stellung des Regelkolbens axial unter den zwischen den beiden Kanälen befindlichen Steg des Ventilgehäuses greift.

Durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 9 wird ein Kräfteungleich¬ gewicht am Regelkolben in radialer Richtung vermieden. Bei einem Fremdkraftbremsventil kommt es zwischen dem Bremsdruckkanal als Verbraucherkanal und dem Tankkanal nicht so sehr auf eine hoch¬ wirksame Abdichtung an, wie zwischen dem Versorgungskanal und dem Bremsdruckkanal, da im Bremsdruckkanal jeweils nur kurzzei¬ tig ein Druck ansteht und dieser Druck darüber hinaus auch ge- ringer als der Druck im Versorgungskanal sein kann, so daß wäh¬ rend eines Bremsvorgangs auftretende, geringe Ölverluste zum Tankkanal nicht ins Gewicht fallen. Deshalb kann eine zur Ver¬ bindung des Bremsdruckkanals mit dem Tankkanal dienende radiale Aussparung am Regelkolben ohne weiteres ganz um diesen herumlau- ^fen- Anspruch 10 schließlich bezieht sich auf ein hydraulisches Fremdkraftbremsventil, das zur Verwendung in einem Zweikreis- bremssystem vorgesehen ist und das deshalb einen Primärregelkol¬ ben und einen Sekundärregelkolben besitzt. Nach Anspruch 10 be- steht ein Unterschied zwischen dem Primärregelkolben und dem Se¬ kundärregelkolben darin, daß eine der direkten Verbindung eines zugeordneten Versorgungskanals und eines zugeordneten Brems¬ druckkanals dienende radiale Aussparung des Sekundärregelkolbens in axialer Richtung größer ist als eine solche radiale Ausspa- rung des Primärregelkolbens . Auf diese Weise werden Toleranzen in der Lage der zwei Gruppen von Kanälen, in der Lage des die erste Endstellung des Sekundärregelkolbens definierenden An¬ schlags, in der Länge der beiden Regelkolben, usw. ausgeglichen.

Zwei Ausführungsbeispiele eines als Fremdkraftbremsventil ausge- bildeten erfindungsgemäßen hydraulischen Druckregelventils sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeich¬ nungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 ein Längsschnitt durch eine erste Ausführung, bei der sich jeweils ein Paar Regelkanten zwischen einem Regel¬ kolben und einem Versorgungskanal bzw. einem Tankkanal befinden,

Figur 2 einen Teilschnitt durch das Ventil nach Figur 1 senk¬ recht zur Zeichenebene der Figur 1, wobei sich ein Regelkolben in einer Endstellung befindet, in der der

Bremsdruckkanal mit dem Versorgungskanal verbunden ist,

Figur 3 einen Teilschnitt durch das Ventil nach Figur 1 senk¬ recht zur Zeichenebene der Figur 1 , wobei sich ein Regelkolben in einer Regelstellung befindet,

Figur 4 eine zweite Ausführung eines Fremdkraftbremsventils, bei der die zwei Paare von Regelkanten zwischen einem Kolbensteg und dem Bremsdruckkanal ausgebildet sind. wobei sich der Regelkolben in der Regelstellung befindet, und

Figur 5 die Ausführung nach Figur 4 in einer Endstellung des Regelkolbens, in der der Bremsdruckkanal mit dem Ver- sorgungskanal verbunden ist.

Nach Figur 1 befindet sich in einem Ventilgehäuse 10 eine Ven¬ tilbohrung 11, in die radial zwei Gruppen von Kanälen münden. Alle Kanäle sind als Ringkanäle ausgebildet, die zur Ventilboh¬ rung 11 hin offen sind und ganz um die Ventilbohrung herumlau- fen. Zu jeder Gruppe gehört ein Tankkanal T, ein Bremsdruckkanal B und ein Versorgungskanal P, in dem ein weitgehend konstanter Druck ansteht. Jeder Bremsdruckkanal ist mit einem oder mehreren Bremskolben eines Fahrzeugs und der Tankkanal ist mit einem 01- vorratsbehälter verbunden. Eine Verschlußschraube 12 verschließt die Ventilbohrung auf der einen Seite. Auf der anderen Seite mündet die Ventilbohrung 11 in einen Aufnahmeraum 13 des Gehäu¬ ses 10. Von jeder Gruppe von jeweils drei Kanälen befindet sich der Tankkanal am nächsten am Aufnahmeraum 13. Der Versorgungska¬ nal P ist am weitesten vom Aufnahmeraum 13 entfernt. Der Brems- druckkanal B ist zwischen dem Tankkanal T und dem Versorgungska¬ nal P angeordnet.

In der Ventilbohrung 11 sind axial hintereinander ein Primärre¬ gelkolben 14 und ein Sekundärregelkolben 15 angeordnet. Der Pri¬ märregelkolben 14 befindet sich in einer sich an den Aufnah- meraum 13 anschließenden Hälfte der Ventilbohrung 11 und der Se¬ kundärregelkolben 15 zwischen dem Primärregelkolben 14 und der Verschlußschraube 12. Eine zwischen den beiden Regelkolben 14 und 15 angeordnete Druckfeder 16 sucht die beiden Regelkolben voneinander wegzubewegen. Eine weitere Druckfeder 17 ist zwi- sehen der Verschlußschraube 12 und dem Sekundärregelkolben 15 eingespannt und übt auf den Sekundärregelkolben 15 eine in Rich¬ tung auf den Primärregelkolben 14 wirkende Kraft aus. Die Stei- figkeit der Feder 17 ist größer als diejenige der Feder 16. Der Primärregelkolben 14 ragt mit einem Führungszapfen 18 in den Aufnahmeraum 13 hinein, in dem auf den Führungszapfen 18 ein Fe¬ derteller 19 aufgeschoben ist. Der Federteller 19 ist zwischen der Stufe 26 zwischen der Ventilbohrung 11 und dem Aufnahmeraum 13 und einem in den Aufnahmeraum eingesetzten Sprengring 20 axial bewegbar. An ihm stützt sich eine Regelfederanordnung 21 ab, die aus zwei Schraubendruckfedern 22 und einem zwischen den beiden Schraubendruckfedern eingespannten Dorn 23 besteht. Die Regelfederanordnung 21 ist auf den größten Teil ihrer Länge von einer auf der einen Seite geschlossenen Hülse 24 umgeben, die in einem an das Gehäuse 10 angeschraubten Flansch 25 verschiebbar geführt ist. Die Stufe 26 definiert als erster Anschlag eine er¬ ste Endstellung, der Sprengring 20 als zweiter Anschlag eine zweite Endstellung des Primärregelkolbens 14.

Der Primärregelkolben 14 besitzt im Anschluß an einen Kolbenab¬ schnitt 30, in dem der Durchmesser des Kolbens 14 dem Durchmes¬ ser der Ventilbohrung 11 entspricht und an dem eine zwischen dem Tankkanal T und dem Aufnahmeraum 13 im Gehäuse 10 gehaltene Dichtung 31 anliegt, eine umlaufende Ringnut 32. In der gezeig- ten, in der Ansicht nach Figur 1 rechten, zweiten Endstellung des Primärregelkolbens 14 sind der Bremsdruckkanal B und der Tankkanal T über die Ringnut 32 miteinander verbunden, die hier als zweite radiale Aussparung des Primärregelkolbens 14 angese¬ hen wird. Vom Kolbenabschnitt 30 aus gesehen jenseits der Ring- nut 32 und in einem geringen Abstand zu dieser besitzt der Pri¬ märregelkolben 14 zwei einander diametral gegenüberliegende ra¬ diale Sackbohrungen 33, die als erste radiale Aussparungen des Primärregelkolbens 14 betrachtet werden. Der Abstand zwischen der äußeren Kante 34 zwischen Ringnut 32 und Kolbenabschnitt 30 und dem am weitesten von dieser Kante 34 entfernten Punkt 35 der oberen Kante 38 einer Aussparung 33 ist nur geringfügig kleiner als der in die Figur 1 eingezeichnete Abstand A zwischen der dem Bremsdruckkanal benachbarten Kante 36 zwischen dem Tankkanal T und der Ventilbohrung 11 sowie der dem Bremsdruckkanal B benach- barten Kante 37 zwischen dem Versorgungskanal P und der Ventil¬ bohrung 11. Die Kanten 34 und 36 bilden ein erstes Paar von Re- gelkanten, die obere Kante 38 einer Aussparung 33 und die Kante 37 ein zweites Paar von Regelkanten.

In der ersten Endstellung des Primärkolbens 14, in der der Fe¬ derteller 19 sowohl am Primärregelkolben 14 als auch an der Stufe 26 zwischen der Ventilbohrung 11 und dem Aufnahmeraum 13 anliegt, verbinden die Aussparungen 33 den Versorgungskanal P mit dem Bremsdruckkanal B. In der zwischen den beiden Endstel¬ lungen liegenden und in Figur 3 gezeigten Regelstellung des Pri¬ märventilkolbens 14 liegen sich die Paare von Regelkanten radial gegenüber, wobei es im Hinblick auf die Regelkante 38 der Aus¬ sparung 33 auf die Lage des Punktes 35 ankommt. Um die Verbin¬ dung des Bremsdruckkanals B einmal mit dem Tankkanal T und ein andermal mit dem Versorgungskanal P herzustellen, ist es an sich nicht notwendig, daß sich die ersten Aussparungen 33 nur über einen begrenzten Teil des Umfangs des Primärkolbens 14 erstrec¬ ken und daß sie durch den durch das zwischen ihnen und der Ring¬ nut 32 stehengebliebende Material gebildeten Kolbensteg 39 von der Ringnut 32 getrennt sind. Zur Herstellung der verschiedenen Verbindungen könnte der Primärregelkolben 14 auch eine einzige von der Kante 34 bis zum Punkt 35 reichende Ringnut besitzen.

Die Aussparungen 33 sind jedoch in Umfangsrichtung des Primärre¬ gelkolbens 14 begrenzt, um die Dichtfläche zwischen dem Versor¬ gungskanal P und dem Bremsdruckkanal B zu vergrößern und dadurch nur eine geringe Leckölmenge fließen zu lassen. Der Kolbensteg 39, dessen axiale Erstreckung viel kleiner ist als die axiale Erstreckung des Bremsdruckkanals B, befindet sich in den beiden Endstellungen des Primärregelkolbens 14 und in allen Stellungen dazwischen jeweils innerhalb des Bremsdruckkanals B und läßt so¬ mit immer eine Verbindung zwischen diesem und der Ringnut 32 of- fen. Durch den Kolbensteg 39 wird erreicht, daß in der ersten Endstellung des Primärregelkolbens 14 die in Figur 2 gezeigt ist, eine radiale Aussparung des Primärregelkolbens 14, und zwar die Aussparung 33 symmetrisch zum Versorgungskanal P und zum Bremsdruckkanal B liegt. In einer solchen Konfiguration sind die Strömungskräfte auf den Primärregelkolben 14 wenigstens annä- hernd null. Dies führt zu der weiter oben schon erwähnten schnellen Reaktionszeit des Bremsdrucks auch bei niedrigen End¬ drücken.

In den Primärregelkolben 14 ist von der dem Sekundärregelkolben 15 zugewandten Stirnseite her eine Längsbohrung 45 eingebracht, in die eine von der Ringnut 32 ausgehende Querbohrung 46 mündet. Über die beiden Bohrungen 45 und 46 wird in jeder Position des Primärregelkolbens 14 der im Bremsdruckkanal B herrschende Druck in den Raum zwischen den beiden Regelkolben rückgeführt. Die von diesem Druck auf den Sekundärregelkolben 15 ausgeübte Kraft ist die Eingangsgröße für die Höhe des Drucks in dem zweiten, dem Sekundärregelkolben 15 zugeordneten Bremsdruckkanal B, der auf die dem Primärregelkolben 14 abgewandte Stirnseite des Sekundär¬ regelkolbens 15 rückgeführt ist. Der Sekundärregelkolben ist hinsichtlich der Ringnut 32, der Aussparungen 33, der Längsboh¬ rung 45, der Querbohrung 46 ganz ähnlich wie der Primärregelkol¬ ben 14 ausgebildet. Ein Unterschied besteht lediglich darin, daß seine Aussparungen 33 in Achsrichtung des Sekundärregelkolbens 15 leicht länglich ausgebildet sind, also eine größere axiale Erstreckung als die Aussparungen 33 des Primärregelkolbens 14 hat. Dadurch werden Toleranzen ausgeglichen.

Die in Figur 1 gezeigte zweite Endstellung des Primärregelkol¬ bens 14 ist durch den Sprengring 20 definiert. Die zweite End¬ stellung des Sekundärregelkolbens 15 ergibt sich durch ein Gleichgewicht zwischen dem Druckfedern 16 und 17. In der zweiten Endstellung besitzt der Sekundärregelkolben 15 einen geringen axialen Abstand vom Primärregelkolben 14. Wird nun die Hülse 24 bis zu einer bestimmten Position soweit niedergedrückt, daß der Federteller gegen das Gehäuse 10 stößt, so befindet sich der Primärregelkolben 14 in seiner ersten Endstellung, die in Figur 2 gezeigt ist. Im Bremsdruckkanal B steigt der Druck an. Der Druck steigt auch in dem Raum zwischen den beiden Regelkolben an, so daß der Sekundärregelkolben 15 bis gegen die seine erste Endstellung definierende Verschlußschraube 12 gedrückt wird, in der die Aussparungen 33 des Sekundärregelkolbens 15 symmetrisch zu dessen Versorgungskanal P und Bremsdruckkanal B liegen. So¬ bald die Drücke bei der gegebenen Position der Hülse 24 der Kraft der Regelfederanordnung 21 entsprechen, werden die Regel¬ kolben 14 und 15 in die Regelstellungen geschoben, wobei der Fe- derteller mitwandert und dabei, vorausgesetzt die Hülse 24 ver¬ bleibt in Ruhe, die äußere Kraft und der Druck in den Brems¬ druckkanälen auf einen Endwert ansteigen. Der Druck in den Bremsdruckkanälen B bleibt nun auf dem erreichten Niveau. Nach einer Entlastung der Hülse 24 kehren die Regelkolben 15 unter der Wirkung der auf sie wirkenden, abfallenden Drücke und der Druckfedern 16 und 17 wieder in die in Figur 1 gezeigte zweite Endstellung zurück.

Bei der Ausführung nach den Figuren 4 und 5 besitzt ein Regel¬ kolben, es sei der Regelkolben 14 einen Kolbensteg 50, der in seiner axialen Erstreckung derjenigen des Bremsdruckkanals B entspricht und der mittig durch eine schmale Ringnut 51 unter¬ brochen ist. Auf der einen Seite des Kolbenstegs 50 ist eine er¬ ste Ringnut 52 und auf der anderen Seite des Kolbenstegs 50 eine zweite Ringnut 53 angeordnet. Der Bremsdruckkanal B ist über die Ringnut 52 direkt mit dem Versorgungskanal P und über die Ring¬ nut 53 direkt mit dem Tankkanal T verbindbar. In der Regelstel¬ lung des Regelkölbens 14, die in Figur 4 gezeigt ist, liegen sich zwei Paare von Regelkanten 54 und 55 bzw. 56 und 57 am Kol¬ bensteg 50 und zwischen dem Bremsdruckkanal B und der Ventilboh- rung 11 radial gegenüber. In der ersten Endstellung des Ventil¬ kolbens 14, die in Figur 5 gezeigt ist, besteht zwischen dem Versorgungskanal P und dem Bremsdruckkanal B über die Ringnut 52 eine Verbindung, wobei die Ringnut 52 symmetrisch zu den beiden genannten Kanälen liegt. Dadurch ist wiederum erreicht, daß in der ersten Endstellung die auf den Regelkolben 14 ausgeübten Strömungskräfte wenigstens annähernd null sind.

Zur Rückführung des Drucks im Bremsdruckkanal B auf eine Stirn¬ seite des Regelkolbens 14 besitzt dieser eine zu der genannten Stirnseite hin offene Längsbohrung 58 und eine in diese mündende Querbohrung 59, die von der Ringnut 51 ausgeht. Zum Abbau des Druckes im Bremsdruckkanal B wird der Regelkolben 14 nach einer Entlastung von äußeren Kräften nach, gemäß Figur 4 betrachtet, rechts in eine zweite Endstellung bewegt, so daß der Bremsdruck¬ kanal B über die Ringnut 53 mit dem Tankkanal T verbunden ist.

Claims

Patentansprüche

1. Hydraulisches Druckregelventil, insbesondere hydrauli¬ sches Fremdkraftbremsventil, mit einer in einem Ventilgehäuse (10) vorhandenen Ventilbohrung (11), in die in einem axialen Ab- stand zueinander ein Versorgungskanal (P), ein Verbraucherkanal (B) und ein Tankkanal (T) münden, und mit einem in der Ventil¬ bohrung (11) angeordneten Regelkolben (14, 15), der in eine er¬ ste Richtung in eine durch einen Anschlag (26, 12) definierte erste Endstellung, in der der Verbraucherkanal (B) mit dem Ver- sorgungskanal (P) verbunden ist, und in eine zweite Richtung in eine zweite Endstellung verstellbar ist, in der der Verbraucher¬ kanal (B) mit dem Tankkanal (T) verbunden ist, und der dazwi¬ schen eine Regelstellung einnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucherkanal (B) zwischen dem Versorgungskanal (P) und dem Tankkanal (T) angeordnet ist, daß der Regelkolben (14, 15) eine radiale Aussparung (33, 52) zur direkten Verbindung des Verbraucherkanals (B) mit dem Versorgungskanal (P) besitzt und daß die radiale Aussparung (33, 52) in der ersten Endstellung des Regelkolbens (14, 15) symmetrisch zum Verbraucherkanal (B) und zum Versorgungskanal (P) liegt.

2. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (14) einen Kolbensteg (50) aufweist, dessen axiale Erstreckung wenigstens annähernd der axialen Erstreckung des Verbraucherkanals (B) entspricht, daß sich beidseits des Kolbenstegs (50) jeweils eine radiale Ausspa¬ rung (52, 53) im Regelkolben (14) befindet und daß der Verbrau¬ cherkanal (B) über die eine Aussparung (52) mit dem Versorgungs¬ kanal (P) und über die andere Aussparung (53) mit dem Tankkanal (T) verbindbar ist.

3. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (14) in dem Kolbensteg (50) eine Querbohrung (59) aufweist, die eine zur einen Stirnseite des Regelkolbens (14) hin offene Längsbohrung (58) im Regelkol¬ ben (14) mit dem Verbraucherkanal (B) verbindet.

4. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Regelkanten (37, 38) zwischen einer ersten radialen Aussparung (33) am Regelkolben (14, 15) und dem Versorgungskanal (P) und ein Paar Regelkanten (34, 36) zwischen einer zweiten axial vor der ersten Aussparung (33) liegenden ra¬ dialen Aussparung (32) und dem Tankkanal (T) vorhanden sind, und daß sich zwischen den beiden Aussparungen (32, 33) ein Kolben¬ steg (39) befindet, der in den Stellungen des Regelkolbens (14, 15) einen Querschnitt zwischen dem Verbraucherkanal (B) und der ersten Aussparung (33) offen läßt.

5. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung des Kolbenstegs (39) kleiner ist als die axiale Erstreckung des Verbraucherkanals (B) und daß der Kolbensteg (39) in den Stellungen des Regelkolbens (14, 15) einen Querschnitt zwischen dem Verbraucherkanal (B) und der zweiten Aussparung (32) offen läßt.

6. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (14, 15) in der zweiten Aus¬ sparung (32) eine Querbohrung (46) aufweist, die im inneren des Regelkolbens (14, 15) in eine zur einen Stirnseite des Regelkol¬ bens (14, 15) hin offene Längsbohrung (45) mündet.

7. Hydraulisches Druckregelventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am einen Ende der Ventil¬ bohrung (11) der Regelkolben (14) über eine Regeldruckfederan- Ordnung (21) von einer äußeren Kraft beaufschlagbar ist und daß von den drei in die Ventilbohrung (11) mündenden Kanälen (P, B, T) der Tankkanal (T) am nächsten zu dem Ende der Ventilbohrung (11) angeordnet ist.

8. Hydraulisches Druckregelventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß eine der direkten Verbin¬ dung des Verbraucherkanals (B) mit dem Versorgungskanal (P) die¬ nende radiale Aussparung (33) des Regelkolbens (14, 15) in Um- fangsrichtung des Regelkolbens (14, 15) begrenzt ist.

9. Hydraulisches Druckregelventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleiche der direkten Verbindung des Verbraucherkanals (B) mit dem Versorgungskanal (P) dienende ra¬ diale Aussparungen (33) vorhanden sind, die sich am Regelkolben (14, 15) diametral gegenüberliegen.

10. Hydraulisches Fremdkraftbremsventil nach einem vorher¬ gehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Ven¬ tilbohrung (11) hintereinander ein Primärregelkolben (14) und ein Sekundärregelkolben (15) befinden und jedem Regelkolben (14, 15) ein anderer Versorgungskanal (P), Bremsdruckkanal (B) und Tankkanal (T) zugeordnet ist, daß der Primärregelkolben (14) in eine erste Richtung von einer Regelfederanordnung (21) beauf¬ schlagt ist, daß ein Zwischenraum zwischen den beiden Regelkol¬ ben (14, 15) vom Druck im dem Primärregelkolben (14) zugeordne- ten Bremsdruckkanal (B) beaufschlagbar ist, daß der Sekundärre¬ gelkolben (15) auf der dem Zwischenraum abgewandten Stirnseite vom Druck in dem ihm zugeordneten Bremsdruckkanal (B) beauf¬ schlagbar ist und daß eine der direkten Verbindung eines zuge¬ ordneten Versorgungskanals (P) und Bremsdruckkanals (B) dienende radiale Aussparung (33) des Sekundärregelkolbens (15) in axialer Richtung größer ist als eine solche radiale Aussparung (33) des Primärregelkolbens (15) .

11. Hydraulisches Druckregelventil nach einem vorhergehen¬ den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Versor- gungskanal (P) und der Verbraucherkanal (B) als zur Ventilboh¬ rung (11) hin offene Ringkanäle ganz um die Ventilbohrung (11) herumlaufen.