DE3137438C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Speicherladeventil gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 23 52 275 ist bereits ein Speicherladeventil mit einem ersten zu einem Druckspeicher führenden Verbraucher­ anschluß und einem zweiten Verbraucheranschluß bekannt, dessen Ventilglied in eine erste Schaltstellung federbelastet ist, in der es den Druckanschluß mit dem ersten Verbraucheranschluß verbindet, und das durch den Speicherdruck in eine zweite Schaltstellung belastet ist, in der der erste Verbraucher­ anschluß vom Druckanschluß getrennt ist. Dieses bekannte Speicherladeventil hat aber den Nachteil, daß es den ersten Verbraucheranschluß nicht vorrangig versorgen kann, da dessen Schieber bei Erreichen des gewünschten Ladedrucks im Druck­ speicher mit seinem Kolben den zweiten Verbraucheranschluß bereits mit dem Druckanschluß verbinden muß, bevor der Kolben des Schiebers den ersten Verbraucheranschluß vom Druckanschluß trennt. Denn eine Bewegung des Schiebers in die zweite Schalt­ stellung ist nur solange möglich, solange am ersten Ver­ braucheranschluß durch eine Druckmittelzufuhr aus dem Druck­ anschluß ein Druckanstieg erfolgt, durch den die bei der Be­ wegung des Schiebers in die zweite Schaltstellung ansteigende Kraft der Druckfeder überwunden wird. Ist der erste Ver­ braucheranschluß durch den Kolben des Schiebers einmal ver­ schlossen, so kann sich der Schieber nicht mehr weiter gegen die Druckfeder bewegen, weil der Druck am ersten Verbraucher­ anschluß nicht mehr ansteigt. Soll der zweite Verbraucher­ anschluß aber mit Druckmittel aus dem Druckanschluß versorgt werden können, so muß in der zweiten Schaltstellung des Schiebers, in der der erste Verbraucheranschluß gerade ge­ schlossen ist, der zweite Verbraucheranschluß bereits offen sein. Hieraus folgt aber eine negative Überdeckung für das Schließen und Öffnen von erstem und zweitem Verbraucheran­ schluß, d. h. der zweite Verbraucheranschluß wird bereits ge­ öffnet, bevor der erste Verbraucheranschluß geschlossen ist. Ein Vorrang des Druckspeichers am ersten Verbraucheranschluß gegen­ über dem Verbraucher am zweiten Verbraucheranschluß ist dann aber nicht mehr gewährleistet. Statt dessen kann es vorkommen, daß beim Öffnen des zweiten Verbraucheranschlusses dort ein geringerer Druck herrscht als an dem noch offenen ersten Ver­ braucheranschluß, so daß das von der Pumpe geförderte Druck­ mittel zum zweiten Verbraucheranschluß entweicht und der er­ forderliche Druck zum Laden des Speichers nicht mehr erzielt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Speicherladeventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine vorrangige Ver­ sorgung des ersten Verbraucheranschlusses mit Druckflüssigkeit gewährleistet, wobei die Pumpe zum Laden des Druckspeichers nur einen geringen, den maximalen Ladedruck nicht nennenswert überschreitenden Druck aufzubringen braucht.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Damit erfolgt das Öffnen des zweiten Verbraucheranschlusses durch ein zweites Ventil­ glied unabhängig von der Schaltbewegung des ersten Ventil­ gliedes, wobei der Öffnungsdruck für das zweite Ventilglied so weit über dem Schließdruck des ersten Ventilgliedes liegt, daß eine Trennung von erstem und zweitem Verbraucheranschluß immer gewährleistet ist.

In der DE-AS 10 97 188 ist ein Druckregelventil mit einem Schaltschieber beschrieben, durch den ein an den Ausgang einer Pumpe angeschlossener Druckanschluß in einer ersten Schalt­ stellung mit einem ersten Verbraucheranschluß und in einer zweiten Schaltstellung mit einem zweiten Verbraucheranschluß verbindbar ist. Das Schalten des Schaltschiebers erfolgt über ein parallel zum Schaltschieber angeordnetes Vorsteuerventil mit einem Schließglied, welches bei Erreichen eines vorge­ gebenen Schaltdrucks am Verbraucheranschluß öffnet, so daß der Schaltschieber durch eine plötzliche Beaufschlagung mit dem Druck am Verbraucheranschluß schlagartig in die zweite Schalt­ stellung geschaltet wird. Dieses bekannte Vorsteuerprinzip vermeidet den vorstehend geschilderten Nachteil des Speicherlade­ ventils nach der DE-OS 23 52 275. Es führt aber zu einer auf­ wendigen und störungsanfälligen Ventilkonstruktion, die für eine Anwendung in einem Kraftfahrzeug kaum geeignet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das zweite Ventilglied ein in einer zentralen Bohrung des ersten Ventilgliedes angeordneter Kolben ist, wobei der Kolben erfindungsgemäß eine zentrale Bohrung aufweist, die einerseits in die zentrale Bohrung des ersten Ventilgliedes und anderer­ seits in eine im Kolben vorgesehene Querbohrung mündet, die auf einem im Ventilgehäuse vorgesehenen, mit einem drucklosen Behälter verbindbaren Überdruckanschluß in Verbindung bringbar ist.

Zur raumsparenden Anordnung der zur Federbelastung der Ven­ tilglieder vorgesehenen Federn sehen weitere Ausgestaltungen der Erfindung vor, daß das erste Ventilglied eine Ausnehmung zur Aufnahme einer das zweite Ventilglied belastenden Druck­ feder aufweist und daß ein Ende des ersten Ventilgliedes in einer Hülse angeordnet ist, die einen Flansch aufweist, an dem eine zweite, das erste Ventilglied belastende Druckfeder an­ greift. Zweckmäßigerweise ist am ersten Ventilglied ein An­ schlag zur Begrenzung des Bewegungsweges des zweiten Ventil­ gliedes vorgesehen.

Um ein Überladen des Druckspeichers zu verhindern, ist in besonders einfacher Weise vorgesehen, daß am Umfang des ersten Ventilgliedes eine Ringnut ausgebildet ist, die in der zweiten Schaltstellung des ersten Ventilgliedes über eine im Ventil­ gehäuse vorgesehene Bohrung mit einem drucklosen Behälter ver­ bunden ist.

Um ein besseres Schalten des erfindungsgemäßen Speicherlade­ ventils zu erreichen, kann die das erste Ventilglied belastende Druckfeder in Verbindung mit einer Tellerfeder mit teilweise negativer Kennlinie eine teil­ weise fallende Kennlinie aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist.

Das in der einzigen Figur gezeigte Speicherladeventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2 mit einem Druckanschluß 3, einem ersten Verbraucheranschluß 4, einem zweiten Verbraucheran­ schluß 5 und einem dritten Anschluß 6 auf. Mit dem Druckan­ schluß 3 ist über eine Leitung 7 eine Pumpe 8 verbunden, die aus einem Behälter 9 Druckflüssigkeit fördert. Der erste Verbraucheranschluß 4 ist zweigeteilt, wobei am ersten Teilan­ schluß 4 a ein Druckspeicher 10 und am zweiten Teilanschluß 4 b eine zum ersten Verbraucher, insbesondere zur Bremse 11 führende Leitung 12 angebracht ist. Vom zweiten Verbraucher­ anschluß 5 führt eine Leitung 13 zum zweiten Verbraucher, insbesondere zu einer Niveauregelung 14. Vom dritten Anschluß 6 führt eine Leitung 15 zu einem drucklosen Behälter 16.

In einer Bohrung 17 des Ventilgehäuses 2 ist axial verschieb­ bar ein kolbenartiges erstes Ventilglied 18 angeordnet. Dieses erste Ventilglied 18 begrenzt mit seinen Stirnflächen 19 und 20 Kammern 21 und 22. In die Kammer 21 mündet eine Ver­ bindungsleitung 23, deren anderes Ende in den ersten Verbrau­ cheranschluß 4 mündet. In der dargestellten ersten Schaltstel­ lung ist der erste Verbraucheranschluß 4 über eine Ringnut 49 im ersten Ventilglied 18 mit dem Druckanschluß 3 verbunden. Im Bereich der Ringnut 49 weist das erste Ventilglied 18 eine Querbohrung 24 auf, in die eine zentrale Bohrung 25 mündet. In der zentralen Bohrung 25 ist ein zweites kolben­ förmiges Ventilglied 26 axial verschiebbar angeordnet. Das zweite Ventilglied 26 beherrscht eine zweite Querbohrung 27 im ersten Ventilglied 18, in die die zentrale Bohrung 25 mündet und die eine Verbindung zum zweiten Verbraucher­ anschluß 5 herstellt.

Die beiden Ventilglieder 18 und 26 sind mittels Druckfedern 28 und 29 in erste Schaltstellungen federbelastet. Die das zweite Ventilglied 26 belastende Druckfeder 29 ist in einer Ausnehmung 30 des ersten Ventilgliedes 18 angeordnet und liegt mit ihrem einen Ende an einer Seite einer Druckplatte 31 an, die wiederum gegen das zweite Ventilglied 26 wirkt. Das andere Ende der Druckfeder 29 wird von einem radialen Flansch 32, der die Ausnehmung 30 begrenzt, gehalten. Dieser radiale Flansch 32 hält auch einen stiftförmigen Anschlag 33 für die Druckplatte 31. Das die Ausnehmung 30 aufweisende Ende des ersten Ventilgliedes 18 ist von einer becherförmigen Hülse 34 umgeben, die einen nach außen weisenden Flansch 35 und einen nach innen weisenden Flansch 36 aufweist. An dem nach innen weisenden Flansch 36 liegt das Ende des ersten Ventilgliedes an, während an dem nach außen weisenden Flansch 35 die Druckfeder 28 anliegt, deren anderes Ende sich an einer Verschlußkappe 37 abstützt.

Das zweite Ventilglied 26 bildet gleichzeitig eine Überdruck­ sicherung für den Druck im zweiten Verbraucher, insbesondere in der Niveauregelung 14. Es weist zu diesem Zweck eine zen­ trale Bohrung 38 auf, die in eine radiale, durchgehende Bohrung 39 führt, die in einer bestimmten, druckbegrenzenden Stellung des zweiten Ventilgliedes 26 frei in die Ausnehmung 30 mündet. Das Druckmedium kann in dieser Stellung durch die Bohrungen 38 und 39 in die Ausnehmung 30 und von dieser über eine zen­ trale Bohrung 40 im Anschlag 33 in einen Raum 41 strömen, der von einer Erweiterung des Ventilgehäuses 2 und der Ab­ schlußkappe 37 gebildet wird. In diesen Raum mündet eine Leitung 42, die über den dritten Anschluß 6 (Überdruckan­ schluß) zum drucklosen Behälter 16 führt.

Im ersten Ventilglied 18 ist eine Ringnut 43 ausgebildet, die in der zweiten Schaltstellung mit Bohrungen 44 und 42 im Ventilgehäuse 2 verbunden ist, die in einen drucklosen Behälter münden. Damit wird, wie nachfolgend ausgeführt, der Druck im Druckspeicher 10 begrenzt.

Es ist möglich, daß über einen Spalt zwischen dem ersten Ventilglied 18 und der Bohrung 17 im Ventilgehäuse 2 Lecköl in einen von einem Rückschlagventil 46 im ersten Verbraucheran­ schluß begrenzten Raum 47 kriecht. Dadurch würde mit der Zeit der Druckspeicher 10 mit einem zusätzlichen Druck beauf­ schlagt. Deshalb wird der Raum 47 in der zweiten Schaltstel­ lung des ersten Ventilgliedes 18 über die Ringnut 43 und die Bohrung 44 mit dem drucklosen Behälter verbunden, so daß alles Lecköl, das über den Spalt durchkommt, abfließen kann. Die Bohrung 44 wird von einer Kugel 45 verschlossen.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Speicherladeventils 1 beschrieben, wobei von der dargestellten ersten Schaltstel­ lung ausgegangen wird. In dieser ersten Schaltstellung besteht über die Querbohrung 24 eine Verbindung zwischen dem Druck­ anschluß 3 und dem ersten Verbraucheranschluß 4, so daß der Druck zu den Anschlüssen 4 a, 4 b des Druckspeichers 10 bzw. des ersten Verbrauchers 11 und über die Verbindungsleitung 23 zur Stirnfläche 19 des ersten Ventilgliedes 18 weiterge­ geben wird. In dieser Stellung erfolgt somit eine Aufladung des Druckspeichers. Durch den sich aufbauenden Druck wird das erste Ventilglied 18 entgegen der Belastung der Druckfeder 28 verschoben, so daß bei einem bestimmten Druck die Verbin­ dung vom Druckanschluß 3 zum Verbraucheranschluß 4 unterbrochen wird. Der dann an der Stirnfläche 48 des zweiten Ventilgliedes 26 anstehende Druck drückt dieses entgegen der Kraft der Druckfeder 29 in die öffnende Stellung, so daß der Druck über die zentrale Bohrung 25 und die Querbohrung 27 zum zweiten Verbraucheranschluß 5 und damit zum zweiten Verbraucher 14 gelangt.

Beim Absinken des Druckes im Druckspeicher 10 bewegt sich das erste Ventilglied 18 in seine ursprüngliche Lage zurück, wobei die Verbindung zum zweiten Verbraucheranschluß 5 wieder unterbrochen und zum ersten Verbraucheranschluß 4 wieder geöffnet wird. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß die Bremse stets vorrangig mit Druck versorgt wird.

Wie vorstehend ausgeführt, ist sowohl der Druck im Druckspeicher 10 als auch der Druck im zweiten Verbraucher 14 begrenzt.

Claims (8)

1. Speicherladeventil mit einem Ventilgehäuse, das einen an eine Druckmittelquelle anschließbaren Druckanschluß, einen über ein Rückschlagventil mit einem ersten Verbraucher, insbesondere mit einem Bremskreis und mit einem Druckspeicher ver­ bindbaren ersten Verbraucheranschluß und einen mit einem zweiten Verbraucher, insbesondere mit einer Niveauregelung ver­ bindbaren zweiten Verbraucheranschluß aufweist und mit einem im Ventilgehäuse angeordneten ersten Ventilglied, das in eine erste Schaltstellung federbelastet ist, in der der Druck­ anschluß mit dem ersten Verbraucheranschluß verbunden ist und das durch den Speicherdruck in eine zweite Schaltstellung belastet ist, in der der erste Verbraucheranschluß vom Druck­ anschluß getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckanschluß (3) mit dem zweiten Verbraucheranschluß (5) über ein zweites Ventilglied (26) verbindbar ist, das in eine erste Schaltstellung federbelastet und in eine zweite Schalt­ stellung durch den Druck am Druckanschluß (3) belastet ist, wobei die Verbindung zum zweiten Verbraucheranschluß (5) in der ersten Schaltstellung des zweiten Ventilgliedes (26) geschlossen und in seiner zweiten Schaltstellung geöffnet ist, während gleichzeitig der erste Verbraucheranschluß (4) vom Druck­ anschluß (3) in der zweiten Schaltstellung des ersten Ventilgliedes (18) vollständig getrennt ist.

2. Speicherladeventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Ventilglied (26) ein in einer zentralen Bohrung (25) des ersten Ventilgliedes (18) angeordneter Kolben (26) ist.

3. Speicherventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (26) eine zentrale Bohrung (38) aufweist, die einerseits in die zentrale Bohrung (25) des ersten Ventilgliedes (18) und andererseits in eine im Kolben (26) vorgesehene Querbohrung (39) mündet, die auf einem im Ventilgehäuse (2) vorgesehenen, mit einem drucklosen Behälter (16) verbindbaren Überdruckanschluß (6) in Verbindung bringbar ist.

4. Speicherladeventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil­ glied (18) eine Ausnehmung (30) zur Aufnahme einer das zweite Ventilglied (26) belastenden Druckfeder (29) auf­ weist.

5. Speicherladeventil nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am ersten Ventilglied (18) ein Anschlag (33) zur Begrenzung des Bewegungsweges des zweiten Ventil­ gliedes (26) vorgesehen ist.

6. Speicherladeventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des ersten Ventilgliedes (18) in einer Hülse (34) angeordnet ist, die einen Flansch (35) aufweist, an dem eine zweite, das erste Ventilglied (18) belastende Druckfeder (28) angreift.

7. Speicherladeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des ersten Ventilgliedes (18) eine Ringnut (43) ausgebildet ist, die in der zweiten Schaltstellung des ersten Ventil­ gliedes (18) über eine im Ventilgehäuse (2) vorgesehene Bohrung (44) mit einem drucklosen Behälter (16) verbunden ist.

8. Speicherladeventil nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckfeder (28) in Verbindung mit einer Tellerfeder mit teilweise negativer Kennlinie eine teil­ weise fallende Kennlinie aufweist.