DE2323945A1 - Einrichtung zur regelung des druckes in einem hydraulischen druckspeicher-system, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Regelung des Druckes in einem hydrauliscllen Druckspeicher-System, insbesondere fiir Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung des Druclces in einem hydraulischen Druclcspeicller-System, insbesondere fiir Kraftfahrzeuge, zur Speisung liydrauliscjier Ililfsaggregate, wie z. I3. hydropneumatisclie Federung, Lenk- und flremshilfen oder dgl., bei welcher der Speicher iiber ein Riickschlag-Ventil mit einer Speisepumpe in Verbindung steht und ein Steuerventil beaufscIilagt, welches in einer die Pumpendruckseite mit dem Riicklauf verbindenden Leitung angeordnet ist.
• Einrichtungen der obigen Art sind an sich bekannt (DT-OS 2 013 306 u. 1 814 761>. Bei den bekannten Einrichtungen besteht immer die Schwierigkeit, daß sich die betreffenden Ventile verhältnismäßig zögernd öffnen bzw. schließen und sich dadurch Schwebezustände mehr oder weniger undefinierter Art einstellen. Dadurch wiederum können unnötige Druckverluste bzw. Überlastungen der Pumpe eintreten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese geschilderten Nachteile zu vermeiden. D. h. mit anderen Worten, es soll eine Einrichtung vorgeschlagen werden, die es ermoglicht, die Speisepumpe ganz exakt vom Leerlauf auf Fiillen und umgekehrt zu schalten. Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Anordnungen nach der Erfindung dadurch Gelost, daß am Steuerventil Sperrmittel angeordnet sind, welche die Ve;stellkraft zunächst speiclern und die Bewegung des Ventilkörpers bis zum Erreichen eines bestimmten Schwellwertes sperren und die beim Überschreiten dieses Scliwellwertes die schlagartige Bewegung des Ventilkörpers in seine andere Endlage zulassen.
• Dabei wird dann weiter vorgeschlagen, daß die Sperrmittel doppelt wirkend ausgebildet sind, wobei zunächst einmal an eine gleiche Schwellwertgestaltung in beiden Richtungen xs;edacht ist. Bevorzugt wird allerdings nach der Erfindung eine derartige Anordnung und Ausbildung der Sperrmittel, daß der Schwellwert in Richtung 'Öffnen" größer ist als der in Richtung nSchließen".
• Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß die sich am Steuerventil aufbauenden Kräfte zunächst g.wissermaßen aufgestaut werden, daß aber dann beim Überschreiten des Schwellwertes das Ventil jeweils von der einen in die andere Endstellung schlagartig übergeht. Dieser Übergang erfolgt dann möglichst reibungsfrei. Es können also Schwebezustände nicht mehr auftreten.
• Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung ist in der Rücklaufleitung ein gegen die Rücklaufströmung öffnendes Rückschlagventil als Steuerventil angeordnet, welches durch Federkraft geschlossen gehalten und durch einenmit den Sperrmitteln versehenen Steuerkolben ausstoßbar ist. Hierfür wird dann weiter vorgeschlagen, daß der Steuerkolben als ein Stufenkolben ausgebildet ist, dessen im Durchmesser größte Stufe am entgegengesetzten Ende zum Ventil stößel liegt und zur Beaufschlagung durch den Speicherdruck dient und wobei dessen Stufen mit dem mittleren Durchmesser die Sperrmittel aufnehmen.
• Erfindungsgemäß werden die Sperrmittel mindestens durch ein in achsnormaler Richtung zum Steuerkolben wirksames Federglied dargestellt, welches mit mindestens einem nockenartigen Vorsprung versehen ist, der seinerseits mit entsprechenden im Gehäuse vorgesehenen Sperrbolzen zusammenwirkt. Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung sind auf dem Steuerkolben mindestens zwei Federbrücken einander gegenüberliegend angeordnet, die in ihrer Mitte je eine querliegende Schwelle mit beiderseits geneigten Rampen aufweisen und wobei jede Federbrücke mit einem drehbar gelagerten Sperrbolzen im Gehäuse zusammenwirkt. Die Briicken sind also Blattfedern, deren Enden nach dem Steuerkolben hin gebogen sind und deren Mitte zu der querliegenden Schwelle ausgeprägt ist.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die beiden Sperrbolzen auf Wälzlagern in einem gemeinsamen Käfig gelagert sind und daß dieser Käfig in eine Ringnut des Gehäuses eingeschoben ist. Erfindungsgemäß ist der Öffnungsweg des Ventils durch die Breite der Schwelle festgelegt und die in Öffnungsrichtung wirksame Rampe ist steiler und höher ausgebildet als die in Schließrichtung wirksame Rampe.
• Einzelheiten der Erfindung zeigt das Ausführungsbeispiel der Zeichnung und zwar zeigt: Figur 1 einen schematisierten Schnitt durch die Steuereinrichtung mit druckloser Nullförderung, Figur 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Figur 1, Figur 3 den Sperrbolzen mit Federbrücke (auszugsweise) in größerem Maßstab, Figur 4 die Federbrücka in Ansicht und Figur 5 die Einrichtung nach Figur 1 in Stellung "Fiillsn".
• Nach Figur i dient ein Speicher 10 in einer nicht näher dargestellten Weise zur Speisung einer hydropneumatischen Federung 11 eines Kraftfahrzeuges. Der Speicher 10 ist über einen Ventilblock 12 durch die Leitung 13 mit einerSpeisepumpe 14 verbunden. Dabei ist in dieser Verbindung ein Rückschlagventil 15 vorgesehen, sodaß sich der Speicher 10 nicht in die Leitung 13 entladen kann.
• Von der Leitung 13, d. h. also von der Druckseite der Pumpe 14 ist eine Leitung 1G abgezweigt, die über ein ebenfalls im Ventilblock 12 angeordnetes Rückschlagventil 17 mit einem Raum 18 in Verbindung steht, der die Steuereinrichtung 19 aufnimmt und über eine Leitung 20 nach Null entlastet ist.
• Das Rückschlagventil 17 schließt in Strömungsrichtung nach Null bzw. öffnet gegen diese Abströmrichtung dann, wenn es von einem Stößel 21 an einem Steuerkolben 22 aufgestoßen wird.
• Letzterer bildet den zentralen Teil der Steuereinrichtung 19.
• Er ist als Stufenkolben ausgebildet, dessen oberer Teil 23 den größten Durchmesser aufweist und vom Speicherdruck am Rückschlagventil 15 beaufschlagt wird. Dieser Kraft wirkt eine Feder 24 entgegen, die im Ventilblock 12 abgestützt ist und über eine Fedorscheibe 25 am Steuerkolben 22 angreift. Der Speicherdruck beaufschlagt also den Steuerkolben 22 in Richtung Öffnen" des Rückschlagventils 17. Die Feder 24 dagegen bewirkt das Gegenteil.
• Dem Steuerkolben 22 sind Sperrmittel zugeordnet, die einen langsamen Kräfteaufbau am Steuerkolben unter Beibehaltung seiner Stellung ermöglichen und die ihn dann für eine schlagartige Bewegung in seine andere Endlage freigeben. Zu diesem Zweck sind auf dem mittleren Abschnitt des Steuerkolbens 22 zwei Federbriicken 26 einander gegenüberliegend angeordnet.
• Nach Figur 4 sind diese Federbrücken aus einer Art Blattfeder gebildet, deren Enden 27 abgebogen und mit einer Ausnehmung 28 zum Aufklemmen auf dem Steuerkolben 22 versehen sind. Entgegengesetzt zu den Enden und in der Mitte befindet sich eine querliegendeShlle 29, die durch eine entsprechende Ausprägung der Blattfeder erhalten ist. Seitliche Rampen 30 und 31 bilden den Übergang zwischen der Oberfläche der Federbrücke und der Kopffläche 32 der Schwelle 29.
• Nach den Figuren 1 und 2 sind diesen Federbrücken 26 Sperrbolzen 33 zugeordnet, die über Wälzlager 34 drehbar in einem Käfig 35 gelagert sind. Dieser Käfig 35 ist in eine Ringnut 36 am Ventilblock 12 eingeschoben.und kann sich seitlich in der Nut 3G zwanglos zentrieren.
• Nach Figur 3 ist die Rampe 30 an den Federbrücken 26 - die beim Schließen des Rückschlagventils 17 überwunden werden muß niedriger und flacher geneigt als die Rampe 31 auf der gegenüberliegenden Seite. Leztere muß zum Aufstoßen des Rückschlagventils 17 überwunden werden. Die Breite der Kopffläche 32 legt den Weg fest, um den das Rückschlagventil 17 aufgestoßen wird.
• In der Stellung nach Figur 1 ist der Speicher 10 voll, d. h.
• also, der Speicherdruck hat den Steuerkolben 22 nach unten gedrückt und das Rückschlagventil 17 aufgestoßen. Die Pumpe 14 fördert also über die Leitung 16,den Raum i8 und die Leitung 20 drucklos in den Behälter zurück, sodaß sich auch in der Leitung 13 kein Druck aufbauen kann. Wenn jetzt der Druck in Speicher 10 infolge Entnahme kleiner wird, verringert sich auch die Kraft auf den Steuerkolben 22 und die Feder 24 versucht diesen nach oben zu schieben. Diese Bewegung wird aber zunächst dadurch verhindert, daß die querliegenden Schwellen 29 mit ihren Rampen 30 an dem drehbaren Sperrbolzen 33 anliegen. Der Steuerkolben 22 bleibt also jetzt solange in der dargestellten Stellung -d. h. also, das Ventil 17 offen - bis der Speicherdruck auf den Steuerkolben 22 soweit abgesunken ist, daß sich infolge der Kraft der Feder 24 die beiden Federbrücken 26 nach innen durchbiegen können. In dem Moment, wo dabei die drehbaren Sperrbolzen 33 auf die Kopfflächen 32 gelangen, reißt die Feder 24 den ganzen Steuerkolben 22 nach oben und das Ventil 17 wird schlagartig geschlossen. Danach kann sich nun in der Druckleitung 13 der Pumpe 14 ein Druck aufbauen und der Speicher 10 wird iiber das jetzt offene Riickschlagventil 15 gefüllt. Der Steuerkolben 22 verriegelt sich in dieser Stellung wieder durch Anlage der Schwellen 29 an den Sperrbolzen 33. Diese Stellung ist in Figur 5 dargestellt. Beim Füllen des Speichers 10 steigt nun natürlich wieder der Druck auf den Steuerkolben 22, sodaß die Kraft der Feder 24 langsam erreicht und dann überschritten wird. Trotzdem erfolgt noch keine Rückbewegung des Steuerkolbens 22, weil dessen Bewegung in der bereits beschriebenen Weise auch in der umgekehrten Richtung durch die Schwellen 29 verhindert wird. Erst wenn der Druck auf den Steuerkolben 22 ausreicht, um über die steilere und höhere Rampe 31 die Federbrücken 26 nach innen einzudrücken, sodaß die Sperrbolzen 33 auf die Kopffläche 32 iibergehen können, dann wird der Steuerkolben 22 schlagartig wieder nach unten in die Stellung nach Figur 1 zurück gestoßen, wobei das Riickschlagventil 17 aufgestoßen wird. Die Pumpe 14 ist damit wieder auf Leerlauf geschaltet und der VaEang kann von neuem beginnen.

Claims (9)

1. A n s p r ii c h e

   2 inriclltung zur Regelung des Druckes in einem hydraulischen Druckspeicher-System, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Speisung hydraulischer IIilfsaggregate, wie z. n. Lenk- und Bremshilfen oder dgl., bei welcher der Speicher iiber ein Rückschlagventil mit einer Speisepumpe in Verbindung steht und ein Steuerventil beauf--schlagt, welches in einer die Pumpendruckseite mit dem Rücklauf verbindenden Leitung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerventil Sperrmittel angeordnet sind, welche die Verstellkraft zunächst speichern und die Bewegung des Ventilkörpers bis zum Erreichen eines bestimmten Schwellwertes sperren und die beim Überschreiten dieses Schwellwertes die sciilagartige Bewegung des Ventilkörpers in seine andere Endlage zulassen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicirnet, dan die Sperrmittel doppelt wirlcend ausgebildet sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung und Ausbildung der Sperrmittel, daß der Schwellwert in Richtung "Öffnen" des Abflußventils größer ist als der in Richtung "Schließen".
4. 4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeiciinet, daß in der Rücklaufleitung (16) ein gegen die Riicklaufströmung öffnendes Rückschlagventil (17) als Steuerventil angeordnet ist, welches durch Federkraft geschlossen gehalten und durch einen mit den Sperrmitteln versehenen Steuerkolben (22) aufstoßbar ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (22) als ein Stufenkolben ausgebildet ist, dessen im Durchmesser größte Stufe(23) am entgegengesetzten Ende zum Ventilstößel(21)liegt und zur Beaufschlagung durch den Speicherdruck dient und dessen Stufen mit dem mittleren Durchmesser die Sperrmittel aufnehmen.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sporrmittel mindestens ein in achsnormaler Richtung zum Steuerkolben (22) wirkendes Federglied aufweisen, welches mit einem nockenartigen Vorsprung versohon ist und daß diesem im Gehäuse entsprechende Sporrbolzen (33) zugeordnet sind.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Steuerkolben (22) mindestens zwei Federbrücken (26) einander gegenüberliegend angeordnet sind, die in ihrer Mitte je eine querliegende Schwelle (29) mit beiderseits geneigten Rampen (30, 31) aufweisen und daß jede Federbrücke (26) mit einem drehbar gelagerten Sperrbolzen (33) zusammenwirkt.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sperrbolzen (33) auf Wälzlagern (34) in einem gemeinsamen Käfig (35) gelagert sind und daß dieser Kafig (35) in einer Ringnut (36) des Gehäuses eingeschoben ist mit seitlichem Spiel zum Zentrieren.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsweg des Ventils (17) durch die Breite der Schwelle (29) festgelegt u.dieinÖffnungsrichtung wirksame Rampe (31) steiler und höher ist als die in Schließrichtung wirksame Rampe (30).

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