DE1179816B

DE1179816B - Control valve, especially for hydraulically controlled vehicle brake systems

Info

Publication number: DE1179816B
Application number: DED29500A
Authority: DE
Inventors: Frank Radcliffe Mortimer; William Harold Bent
Original assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Current assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Priority date: 1957-12-03
Filing date: 1958-12-02
Publication date: 1964-10-15

Description

Steuerventil, insbesondere für hydraulisch gesteuerte Kraftfa#hNz2ugbremsanlagen Die Erfindung betrifft ein Steuerventil, insbesondere für hydraulisch gesteuerte Kraftfahrzeugbremsanlagen, die mit einer Einrichtung zum Verhüten des Blockierens der Bremsen versehen sind, mit einem Steuerglied, das bei seiner Betätigung entgegen dem Druck des Arbeitsmittels unter Abschluß des Rücklaufs des Arbeitsmittels von den Bremszylindem dessen Zulauf zu diesen freigibt und bei dem beim Ausbleiben des Förderdruckes des Arbeitsmittels das in dem Steuerventil und den davon ausgehenden Leitungen noch eingeschlossene Arbeitsmittel unter Arbeitsdruck gesetzt werden kann.Control valve, especially for hydraulically controlled motor vehicle brake systems The invention relates to a control valve, in particular for hydraulically controlled Motor vehicle braking systems with a device for preventing locking the brakes are provided with a control member that opposes when it is actuated the pressure of the working medium with the conclusion of the return of the working medium from the brake cylinder releases the inlet to this and in the absence of the Delivery pressure of the working medium in the control valve and the outgoing therefrom Lines still trapped working media can be put under working pressure.

Die Erfindung befaßt sich mit der Ausbildung eines Steuerventils für hydraulische Bremsanlagen für Fahrzeuge beliebiger Art, etwa Kraftfahrzeuge, Flugzeuge oder auch Schienenfahrzeuge, und ist daher auch anwendbar bei Bremsanlagen für Kranwagen, Laufkatzen sowie für Hebeeinrichtungen, beispielsweise Hubwerke von Kranen, Aufzügen od. dgl.The invention is concerned with the formation of a control valve for hydraulic brake systems for vehicles of any type, such as motor vehicles, aircraft or rail vehicles, and can therefore also be used for braking systems for crane trucks, Trolleys as well as for lifting devices, for example hoists of cranes, elevators or the like

Bei all diesen Bremsanlagen besteht das Problem 1. ein Blockieren des oder eines der abzunehmenden Teile zu vermeiden, insbesondere, wenn etwa bei einem Fahrzeug mehrere Teile abgebremst werden müssen, 2. ein Bremsen noch zu ermöglichen, wenn die Förderpumpe des Druckmittels ausfallen sollte und man auf den Vorrat angewiesen ist, der sich noch im Steuerventil befindet.With all these brake systems there is the problem 1. to avoid a blockage of the or one of the parts to be removed, especially if, for example, several parts of a vehicle have to be braked, 2. to enable braking if the delivery pump of the pressure medium should fail and one depends on the supply that is still in the control valve.

Zur Lösung des erstgenannten Problems ist es bekannt, bei einem zum Blockieren eines abzubremsenden Teiles führenden Bremsdruck, der bei anderen gleichzeitig abzubremsenden Teilen noch nicht zu einem Blockieren führt, dem Bremsdruck an diesem Teil durch Schaffung eines Ablasses für das Druckmittel zu verringern.To solve the first-mentioned problem, it is known in a for Blocking of a part to be braked leading to braking pressure, the other at the same time parts to be braked does not yet block the brake pressure at this Reduce part by creating a drain for the pressure medium.

Für die Lösung des zweiten Problems ist es bekannt, die ganze Ventileinheit verschiebbar auszubilden. Es müssen also ».alle an die Ventileinheit angeschlossenen Leitungen biegsam sein, und eine Auffiängung der ganzen Einrichtung darf nur an zwei Stellen vorliegen. Eine derartige Ausbildung ist aber sehr anfällig und erfordert wegen der vorzusehenden Verbindungsschläuche zu Undichtigkeiten führende Kuppelstellen.To solve the second problem, it is known to use the entire valve unit train to be displaceable. So there must be ».all connected to the valve unit Lines must be flexible, and the entire facility may only be suspended two positions are available. Such a training is very fragile and required Coupling points leading to leaks because of the connecting hoses to be provided.

Es ist ferner ein Steuerventil bekannt, daß bei Ausfall der Förderpumpe des Druckmittels für eine Notbremsung als Hauptzylinder arbeiten kann, indem ein dort vorhandenes Rückschlagventil geschlossen wird. Diese Ausbildung sieht jedoch keine Möglichkeit vor, um das Blockieren einzelner der abzubremsenden Teile zu verhüten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und ein Steuervenfil zu schaffen, durch das auch bei Ausfall des Förderdruckes des Arbeitsmittels eine Notbremsung durchgeführt werden kann.It is also known a control valve that in the event of failure of the feed pump of the pressure medium for emergency braking can work as a master cylinder by a check valve present there is closed. This training looks however there is no way to prevent the blocking of individual parts to be braked. The invention is based on the problem of the disadvantages of the known devices to avoid and to create a control valve through which even if the delivery pressure fails emergency braking can be carried out on the work equipment.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einlaßöffnung für das Arbeitsmittel in das Ventilgehäuse voif einem Rückschlagventil beherrscht und die von der das Blockieren verhütenden Einrichtung kommende Rücklaufleitung von dem Stellglied des Steuerventils bei dessen Betätigung im Falle des Ausbleibens des Förderdruckes des Arbeitsmittels absperrbar ist. Durch diese Anordnung des das Blockieren einzelner abzubremsender Teile verhindernden Rückschlagventils und dessen Sperrung von dem Stellglied im Falle des Ausbleibens des Förderdruckes des Aribeitsmittels wird mit einfachsten Mitteln ohne biegsame Leitungen sowohl das Blockieren von abzubremsenden Teilen verhindert und gleichzeitig eine Notbremsung ermöglicht.According to the invention this object is achieved in that the inlet opening dominated for the working medium in the valve housing voif a check valve and the return line from the anti-jamming device of the actuator of the control valve when it is actuated in the event of failure the delivery pressure of the working medium can be shut off. This arrangement of the das Blocking of individual parts to be braked preventing check valve and its Blocking of the actuator in the event of failure of the delivery pressure of the working medium is using the simplest means without flexible lines both blocking of braking Prevents sharing and at the same time enables emergency braking.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine, hydraulische Bremsanlage, F i g. 2 einen Querschnitt durch das Steuerventil. Die in F i g. 1 gezeigte Einrichtung weist ein Steuerventil 10 auf, das durch Niederdrücken eines Bremspedals 11, welches mit einer Kolbenstange verbunden ist, betätigt wird und eine Abbremsung der Räder bewirkt. Die Räder sind mit Scheibenbremsen ausgerüstet, und der Bremsvorgang erfolgt durch Druckbeaufschlagung von Bremszylindern 14, wodurch eine Einwärtsbewegung von Kolben 15 und damit eine Anlage von Bremsbelägen-16 an Scheiben 17 verursacht wird.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows F i g. 1 a hydraulic brake system, FIG. 2 shows a cross section through the control valve. The in F i g. The device shown in FIG. 1 has a control valve 10 which is actuated by depressing a brake pedal 11, which is connected to a piston rod, and which causes the wheels to be braked. The wheels are equipped with disc brakes, and the braking process is carried out by applying pressure to brake cylinders 14, which causes the piston 15 to move inward and thus cause the brake linings 16 to come into contact with the disks 17.

Das Gehäuse 18 des Steuerventils 10 steht mit einer Druckleitung 19, einer Abflußleitung 20, die zu einem Vorratsbehälter 21 führt, einer zu den Bremszylindem 14 führenden Förderleitung 22 und einer Rücklaufleitung 23 von den Bremszylindern in Verbindung. Die Förderleitung 22 enthält einen Modulator, in dem ein Kolben 25 gelagert ist, dessen Wandung mit einer schmalen schraubenförmigen Nut 26 versehen ist.The housing 18 of the control valve 10 is connected to a pressure line 19, a discharge line 20 which leads to a storage container 21, a delivery line 22 leading to the brake cylinders 14 and a return line 23 from the brake cylinders. The delivery line 22 contains a modulator in which a piston 25 is mounted, the wall of which is provided with a narrow helical groove 26.

Bei Betätigung des Bremspedals wird die Leitung 19 mit der Leitung 22 verbunden, wie später näher beschrieben wird, und der Modulatorkolben 25 wird in seinem Zylinder 24 verschoben, um Flüssigkeit zu den Bremszylindern zu fördern und die Bremsen anzulegen. Im Falle des Blockierens eines der Räder öffnet eine zugeordnete, verzögerungsabhängig ansprechende Vorrichtung ein Entlastungsventil 27, wodurch Flüssigkeit von dem Bremszylinder 14 über die Leitung 23, das Steuerventil 10 und die Abflußleitung 20 zu dem Behälter 21 zurückfließen kann. Solange das Entlastungsventil 27 geöffnet bleibt, ist der durch den Modulator gedrosselte Druckmittelfluß zu gering, um den Bremsdruck aufrechtzuerhalten.When the brake pedal is actuated, the line 19 is connected to the line 22, as will be described in more detail later, and the modulator piston 25 is displaced in its cylinder 24 in order to convey fluid to the brake cylinders and to apply the brakes. If one of the wheels locks, an associated, delay-dependent responding device opens a relief valve 27, whereby fluid can flow back from the brake cylinder 14 via the line 23, the control valve 10 and the drain line 20 to the container 21. As long as the relief valve 27 remains open, the flow of pressure medium throttled by the modulator is too low to maintain the brake pressure.

Wie in F i g. 2 gezeigt, ist das Steuerventil 10 mit einer Einlaßöffnung 29 zum Anschluß an die Druckleitung 19, einer Abflußöffnung 30 zum Anschluß an die Ablaufleitung 20, einer'öffnung 32 zum Anschluß an die Förderleitung 22 und einer weiteren Einlaßöffnung 33 zum Anschluß an die Rücklaufleitung 23 versehen. F i g. 2 zeigt die Teile in der Stellung, die sie einnehmen,..wenn das Bremspedal nicht niedergedrückt ist. Das Gehäuse 18 des Steuerventils enthält drei Kolben, nämlich einen Kolben 28, der mit der Kolbenstange 11 verbunden ist, einen inneren rohrfärmigen Kolben 31 und einen äußeren rohrförmigen Kolben 34. Federn 35, 36 und 37 halten diese drei Kolben normalerweise in der dargestellten äußersten- linken Stellung. Als Folge davon kann die Flüssigkeit von den Bremszylindem durch das Ventil über die öffnung 32, Durchgänge 38 und 38 A sowie durch einen Spalt 39 zwischen den Kolben 31 und 28 durch die Abflußöffnung 30 abfließen. Eine Druckkammer 40 im rechten Teil des Ventils ist mit Flüssigkeit von dem der Zuleitung entsprechenden Druck gefüllt, z. B. 105 atü, die durch ein Rückschlagventil 41 zugeführt ist und in der Kammer 40 durch ein in der Rückwand des Kolbens 34 angeordnetes Ventil 42 zurückgehalten wird.As in Fig. 2, the control valve 10 is provided with an inlet opening 29 for connection to the pressure line 19, an outlet opening 30 for connection to the drain line 20, an opening 32 for connection to the delivery line 22 and a further inlet opening 33 for connection to the return line 23 . F i g. Figure 2 shows the parts in the position they occupy ... when the brake pedal is not depressed. The housing 18 of the control valve contains three pistons, namely a piston 28 which is connected to the piston rod 11 , an inner tubular piston 31 and an outer tubular piston 34. Springs 35, 36 and 37 normally hold these three pistons in the illustrated extreme. left position. As a result, the fluid can flow from the brake cylinders through the valve via the opening 32, passages 38 and 38 A and through a gap 39 between the pistons 31 and 28 through the drain opening 30 . A pressure chamber 40 in the right part of the valve is filled with liquid of the pressure corresponding to the supply line, e.g. B. 105 atm, which is fed through a check valve 41 and is retained in the chamber 40 by a valve 42 arranged in the rear wall of the piston 34.

Der Raum innerhalb des äußeren Kolbens 34 bildet eine Vorratskammer 50, die mit der Zuführöffnung 32 in Verbindung steht und in der die Kolben 28 und 31 verschiebbar sind.The space inside the outer piston 34 forms a storage chamber 50 which is in communication with the feed opening 32 and in which the pistons 28 and 31 are displaceable.

Wenn das Bremspedal 11 niedergedrückt wird, wird der Kolben 28 entgegen der Kraft der Feder 35 bewegt und schließt zuerst den Spalt 39, um die Verbindung zwischen der - Förderleitungsöffnung 32 und der Abflußöffnung 30 zu unterbrechen, und bewirkt eine Bewegung des Kolbens 31 nach rechts gegen die Kraft der Abstützfeder 36, bis er sich auf die Fläche 47 des Kolbens 34 aufsetzt, wodurch er das Ventil 42 mittels eines von dem Kolben 31 getragenen Stiftes 43 öffnet, so daß Druckflüssigkeit über die öffnungen 38 durch die öffnung 32 zu den Bremszylindern -fließen kann. Der Druck in der Kammer 50 steigt so lange an, bis er der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft das Gleichgewicht hält und den Kolben 31 genügend weit nach links zurückschiebt, um das Schließen des Ventils 42 zu gestatten. Der auf die Bremsen ausgeübte Druck ist somit der mit dem Fuß auf das Bremspedal ausgeübten Kraft proportional. Für den Fall, daß eines der Entlastungsventile 27 geöffnet wird, kann die Flüssigkeit von den Bremszylindern durch das Steuerventil über eine ringförmige Nut 45 und einen durch einen eingeschnürten Teil 46 des Kolbens 28 gebildeten Kanal zu dem Behälter 21 zurückfließen. Bei Nachlassen und Beenden der auf das Bremspedal ausgeübten Betätigungskraft schiebt die Feder 35 den Kolben 28 in die dargestellte Stellung zurück, der Spalt 39 wird wieder geöffnet, und die Bremszylinder werden mit den Abflußöffnungen verbunden. Die Feder 36 führt auch den Kolben 31 zurück und ermöglicht so das Verschließen des Ventils 42.When the brake pedal 11 is depressed, the piston 28 is moved against the force of the spring 35 and first closes the gap 39 in order to interrupt the connection between the - delivery line opening 32 and the drain opening 30 , and causes a movement of the piston 31 to the right against the force of the support spring 36 until it touches the surface 47 of the piston 34, whereby it opens the valve 42 by means of a pin 43 carried by the piston 31 so that pressure fluid flows through the openings 38 through the opening 32 to the brake cylinders can. The pressure in the chamber 50 rises until it keeps the force exerted on the brake pedal in equilibrium and pushes the piston 31 back sufficiently far to the left to allow the valve 42 to close. The pressure exerted on the brakes is thus proportional to the force exerted with the foot on the brake pedal. In the event that one of the relief valves 27 is opened, the fluid can flow back to the container 21 from the brake cylinders through the control valve via an annular groove 45 and a channel formed by a constricted part 46 of the piston 28. When the actuating force exerted on the brake pedal subsides and ends, the spring 35 pushes the piston 28 back into the position shown, the gap 39 is opened again, and the brake cylinders are connected to the drainage openings. The spring 36 also returns the piston 31 and thus enables the valve 42 to be closed.

Wenn die Förderpumpe ausfällt, wird Flüssigkeit in der Kammer 40 durch Schließen des Rückschlagventils 41 eingeschlossen, aber das öffnen des Ventils 42 durch den Stift 43 wird nicht, wie vorher, ein druckbetätigtes Anlegen der Bremsen bewirken, sondern erst die fortgesetzte Verschiebung des Bremspedals und der Kolben 28 und 31, die eine Einwärtsbewegung des Kolbens 34 entgegen der Kraft der Feder 37 zur Folge hat. Dadurch wird die Flüssigkeit aus der Kammer 40 durch die Auslaßöffnung 32 in die zu den Bremszylindern führende Leitung gedrückt. Es ist somit eine Notbetätigung der Bremsen möglich, indem ein vergrößerter Hub des Bremspedals eine Verdrängung von Flüssigkeit zu den Brernszylindern verursacht. Als Folge der abnormalen Einwärtsbewegung des Kolbens 28, wird der durch dessen eingeschnürten Teil 46 gebildete Kanal außer Verbindung mit der Gehäusenut 45 gebracht, die Entlastungsventile 27 sind folglich nicht in der Lage, den Bremsdruck aufzuheben, da die Flüssigkeit nicht mehr von den Bremszylindern 14 durch das Steuerventil abfließen kann.If the feed pump fails, liquid will be trapped in the chamber 40 by closing the check valve 41, but the opening of the valve 42 by the pin 43 will not, as before, cause a pressure-actuated application of the brakes, but only the continued displacement of the brake pedal and the Pistons 28 and 31, which results in an inward movement of the piston 34 against the force of the spring 37 . As a result, the liquid is forced out of the chamber 40 through the outlet opening 32 into the line leading to the brake cylinders. An emergency actuation of the brakes is thus possible in that an increased stroke of the brake pedal causes a displacement of fluid to the brake cylinders. As a result of the abnormal inward movement of the piston 28, the channel formed by its constricted part 46 is brought out of communication with the housing groove 45, the relief valves 27 are consequently unable to release the brake pressure, since the fluid no longer flows from the brake cylinders 14 the control valve can drain.

Claims

Claims: 1. Control valve, in particular for hydraulically controlled motor vehicle brake systems, which are provided with a device for preventing the locking of the brakes, with a control member which, when actuated against the pressure of the working medium, closes the return of the working medium from the brake cylinder releases this and in the absence of the delivery pressure of the working medium, the working medium still enclosed in the control valve and the lines emanating from it can be put under working pressure, characterized in that the inlet opening (29) for the working medium in the valve housing (10, 40) of a check valve (41) and the return line (23, 33 ) coming from the blocking preventing device (27) from the actuator (28) of the control valve (10) can be shut off when the control valve (10) is actuated in the event that the delivery pressure of the working medium is absent.

2. Control valve according to claim 1, characterized in that its housing (18) has a pressure chamber (40) which is in communication with the inlet opening (29) dominated by the check valve (41), and one with an opening leading to the brake cylinder ( 32) communicating control chamber (50) and a normally closed inlet valve (42) between the pressure chamber (40) and control chamber ( 50) , the actuator (28 ) being displaceable from one in the control chamber (50) against a spring (36) Piston exists which, when moving inward, first interrupts the connection between the control chamber (50) and the discharge opening (30) and then opens the inlet valve (42), and the housing contains a further and normally non-actuated spring-loaded piston (34), which by the actuator (28) is actuated upon displacement of the same beyond the normal stroke in the event of a failure of the delivery pressure, whereby liquid from the pressure chamber (40) into the control chamber (50) and dam it is pressed into the brake cylinder. 3. Control valve according to claim 2, characterized in that the rear wall of the tubular piston (34) separates the pressure chamber (40) from the control chamber (50) and carries the inlet valve (42), wherein inside the piston (34) an annular piston ( 31) is provided, which forms a gap with the actuator (28) which establishes a connection between the opening (32) and the drain opening (33) , the actuator (28 ) being displaceable together with the annular piston (31) and the latter carries a pin (43) intended to open the inlet valve (42). 4. Control valve according to claim 2 and 3, characterized in that the housing has an annular groove (45) which is in communication with the return line (23, 33) coming from the blocking preventive device and with the discharge opening (30) by a channel is connected (46) is formed by a Einschnfirung of the actuator (28) and is dimensioned such that the connection of the apertures is interrupted (33 and 30) at a beyond the normal shift displacement of the actuator (28). Considered publications: German Patent Nos. 864 495, 879 041, 1 024 766; British Patent No. 690,551; USA. Patent Nos. 2,004,078, 2,702,455.