DE2814163A1

DE2814163A1 - Notversorgungssystem

Info

Publication number: DE2814163A1
Application number: DE19782814163
Authority: DE
Inventors: Juan Belart
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1978-04-01
Filing date: 1978-04-01
Publication date: 1979-10-11
Also published as: JPS6034951U; GB2017848A; JPS54135982A; GB2017848B; ES478482A1; IT1113328B; FR2421293B1; DE2814163C2; SE7902701L; IT7921381A0; SE439811B; US4242867A; FR2421293A1; JPS6322136Y2

Description

ALFRED TEVES GMBH P 456O 10.3.1978

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Notversorgungssystem

Die Erfindung betrifft ein ITotversorgungssystem zur Druckmittelversorgung eines Verbrauchers, insbesondere eines hydraulischen Bremskraftverstärkers, mit einer ersten Druckquelle, die über eine Ventileinrichtung mit dem Verbraucher verbindbar ist, und mit einer zweiten Druckquelle, die bei Ausfall der ersten Druckquelle über die "Ventileinrichtung mit dem Verbraucher verbindbar ist.

Aus der DOS 2 043 9&3 ist ein derartiges Hotversorgungssys.tem bekannt, bei dem beide Druckquellen Pumpen sind. Im normalen Betriebszustand fördert die Primärpume über eine Versorgungsleitung zum Verbraucher, während der Förderstrom der Sekundärpumpe zum drucklosen Behälter geleitet wird. Bei Absinken der Fördermenge bzw. bei Ausfall der Primärpumpe wird die Sekundärpumpe mit der zum Verbraucher führenden Versorgungsleitung verbunden und versorgt den Verbraucher mit Druckmittel.

Dieses MOtversorgungssystem dient dazu, bei Ausfall der Primärpumpe weiterhin einen der Förderleistung der Primärpumpe entsprechenden Druckmittelstrom dem Verbraucher zur Verfügung zu stellen. Dies bedingt als Sekundärdruckquelle eine genauso aufwendige Druckquelle wie die Primärdruckquelle. Es sind also zwei Pumpen und zwei Pumpenantriebe erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Notversorgungssystem nach dem Oberbegriff zu schaffen, bei dem bei Ausfall

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der ersten Druckquelle mit einfachen Mitteln eine veitere Druckmittelversorgung des Verbrauchers gewährleistet ist.

Dieses Efotversorgungssystem soll besonders für Hydrauliksysteme wie hydraulische Bremskraftverstärker und Servolenkungen geeignet sein, die nach dem Umlaufprinzip arbeiten und zur Betätigung keine großen Druckmittelmengen erfordern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zweite Druckquelle ein von der ersten Druckquelle über ein erstes Rückschlagventil aufladbarer Druckspeicher ist, daß ein zweites, den Rücklauf vom Verbraucher zur ersten Druckquelle absperrendes Rückschlagventil und daß ein in Abhängigkeit vom Druck der ersten Druckquelle schaltendes, eine Verbindung vom Druckspeicher zum Verbraucher öffnendes Ventil angeordnet ist.

Aus der DOS 2 426 566 ist zwar ein Druckmittelsystem bekannt, bei dem von einer Pumpe über einen Druckspeicher und ein Ventil mehrere Verbraucher mit Druckmittel versorgt werden, wobei bei teilweisem oder völligem Ausfall der Pumpe das Ventil umschaltet und nur noch der wichtigste Verbraucher, z.B. ein Bremssystem, mit Druckmittel versorgt wird. Da die Pumpe aber immer über den Druckspeicher fördert, bei Umlaufsystemen also auch mit sehr niedrigem Druck, paßt sich der Druck im Druckspeicher dem momentanen Förderdruck der Pumpe an. Fällt die Pumpe zu einem Zeitpunkt aus, bei dem der Forderdruck gerade niedrig ist, so reicht dieser niedrige Druck nicht aus, um z.B. bei einer anschließenden Bremsung zur Bremskraftverstärkung wirksam herangezogen zu werden. Dieses Druck-

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mittelsystem nach der DOS 2 426 566 besitzt also keine wirksame notversorgung.

In einer vorteilhaften Ausbildung weist die erfindungsgemäße Tentileinrichtung ein Ventilgehäuse mit einer Bohrung auf, in der ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Stirnfläche an dem einen Ende des Kolbens vom Druck der ersten Druckquelle beaufschlagt ist und durch das andere, in eine mit dem Verbraucher verbundene Auslaßkammer ragende Ende des Kolbens ein die Auslaßkammer mit dem Druckspeicher verbindender Durchlaß absperrbar ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das der Auslaßkammer zugewandte Ende des Durchlasses als Ventilsitz und das in die Auslaßkammer ragende Ende des Kolbens als entsprechendes Schließglied ausgebildet sind.

Ist die Bohrung im Gehäuse eine Stufenbohrung und der Kolben ein Stufenkolben, wobei die große Stufe des Stufenkolbens zur Einlaßkammer gerichtet ist, so wird eine Übersetzung erreicht, die dazu führt, daß das die Verbindung vom Druckspeicher zum Verbraucher öffnende Ventil auch bei hohem Druck im Druckspeicher durch den geringen Druck der im Umlauf fördernden Pumpe geschlossen gehalten wird.

Um bei drucklosem System eine definierte Lage des Kolbens zu haben, kann der Kolben von einer Feder mit geringer Kraft in den Durchlaß öffnender Richtung beaufschlagt sein.

Eine einfache Kanalführung wird in der Ventileinrichtung dadurch erreicht, daß die Einlaßkammer über das zweite Rückschlagventil mit der Auslaßkammer und die Auslaßkammer über das erste Rückschlagventil mit dem Druckspeicher ver-

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bunden ist. Dabei ist es besonders platzsparend, wenn die Verbindung der Einlaßkammer mit der Auslaßkammer ein axial im Kolben ausgebildeter Kanal ist, dessen eines Ende axial in die Einlaßkammer und dessen anderes Ende radial in die Auslaßkammer mündet.

Eine weitere Vereinfachung im Aufbau der Ventileinrichtung wird dadurch erreicht, daß der Durchlaß in einer das Schließglied des ersten Rückschlagventils bildenden Ventilplatte ausgebildet ist, die mit ihrem äußeren Randbereich durch die Kraft einer Feder an einem Ventilsitz in Anlage gehalten ist und die die Einlaßkammer von einer mit dem Druckspeicher verbundenen Druckkammer trennt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Ventildurchgang des von der Auslaßkaminer zum Druckspeicher führenden ersten Rückschlagventils einen großen Querschnitt hat. Dadurch kann eine rasche Aufladung des Druckspeichers erfolgen.

Eine einfache Herstellbarkeit des Gehäuses und der einzelnen Ventilteile wird dadurch erreicht, daß alle Ventile der Ventileinrichtung konzentrisch zueinander im Ventilgehäuse angeordnet sind. Dadurch können alle Ventilteile und das Gehäuse als einfach herzustellende Drehteile ausgebildet sein.

Um zu verhindern, daß bei normalem Umlaufbetrieb des Systems der dabei vorhandene geringe Förderdruck den Kolben derart verschiebt, daß dieser die Ventilplatte von ihrem Sitz abhebt,und sich dadurch der Druckspeicher entleeren kann, ist vorteilhafterweise die Kraft der die Ventilplatte in Schließrichtung beaufschlagenden Feder größer als die auf die große Stufe einwirkende Kraft des in der Einlaßkammer aufgrund des Widerstands des zweiten Rückschlagventils herrschenden Drucks.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen HOtVersorgungssystems; Figur 2 ein erfindungsgemäßes NotVersorgungssystem zur

Druckmittelversorgung eines hydraulischen Brems-

kraftverstärkers.

Das Notversorgungssystem in Figur 1 weist eine Pumpe 1 auf, deren Druckleitung 6 über ein erstes Rückschlagventil 2 mit einem Druckspeicher 3 und über ein zweites Rückschlagventil 4 Kit einem Verbraucher 5 verbunden ist. Weiterhin ist die Druckleitung 6 mit einem Ventil 7 verbunden, durch das eine Verbindung 8, 8· vom Druckspeicher 3 zum Verbraucher 5 absperrbar ist. Eine Rücklaufleitung führt vom Verbraucher 5 ^zu einem drucklosen Behälter 10.

Dieses hydraulische System arbeitet nach dem Umlaufprinzip. Dies bedeutet, daß bei Nichtbetätigung des Verbrauchers die Pumpe 1 nur mit einem Druck fördert, der durch die Strömungswiderstände der durchströmten Aggregate hervorgerufen wird. Dabei fördert die Pumpe 1 über das zweite Rückschlagventil 4 und den auf Umlauf gestellten Verbraucher 5 sowie über die Rücklaufleitung 9 zum Behälter 10. Das Ventilglied 11 des Ventils 7 ist dabei durch den auf seine Wirkfläche 13 entgegen der geringen Kraft der Feder 12 einwirkenden Druck in seiner rechten Schaltstellung gehalten und sperrt den Durchgang vom Druckspeicher 3 über die Verbindungen 8 und 8¹ zum Verbraucher ab.

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Wird nun der Verbraucher 5 betätigt und dabei der Durchflußwiderstand im Verbraucher 5 erhöht, so fördert die Pumpe 1 mit einem dem erhöhten Durchflußwiderstand entsprechenden Druck. Ist dieser Druck höher als der Druck im Druckspeicher 3> so wird dieser über das erste Rückschlagventil 2 aufgeladen. Das Ventil 7 bleibt dabei in seiner den Druckspeicher 3 vom Verbraucher trennenden Stellung.

Fällt nun die Pumpe 1 aus, wird die Wirkflache I3 des Yentils 7 entlastet und die Feder 12 schiebt das Ventilglied 11 in seine linke, den Durchfluß von der Verbindung 8 zur Verbindung 8¹ öffnenden Stellung, so daß dem Verbraucher nun das im Druckspeicher 3 enthaltene Druckmittel zur Verfugung steht.

In Figur 2 ist ein Hydrauliksystem mit einem hydraulischen Bremskraftverstärker Η und einer Servolenkung 13" dargestellt, die von einer Pumpe 1 im Umlaufprinzip mit Druckmittel versorgt werden₀ Dabei erfolgt die Druckmittelversorgung des Bremskraftverstärkers I4 mit Vorrang vor der Servolenkung 15. Die Versorgung des Bremskraftverstärkers 15 erfolgt dabei über eine Ventileinrichtung 16, die gleichzeitig als Ήοtversorgungssystem im Falle eines Ausfalls der Pumpe 1 dient. Die Ventileinrichtung 16 weist ein Ventilgehäuse I7 mit einer Stufenbohrung 18, in der ein Stufenkolben I9 verschiebbar angeordnet ist, auf.

Die große Stufe 20 des Stufenkolbens 19 grenzt das linke Ende der Stufenbohrung 18 ab und bildet in diesem Ende eine über eine Leitung 22 mit der Pumpe 1 verbundene Einlaßkammer 21. Mit dem Ende der kleinen Stufe 23 ragt

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der Stufenkolben 19 in eine über eine Leitung 24 mit dem Bremskraftverstärker I4 verbundene Auslaßkammer 25. Über einen im Stufenkolben 19 ausgebildeten Kanal 26 ist die Einlaßkammer 21 mit der Auslaßkammer 25 verbunden, wobei ein Rückschlagventil 4 in diesem Kanal 26 einen Rücklauf vom Bremskraftverstärker I4 zur Pumpe 1 verhindert.

Durch eine Ventilplatte 27 ist die Auslaßkammer 25 von einer Druckkammer 28 absperrbar, die mit einem Druckspeicher 3 verbunden ist. Die Ventilplatte 27 wird von einer Feder 29 mit ihrem äußeren Randbereich an einen ringförmigen Ventilsitz 30 in Anlage gehalten.

Die Ventilplatte 27 weist außerdem einen Auslaßkammer 25 und Druckkammer 28 verbindenden Durchlaß 3I auf, der an dem der Auslaßkammer zugewandten Ende als Ventilsitz ausgebildet ist und von dem als Schließglied 32 ausgebildeten Ende der kleinen Stufe 23 des Stufenkolbens 19 absperrbar ist.

Eine am Ventilgehäuse 17 abgestützte Feder 33 mil; geringer Kraft beaufschlagt den Stufenkolben 19 in den Durchlaß 31 öffnender Richtung.

Die Funktion des in Figur 2 dargestellten Hydrauliksystems ist wie folgt:

In Bremslösestellung fördert die Pumpe 1 über die Leitung 34> das Drosselventil 35i die Leitung 36 und die normalerweise auf umlauf geschaltete Servolenkung 15 zur mit dem Behälter 10 verbundenen Rücklaufleitung 9·

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Durch den Durchflußwiderstand dieser Aggregate wird ein geringer Förderdruck der Pumpe 1 hervorgerufen, der auch über die Leitung 22 in die Einlaßkammer 21 gelangt und die große Stufe 20 des Stufenkolbens 19 beaufschlagt.

Diese auf die große Stufe 20 wirkende Kraft überwindet die Kraft der Feder 33 ¹¹¹¹CL verschiebt den Stufenkolben so nach rechts, daß der Durchlaß 31 vom Schließglied 32 abgesperrt wird. Die Kraft der Feder 29 ist aber größer als die dabei auf die große Stufe 20 einwirkende Kraft, so daß der Durchgang des durch die Ventilplatte 2^ und den Ventilsitz 30 gebildeten Ventils 37 geschlossen bleibt.

Da der Durchfluß durch den Bremskraftverstärker I4 über die Leitung 38 zum Behälter 10 bei nicht betätigter Bremse geschlossen ist, durchströmt auch kein Druckmittel die Ventileinrichtung 16.

Wird nun die Bremse betätigt, so wird dabei das Drosselventil 35 mehr oder weniger geschlossen, so daß die Pumpe 1 gegen einen größeren Widerstand fördern muß und so einen Druck aufbaut.

Da bei der Bremsbetäti.gung auch eine Verbindung von der Leitung 24 der Ventileinrichtung 16 zur Verstärkerkammer 39 des Bremskraftverstärkers I4 geöffnet wird, strömt das nun unter höherem Druck stehende Druckmittel von der Pumpe 1 über die Leitung 22, die Einlaßkammer 21, das Rückschlagventil 4> die Auslaßkammer 25 und die Leitung in. die Verstärkerkammer 39 des Bremskraftverstärkers.

Ist dabei der Förderdruck so hoch, daß er die Kraft der Feder 29 und die auf die Ventilplatte 27 einwirkende

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Druckkraft des Speicherdrucks überwinden kann, so hebt die Ventilplatte 27 von ihrem Ventilsitz JO ab und der Druckspeicher 3 wird geladen, !fach dem Bremsvorgang wird das Drosselventil 35 wieder völlig geöffnet, so daß der Druck im Hydrauliksystem wieder auf das vorherige geringe Niveau abfällt. Dabei schließt auch wieder das Ventil und sperrt den nun aufgeladenen Druckspeicher 3 vom System ab.

Fällt nun die Pumpe 1 aus, so hebt der in der Druckkammer 38 herrschende und auf das Schließglied 32 einwirkende Speicherdruck das Schließglied 32 von seinem Ventilsitz ab und öffnet den Durchlaß 31» so daß der aufgeladene Druckspeicher 3 noch für weitere Bremsvorgänge zur Verfügung steht.

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Claims

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Frankfurt am Main ZL/k/Es 9 P 1 A 1 R

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J. Beiart - 15Ο

Ansprüche

pj llotversorgungssystem zur Druckmittelversorgung eines Verbrauchers, insbesondere eines hydraulischen Bremskraftverstärkers, mit einer ersten Dmckquelle, die über eine Ventileinrichtung mit dem Verbraucher verbindbar ist, und mit einer zweiten Druckquelle, die bei Ausfall der ersten Druckquelle über die Ventileinrichtung mit dem Verbraucher verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckquelle ein von der ersten Druckquelle (1) über ein erstes Rückschlagventil (2,57) aufladbarer Druckspeicher (5) ist, daß ein zweites, den Rücklauf vom Verbraucher (15,14) zur ersten Druckquelle (1) absperrendes Rückschlagventil (4) und daß ein in Abhängigkeit vom Druck der ersten Druckquelle (1) schaltendes, eine Verbindung vom Druckspeicher (3) zum Verbraucher (5,14) öffnendes Ventil (7,31,52) angeordnet ist.
2. ITotversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung

(16) ^eiⁿ Ventilgehäuse (17) mi^ einer Bohrung aufweist, in der ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Stirnfläche an dem ei.nen Ende des Kolbens vom Druck der ersten Druckquelle (1) beaufschlagt ist und durch das andere, in eine mit dem Verbraucher (5»14) verbundene Auslaßkammer (25) ragende Ende des Kolbens ein die Auslaßkammer (25) mit dem Druckspeicher (3) verbindender Durchlaß (31) absperrbar ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Notversorgungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Auslaßkammer (25) zugewandte Ende des Durchlasses (31) als Ventilsitz und das in die Auslaßkammer (25) ragende Ende des Kolbens als entsprechendes Schließglied (32) ausgebildet sind.
4. Notversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung eine Stufenbohrung (18) und der Kolben ein Stufenkolben (19) ist, wobei die große Stufe (20) des Stufenkolbens (19) zur Einlaßkammer (21) gerichtet ist.
5. Notversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben von einer Feder (18) mit geringer Kraft in den Durchlaß (31) öffnender Richtung beaufschlagt ist.
6. Notversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkammer (21) über das zweite Rückschlagventil (4) mit der Auslaßkammer (25) und die Auslaßkammer (25) über das erste Rückschlagventil (2) mit dem Druckspeicher (3) verbunden ist.
7. Uotversorgungssystem nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet, daß die Verbindung der Einlaßkammer (21) mit der Auslaßkammer (25) ein axial im Kolben ausgebildeter Kanal (26) ist, dessen eines Ende axial in die Einlaßkammer (21) und dessen anderes Ende radial in die Auslaßkammer (25) mündet.

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8. Notversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der !Durchlaß (31) in einer das Schließglied des ersten Rückschlagventils (37) bildenden Ventilplatte (27) ausgebildet ist, die mit ihrem äußeren Randbereich durch die Kraft einer Feder (29) an einem Ventilsitz (30) in Anlage gehalten ist und die die Auslaßkammer (25) von einer mit dem Druckspeicher (3) verbundenen Druckkammer (28) trennt.
9· Notversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventildurchgang des von der Auslaßkammer (25) zum Druckspeicher (3) führenden ersten Rückschlagventils (37) einen großen Querschnitt hat.
10. Notversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Ventile (37,4,31,32) der Ventileinrichtung (16) konzentrisch zueinander im Ventilgehäuse (17) angeordnet sind.
11. Notversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der die Ventilplatte (27) in Schließrichtung beaufschlagenden Feder (29) größer ist als die auf die große Stufe (20) einwirkende Kraft des in der Einlaßkammer (21) aufgrund des Widerstands des zweiten Rückschlagventils (4) herrschenden Drucks.

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