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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verzögern einer
bewegten Masse mit wenigstens einem Reibbelag und einem hydraulischen
Bremsaktor, mit dem der wenigstens eine Reibbelag an eine Bremsfläche
andrückbar ist, wobei bei einem Reibkontakt zwischen Reibbelag
und Bremsfläche der wenigstens eine Reibbelag mit der Bremsfläche
mitbewegbar ist und durch den wenigstens einen Reibbelag direkt
oder indirekt über Verbindungsmittel eine von der Stärke
der Reibkraft abhängige Kraft auf einen hydraulischen Druckerzeuger
ausübbar ist, mit dem in einer hydraulischen Leitung ein
von der Kraft abhängiger Versorgungsdruck erzeugbar ist.
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Die
Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zum
Verzögern einer bewegten Masse mit wenigstens einem Reibbelag
und einem hydraulischen Bremsaktor, mit dem der wenigstens eine Reibbelag
an eine Bremsfläche angedrückt wird wobei ein
Reibkontakt entsteht und wobei der wenigstens eine Reibbelag mit
der Bremsfläche mitbewegt wird und direkt oder indirekt über
Verbindungsmittel eine von der Stärke der Reibkraft abhängige
Kraft auf einen hydraulischen Druckerzeuger ausübt, mit
dem in einer hydraulischen Leitung ein von dieser Kraft abhängiger
Versorgungsdruck erzeugt wird.
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Noch
darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art, bei der weiterhin der Versorgungsdruck über
eine Schaltvorrichtung an wenigstens einen Bremsaktor insbesondere
proportional an- und/oder abschaltbar ist. Die Erfindung betrifft
ebenso ein Verfahren der zuvor genannten Art, bei dem der erzeugte
Versorgungsdruck über eine Schaltvorrichtung an den Bremsaktor
insbesondere proportional an- und/oder abgeschaltet wird. Allgemein
wird bei den vorgenannten Vorrichtungen und Verfahren der in der
Hydraulikleitung erzeugte Versorgungsdruck zur direkten oder indirekten
Druckbeaufschlagung des wenigstens einen Bremsaktors genutzt.
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Mit
derartigen Vorrichtungen bzw. Verfahren kann eine selbstverstärkende
hydraulische Bremse realisiert werden, ohne dass eine separate externe Energiezufuhr
nötig ist, wobei eine gewünschte Bremsverzögerung
selbst bei wechselndem Zustand der Reibbeläge exakt und
sicher umgesetzt werden kann.
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Die
erfindungsgemäßen Vorrichtungen bzw. Verfahren
können beispielsweise Anwendung finden bei der Verzögerung
jeglicher Arten von bewegten Massen, bevorzugterweise von Fahrzeugen,
wie Schienenfahrzeugen, Flugzeugen oder auch Automobilen und Fahrstühlen,
sowie auch bei jeglichen anderen bewegten Massen, die gegebenenfalls
nicht zur Personenbeförderung eingesetzt werden. Hierbei kann
es sich sowohl um translatierte, sowie auch um rotierte Massen handeln.
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Beispielsweise
bei konventionellen Fahrzeugen erfolgt die Leistungsversorgung und
die Betätigung einer auf Reibung beruhenden Bremse üblicherweise
durch ein Fluid, wie beispielsweise Luft oder Hydrauliköl.
Hierbei ist es als üblich bekannt, die Ansteuerung der
Bremsen zumindest zum Teil auch elektrisch zu unterstützen.
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Bei
pneumatischen Antrieben werden dabei beispielsweise große
Kolbenflächen benötigt, wodurch sich eine nur
geringe Dynamik ergibt und wobei die Steuerbarkeit der Bremswirkung
insgesamt unbefriedigend ausfällt. Gleichzeitig weist eine
pneumatische Bremstechnik ein hohes Gewicht auf, wobei zusätzlich
die benötigten Kompressoren ein hohes Gewicht erzeugen
und die benötigten Versorgungs- und Steuerleitungen einen
insgesamt großen Raum einnehmen.
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Wie
bei allen üblichen, auf Reibung beruhenden Bremssystemen,
wird eine Anpresskraft auf die Reibbeläge vorgegeben, wobei
jedoch die tatsächliche Verzögerungswirkung aufgrund
des von Temperatur- und Witterungsbedingungen abhängigen
Reibbeiwertes zwischen Reibbelag und Bremsscheibe nur annäherungsweise
bekannt ist.
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Durch
eine selbstverstärkende hydraulische Bremse soll ohne den
bisher großen Energieaufwand und das Gewicht für
eine klassische, beispielsweise auch pneumatische Bremstechnik möglich
werden, jegliche beweglichen Massen und hier besonders bevorzugt
Schienen- und Landfahrzeuge besonders feinfühlig und exakt
verzögern.
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Eine
hydraulische Bremsanlage bietet sich dabei wegen der hohen spezifischen
Leistungsdichte als Wirkprinzip für leichter und schneller
arbeitende Bremsen an, wobei konventionelle Hydraulikbremsen, jedoch
ebenso wie pneumatische Lösungen, einen großen
Installationsaufwand durch Rohre oder Schläuche und die
Notwendigkeit einer zentralen Druckversorgung aufweisen, die mit
zusätzlicher Energie versorgt werden muss, beispielsweise
um Bremskraftverstärker zu betreiben.
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Der
Ansatz einer selbstverstärkenden hydraulischen Bremse ist
es, einzig die Abstützkraft der Bremse gegenüber
einem Gestell der bewegten Masse, wie beispielsweise dem Fahrwerk
eines Fahrzeugs als hydraulische Energiequelle für die Bremskrafterzeugung
zu nutzen. Wirkt beispielsweise eine Reibkraft auf den Bremsbelag,
so kann diese beispielsweise durch den Kolben eines Hydraulikzylinders
auf eine hydraulische Druckflüssigkeit abgestützt
werden. Der so erzeugte Druckanstieg in der Druckflüssigkeit
kann dabei derart geschaltet werden, dass er auf den Bremskolben
wirkt und dadurch wiederum die in den Reibkontakt eingebrachte Normalkraft
beeinflusst. Durch eine geeignete Wahl des Flächenverhältnisses
zwischen einem solchen Hydraulikzylinder und einem Bremsaktor kann
dabei eine Selbstverstärkung erreicht werden, die bevorzugterweise
auch der hier weiterhin beschriebenen Erfindung zugrunde liegen
kann.
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Das
Dokument
DE 34 41 128 beschreibt
beispielsweise eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei
der ein Bremssattel in Drehrichtung einer Bremsscheibe verschiebbar
gelagert ist und bei einer einsetzenden Bremsung mitbewegt wird,
wobei ein am Bremssattel angebrachter Kolben eines Hydraulikzylinders
betätigt wird und einen hydraulischen Druck aufbaut, der
durch Kanäle sich bis in die Kolbenkammer des hydraulischen
Betätigungszylinders des Bremsaktors fortpflanzt und so
zu einer verstärkten Betätigung der Bremse führt.
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Nachteilig
bei diesem hier beschriebenen System ist es, dass die offenbarte
Konstruktion nur in einer der Drehrichtungen der Bremsscheibe wirkt und
dass darüber hinaus der durch den Hilfskolben aufgebaute
hydraulische Druck nicht nur unmittelbar ohne weitere hydraulische
Schaltungen im Bremsaktor wirkt, sondern aufgrund der offenbarten
hydraulischen Leitungsanordnung auch rückwirkt auf ein
Zylinderkolbenaggregat, welches durch ein Fußpedal betätigbar
ist, so dass bei der einsetzenden automatischen Verstärkung
gleichzeitig auch das Fußpedal zurückgedrückt
wird, wobei diese Rückbewegung zunächst kompensierend
gegen die Druckerhöhung wirkt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, Vorrichtungen und Verfahren bereitzustellen,
mit denen zum einen die Möglichkeit geschaffen wird, eine
selbstverstärkende Bremswirkung ohne externe elektrische
Energiezufuhr unabhängig von der Bewegungsrichtung einer
bewegten Masse zu erzielen und darüber hinaus Vorrichtungen
und Verfahren bereitzustellen, mit denen eine automatisierte Bremskraftregelung
möglich ist. Dabei werden auch ein Verfahren und eine Vorrichtung
vorgeschlagen, mit denen vorgenannte Aufgaben gleichzeitig lösbar
sind.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gemäß einem
Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass statt nur eines
hydraulischen Druckerzeugers, mit dem in einer hydraulischen Leitung
ein von der Reibkraft abhängiger Versorgungsdruck erzeugbar
ist, an diese hydraulische Leitung zwei hydraulische Druckerzeuger
angeschlossen sind, wobei mit dem wenigstens einen Reibbelag, abhängig
von der Richtung seiner Bewegung bei einem Reibkontakt zwischen
Bremsfläche und Reibbelag eine Kraft nur auf einen der
beiden Druckerzeuger ausübbar ist bzw. verfahrensgemäß ausgeübt
wird.
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Wesentlicher
Kerngedanke dieses Erfindungsaspekts ist es, dass für jede
der möglichen Bewegungsrichtungen einer bewegten Masse,
bei einer Translation also beispielsweise bei einer Vorwärts- oder
einer Rückwärtsbewegung bzw. bei einer Rotation
in oder entgegen dem Uhrzeigersinn, für jede der möglichen
Bewegungsrichtungen jeweils ein separater Druckerzeuger vorgesehen
ist, so dass richtungsabhängig nur einer dieser beiden
Druckerzeuger betätigt wird, um in der genannten für
die Druckerzeuger gemeinsamen hydraulischen Leitung einen von der
Kraft abhängigen Versorgungsdruck aufzubauen. So wirkt
diese Art der Konstruktion als hydraulischer Gleichrichter, da unabhängig
von der Bewegungsrichtung bei einem Bremsvorgang immer der Druck
in der genannten hydraulischen Leitung erhöht wird.
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So
ist es hierbei als erfindungsgemäß besonders wesentlich
anzusehen, dass bei einer Kraftausübung vom Reibbelag direkt
oder indirekt über Verbindungsmittel die von der Reibkraft
abhängige Kraft ausschließlich nur auf einen der
Druckerzeuger ausgeübt wird und bevorzugt der andere, in
der Vorrichtung vorhandene Druckerzeuger hiervon völlig
unbeeinflusst bleibt. Um dies zu erzielen, kann es in einer erfindungsgemäß bevorzugten
Ausführung vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Reibbelag
bei einem Reibkontakt mit der Bremsfläche zu einem der beiden
Druckerzeuger keinerlei Wirkverbindung aufweist.
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Beispielsweise
kann dabei in der Vorrichtung eine Ursprungsstellung gegeben sein,
in welcher kein Reibkontakt zwischen Reibbelag und Bremsfläche
vorherrscht und der wenigstens eine Reibbelag direkt oder indirekt über
Verbindungsmittel mit beiden Druckerzeugern eine lose bzw. lösbare
Wirkverbindung aufweist, die bei einem Reibkontakt zu einem der
beiden Druckerzeuger gelöst wird und somit nur zu dem anderen
der beiden Druckerzeuger weiterhin besteht.
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Alternativ
kann es hier auch vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Reibbelag
zu keinem der Druckerzeuger in dieser genannten Ursprungsstellung
eine Wirkverbindung aufweist und bei einem Reibkontakt mit einem
der beiden Druckerzeuger direkt oder indirekt über Verbindungsmittel
erst eine Wirkverbindung hergestellt wird. Da in der zweiten genannten
Alternative in der Ursprungsstellung noch keine, auch keine lose/lösbare
Wirkverbindung zu einem der beiden Druckerzeuger besteht, sondern
diese erst durch die Mitbewegung des Reibbelages hervorgerufen wird,
kommt es zu einem Spiel, d. h. einer gewissen Bewegungsweite, die
der Reibbelag zurücklegt, bis dass eine erstmalige Wirkverbindung zum
Druckerzeuger hergestellt ist, so dass gegebenenfalls je nach Anforderung
die eingangs erstgenannte Alternative, bei der bereits eine lösbare
Wirkverbindung schon in der Ursprungsstellung besteht, bevorzugt
ist.
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Mit
Bezug auf alle eingangs oder auch nachfolgend beschriebenen Ausführungen
ist es dabei irrelevant, ob der Bremsbelag direkt oder indirekt über Verbindungsmittel
auf den jeweiligen Druckerzeuger durch eine Kraft einwirkt. Eine
indirekte Einwirkung kann beispielsweise gegeben sein, wenn der
Bremsbelag in einem Bremssattel gehaltert ist und der Bremssattel
direkt oder ebenso indirekt z. B. über Gestänge
oder Hebel auf den Druckerzeuger wirkt. Hierbei ist die mechanische
Gestaltung der Wirkungskette zwischen Reibbelag und Druckerzeuger für
das erfindungsgemäße Prinzip grundsätzlich
irrelevant.
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Unter
einem Druckerzeuger wird darüber hinaus jedes mögliche
Element oder Vorrichtung verstanden, die geeignet ist, aufgrund
einer Kraftausübung auf dieses Element bzw. die Vorrichtung
einen hydraulischen Druck in einem Leitungssystem zu erzeugen bzw.
zu erhöhen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform wird es dabei vorgesehen
sein, dass ein hydraulischer Druckerzeuger als wenigstens ein, insbesondere auch federbelastetes
Zylinderkolbenaggregat ausgebildet ist, so dass durch das Zusammenschieben
des Zylinderkolbenaggregates und damit die Verringerung des Zylinderraums
ein Druck des hydraulischen Fluids in diesem Zylinderraum aufgebaut
werden kann. Hierbei kann ein hydraulischer Druckerzeuger im einfachsten
Fall lediglich ein Zylinderkolbenaggregat umfassen, gegebenenfalls
jedoch auch mehrere, insbesondere parallel verschaltete. Hierbei
kann es vorgesehen sein, dass ein solches Zylinderkolbenaggregat
beispielsweise zylinderseitig an einem Gestell der bewegten Masse
befestigt ist und kolbenseitig wirkverbunden ist mit dem Reibbelag.
Ebenso ist eine mechanische Umkehr der Befestigung in analoger Weise
möglich.
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Da
es erfindungsgemäß als besonders wesentlich und
für die Konstruktion einfach angesehen wird, dass die beiden
Druckerzeuger, insbesondere deren Zylinderräume an dieselbe
hydraulische Leitung angeschlossen sind, so dass entweder der eine Druckerzeuger
oder der andere Druckerzeuger in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung
der bewegten Masse bzw. der Bremsfläche relativ zum Bremsbelag
einen Druck in dieser Leitung aufbaut bzw. erhöht, wird
es als erfindungsgemäß besonders vorteilhaft angesehen,
dass das wenigstens eine Zylinderkolbenaggregat jedes Druckerzeugers
ausgehend von einer Ursprungsstellung ohne Reibschluss nur zusammenschiebbar,
also das Volumen des jeweiligen Zylinderraumes verringerbar ist.
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So
wird erreicht, dass ein Zusammenschieben aus der Ursprungsstellung
heraus einen erhöhten Druck in der gemeinsamen hydraulischen
Leitung erzeugt, wobei weiterhin vermieden wird, dass das nicht
wirkverbundene Zylinderkolbenaggregat aufgrund der Druckerhöhung
in der hydraulischen Leitung auseinander gedrückt wird
und hierdurch der Druckerhöhung entgegenwirkt. So kann
bei dieser hydraulischen Ankopplung der Zylinder-Kolbenaggregate
bei einer Bewegung ausschließlich immer nur eine Druckerhöhung
in der gemeinsamen Hydraulikleitung stattfinden.
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Eine
gegenläufige Bewegung des nicht wirkverbundenen Druckerzeugers
kann in einer bevorzugten Ausführung beispielsweise dadurch
verhindert werden, dass das wenigstens eine Zylinderkolbenaggregat
jedes Druckerzeugers, bei mehreren jedes Zylinderkolbenaggregat,
einen Anschlag aufweist, mit welchem die Ausfahrweite des Kolbens
relativ zum Zylinder begrenzt ist. Hierbei wird die Begrenzung der
Ausfahrweite bevorzugt derart vorgenommen sein, dass die maximale
Ausfahrweite erreicht ist, wenn die Zylinderkolbenaggregate sich
in einem Zustand der Bremsvorrichtung ohne Reibkontakt in einer
Ursprungsstellung befinden.
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Hierbei
können z. B. die Druckerzeuger und bevorzugt die eingangs
genannten Zylinderkolbenaggregate auf gegenüberliegenden
Seiten des wenigstens einen Reibbelags bzw. dessen Halterung, wie
z. B. eines Bremssattels angeordnet sein. Es ergibt sich hierdurch
eine symmetrische Anordnung, insbesondere in der Ursprungsstellung,
wobei bewegungsrichtungsabhängig aufgrund des Reibkontaktes
sodann nur einer der auf den gegenüberliegenden Seiten
angeordneten Druckerzeuger mit einer Kraft beaufschlagt wird, die
durch das Mitbewegen des Reibbelags in Richtung der Bremsflächenbewegung
dadurch erzeugt wird, dass sich der Reibbelag, bzw. dessen Halterung/Sattel
auf einen der Druckerzeuger zubewegt und vom anderen wegbewegt.
Der andere gegenüberliegende Druckerzeuger und insbesondere
das Zylinderkolbenaggregat kommt – sofern nicht schon in
der Ursprungsstellung so vorgesehen – bei dieser Bewegung
aufgrund der begrenzten Ausfahrweite automatisch außer
Wirkung mit dem Reibbelag und bleibt somit in einem Bremsvorgang gänzlich
unbeeinflusst.
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Es
wird somit erfindungsgemäß in besonders vorteilhafter
Ausgestaltung erreicht, dass egal in welcher Richtung sich die bewegte
Masse und damit die Bremsfläche gegenüber dem
Reibbelag bewegt, immer nur einer der beiden Druckerzeuger mit einer Kraft
beaufschlagt wird und somit immer einer der beiden Druckerzeuger
in der hydraulischen Leitung einen gegenüber der Ursprungsstellung
erhöhten hydraulischen Druck erzeugt, so dass durch eine
bevorzugt eingesetzte Anordnung von gegebenenfalls mehreren hydraulischen
Schaltmitteln dieser durch einen der beiden Druckerzeuger in der
hydraulischen Leitung erzeugte Druck, der auch als Versorgungsdruck
bezeichnet wird, an den Bremsaktor schaltbar ist bzw. verfahrensmäßig
geschaltet wird, wobei der Bremsaktor ebenso als ein Zylinderkolbenaggregat ausgebildet
sein kann, dessen Zylinderraum durch diesen Versorgungsdruck direkt
oder indirekt über genannte Schaltmittel druckbeaufschlagt
werden kann bzw. wird und wobei der Bremsaktor mit dem Reibbelag
in Verbindung steht und diesen an die Bremsfläche andrückt.
Demnach wird, wenn der erzeugte Versorgungsdruck an den Bremsaktor
durch hydraulische Schaltmittel angeschaltet ist, eine Selbstverstärkung
der Bremsverzögerung erzielt, da sich die Pressung im Reibkontakt
immer weiter verstärkt.
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Es
kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Reibbelag und/oder dessen
Haltevorrichtung bei nachlassender oder auch ganz aufgehobener Reibkraft,
durch eine Kraftbeaufschlagung wieder in die Ursprungsstellung zurückstellbar
ist bzw. verfahrensgemäß gestellt wird. Hierfür
kann beispielsweise in oder an einem Druckerzeuger bzw. Zylinderkolbenaggregat
eine Feder angeordnet sein, insbesondere eine Druckfeder, die zwischen
Kolbenstange und Zylinder abgestützt sein kann. Es kann
dabei vorgesehen sein, dass ein Zylinderkolbenaggregat bei nachlassender
bzw. ganz aufgehobener Reibkraft durch die Zurückstellung
in die Ursprungsstellung eine maximal ausgefahrene und insbesondere
durch den eingangs genannten Anschlag begrenzte Stellung einnimmt.
Ein Nachlassen oder vollständiges Aufheben der Reibkraft
zwischen Reibbelag und Bremsfläche kann z. B. erreicht
werden, wenn der Druck im Bremsaktor durch die genannten Schaltmittel
abgelassen/reduziert wird, was durch Ansteuerung von Ventilen der
genannten Schaltmittel erfolgen kann, insbesondere auch im Rahmen
einer später noch beschriebenen rein hydraulischen Regelung.
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Um
ein Rückströmen von Hydraulikfluid bei einer Rückstellung
eines Zylinderkolbenaggregates in seine Ursprungsstellung in dieses
Zylinderkolbenaggregat hinein zu ermöglichen, kann es beispielsweise
vorgesehen sein, dass an die hydraulische Leitung, in welcher der Versorgungsdruck
erzeugt wird, über ein Rückschlagventil, welches
bei Druckerhöhung in der gemeinsamen Hydraulikleitung automatisch
schließt, ein Versorgungstank zur Bevorratung von Hydraulikfluid
angeschlossen ist, so dass aus diesem Tank zwecks Druckausgleich
beim Einnehmen der Ursprungsstellung Hydraulikfluid nachgesaugt
werden kann.
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Bezüglich
der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Konstruktion
können jegliche Arten von hydraulischen Schaltmitteln eingesetzt
werden, um beispielsweise eine Druckregelung des im Bremsaktor wirkenden
Bremsdruckes zu erzielen. Diese Schaltmittel sind dabei durch den
Versorgungsdruck aus der gemeinsamen Hydraulikleitung druckbeaufschlagt
und dienen zur gesteuert/geregelten Aufschaltung dieses Druckes
auf den Bremsaktor. Derartige Schaltmittel können dabei
elektrisch bzw. elektronisch angesteuert werden oder es kann in
einer anderen Ausführung auch eine rein mechanische und/oder
hydraulische Steuerung/Regelung der Schaltmittel eingesetzt werden,
so dass bei einer solchen Realisierung der Schaltmittel zur Regelung
der Bremskraft, gegebenenfalls auch gänzlich auf jegliche
elektrische Hilfsenergie verzichtet werden kann.
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Nachfolgend
wird weiterhin eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren beschrieben,
welches mit der eingangs genannten Erfindung idealerweise kombinierbar
ist, jedoch auch mit jeglicher anderer Art der Druckerzeugung, und
insbesondere bei einer selbstverstärkenden hydraulischen
Bremse eingesetzt werden kann, um den wirkenden Bremsdruck im Bremsaktor zu
regeln.
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Die
nachfolgend beschriebene Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Verschaltung einer Bremsvorrichtung ist daher nicht auf die zuvor
genannte Bremsvorrichtung in der Vorrichtung oder verfahrensmäßigen
Ausgestaltung beschränkt jedoch mit dieser einsetzbar.
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So
betrifft die Erfindung weiterhin auch, wie eingangs dargelegt, eine
Vorrichtung sowie auch ein Verfahren zum Verzögern einer
bewegten Masse mit wenigstens einem Reibbelag und einem hydraulischen
Bremsaktor, mit dem der wenigstens eine Reibbelag an eine Bremsfläche
andrückbar ist bzw. angedrückt wird, wobei bei
einem Reibkontakt der wenigstens eine Reibbelag mit der Bremsfläche
mitbewegbar ist und durch den wenigstens einen Reibbelag direkt
oder indirekt über Verbindungsmittel eine von der Stärke
der Reibkraft abhängige Kraft auf wenigstens einen hydraulischen
Druckerzeuger ausübbar ist, mit dem in einer hydraulischen
Leitung ein von der Kraft abhängiger Versorgungsdruck erzeugbar
ist bzw. erzeugt wird, der über eine Schaltvorrichtung
einen Bremsaktor an- bzw. abschaltbar ist. Eine solche Schaltung
kann insbesondere proportional erfolgen.
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Die
weiterhin beschriebene Erfindung ist dabei dadurch ausgezeichnet,
dass ein Steuerdruckgeber vorgesehen ist, mit dem ein hydraulischer
Steuerdruck erzeugbar ist, der an den Bremsaktor schaltbar ist,
zur Erzeugung eines anfänglichen Reibschlusses. Diese Aufschaltung
des Steuerdruckes an den Bremsaktor kann direkt oder ggfs. nur über
ein Rückschlagventil oder alternativ auch über
die weiterhin beschriebene Schaltvorrichtung erfolgen. Der Steuerdruck
ist weiterhin vom Bremsaktor abschaltbar, sobald ein Vergleichsdruck
den Steuerdruck übersteigt. Es kann dann vorgesehen sein,
dass nach dieser anfänglichen Bremseinleitung der hydraulische
Druck im Bremsaktor mittels der Schaltvorrichtung regelbar ist in
Abhängigkeit von Kräften, die durch den Versorgungsdruck
und den Steuerdruck auf die Schaltvorrichtung ausgeübt
sind bzw. werden. Die Positionen, welche die Schaltvorrichtung einnehmen
kann, sind somit erfindungsgemäß besonders bevorzugt
ausschließlich durch diese Kräfte bestimmt, ggfs.
in Zusammenwirkung zur Erzeugung einer Offset-Kraftbelastung auf
die Schaltvorrichtung. Demnach kann es sich z. B. um hydraulisch
geschaltete Stellventile handeln.
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Dabei
handelt es sich bei dem Versorgungsdruck um denjenigen Druck, der
aufgrund einer Mitbewegung eines Reibbelages und hierdurch erzeugter
Krafteinwirkung auf wenigstens einen Druckerzeuger in einer Bremsvorrichtung
automatisch erzeugt wird, so wie es eingangs in einem Beispiel erläutert
wurde. Der Steuerdruck kann dabei von außen vorgegeben
werden.
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Wesentlicher
Kerngedanke der Erfindung ist es somit, einen wie auch immer bereitgestellten
Versorgungsdruck, der aufgrund einer Mitbewegung eines Reibbelags
mit der Bremsfläche bei einem Reibkontakt erzeugt wird,
beispielsweise auch durch die eingangs genannte Vorrichtung, zu
regeln in Abhängigkeit zu einem von außen auf
die Vorrichtung aufgeprägten Steuerdruck, der beispielsweise
auch mittels eines üblichen Zylinderkolbenaggregates erzeugt
werden kann, z. B. welches durch ein Fußpedal betätigt
wird.
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So
ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der erzeugte
Steuerdruck mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
beispielsweise über entsprechende hydraulische Verschaltungen,
an den Bremsaktor geschaltet werden kann. Wird demnach ein solcher
Steuerdruck, z. B. durch ein Fußpedal und daran angeschlossenes
Zylinderkolbenaggregat erzeugt, so wird ein Druck im Bremsaktor
aufgebaut, mittels dem der Reibbelag an die Bremsfläche
angestellt wird und einen initialen Reibkontakt erzeugt.
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Es
erfolgt sodann eine erfindungsgemäße Selbstverstärkung
dadurch, dass eine Verlagerung des Reibbelages durch Mitbewegung
in die Richtung der Bremsfläche erzeugt wird, die zu einer
Druckerhöhung aufgrund der Kraftausübung auf wenigstens einen
hydraulischen Druckerzeuger beliebiger Art, insbesondere der eingangs
genannten Art, hervorgerufen wird.
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Hierbei
kann der Versorgungsdruck über Schaltmittel, wie z. B.
wenigstens ein Rückschlagventil anstelle des Steuerdruckes
an den Bremsaktor angeschaltet und der Steuerdruck vom Bremsaktor abgeschaltet
werden, sobald, wie eingangs genannt, ein Vergleichsdruck, in diesem
Beispiel der Versorgungsdruck, den Steuerdruck übersteigt.
Beispielsweise kann hierfür das Hydraulikfluid aus einer
den Versorgungsdruck führenden Hydraulikleitung und das
Hydraulikfluid aus einer den Steuerdruck führenden Hydraulikleitung
jeweils über ein Rückschlagventil und über
einen gemeinsamen Knotenpunkt in eine Leitung geführt werden,
welche z. B. über die genannten Schaltmittel mit dem Bremsaktor verbindbar
ist, wobei die beiden jeweiligen Zuleitungen zum gemeinsamen Knotenpunkt
so über diese Rückschlagventile erfolgt, dass
ein Überströmen zwischen den beiden zuführenden
Hydraulikleitungen verhindert ist und somit für ein automatisches
Umschalten gesorgt ist, wenn der Versorgungsdruck größer
wird als der Steuerdruck.
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Als
Vergleichsdruck kann somit bei dieser Ausführung beispielsweise
der erzeugte Versorgungsdruck dienen oder in alternativer Ausführung aber
auch der Druck, der im Bremsaktor selbst vorherrscht, je nach Art
der hydraulischen Verschaltung der erfindungsgemäßen
Bremsvorrichtung. Beispielsweise können sich Unterschiede
zwischen dem Versorgungsdruck und den tatsächlich im Bremsaktor
wirkenden Bremsdruck ergeben aufgrund von endlichen Fließgeschwindigkeiten
und der Kompressibilität des verwendeten Hydraulikfluids.
So kann der Steuerdruck auch unter Umgehung einer noch näher
zu beschreiben Schaltvorrichtung direkt nur über ein Rückschlagventil
an den Bremsaktor angeschaltet sein, wohingegen der Versorgungsdruck über
die Schaltvorrichtung geführt wird.
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Wird
demnach aufgrund der prinzipbedingten Selbstverstärkung
ein Druck erzeugt, der größer ist als der Steuerdruck,
so erfolgt in allen genannten Fällen eine Umschaltung,
so dass sodann nicht mehr der anfängliche Steuerdruck,
der z. B. von einem Benutzer der Bremsvorrichtung erzeugt wurde,
zur Kompression des Reibkontaktes verwendet wird, sondern der in
der Bremsvorrichtung selbst erzeugte Druck.
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Dabei
ist es nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass der
hydraulische Druck im Bremsaktor mittels einer erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung regelbar ist bzw. geregelt wird in Abhängigkeit
von Kräften, die durch den Versorgungsdruck und den Steuerdruck
auf die Schaltvorrichtung ausgeübt sind. Da der Steuerdruck
beispielsweise von außen aufgeprägt wird, gegebenenfalls
auch durch einen Benutzer und der Versorgungsdruck systemintern
aufgrund Selbstverstärkung erzeugt wird, kann eine derartige erfindungsgemäße
Schaltvorrichtung vollständig autark von externen elektrischen
Hilfsenergien arbeiten, da lediglich diese Drücke verwendet
werden, um Kräfte zu erzeugen, die auf die Schaltvorrichtung
wirken und Schaltvorgänge hervorrufen, entweder diskrete
Schaltvorgänge oder bevorzugt proportionale in Abhängigkeit
der Kräfteverhältnisse.
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Erfindungsgemäß kann
es demnach bevorzugterweise vorgesehen sein, dass eine Schaltvorrichtung
zum Einsatz kommt, die ein oder mehrere Schalt- bzw. Stellventile
umfasst, welche durch von außen wirkende Kräfte
in Stufen oder proportional verstellbar sind zwischen verschiedenen Schalt-/Steilpositionen.
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Beispielsweise
kann es vorgesehen sein, dass die Schaltvorrichtung zwei Ventile
umfasst, deren jeweilige Ventilstellung durch eine Kraft einstellbar
ist, die sich ergibt aus der Summe zumindest der durch den Versorgungsdruck
und den Steuerdruck auf das jeweilige Ventil ausgeübten,
einander entgegengesetzten Kräfte, insbesondere noch in
Verbindung mit einer weiteren Kraft, die sich z. B. durch eine konstante
Federbelastung des Ventils ergibt. So kann beispielsweise ein derartiges
Ventil durch eine Kraft, die durch den Steuerdruck erzeugt wird,
in eine Richtung bewegt werden und durch eine Kraft aufgrund des
Versorgungsdrucks in eine entgegengesetzte Richtung. So kommt es
auf die Kräfteverhältnisse an, die durch die beiden
Drücke erzeugt werden und welche bestimmen, welche Position
das Ventil einnimmt, wobei das Kraftverhältnis zwischen den
von Versorgungsdruck und Steuerdruck erzeugten Kräften
wie zuvor benannt durch eine zusätzliche, von den genannten
Drücken unabhängige Kraftbelastung, mit einem
Offset in eine gewünschte Richtung versehen sein kann.
Insbesondere kann eine solche, immer vorhandene Kraftbelastung,
die durch eine Feder erzeugt werden kann, vorgesehen sein, um ohne
wirkende Drücke und damit unter Entfall der hierdurch erzeugten
Kräfte die Schaltvorrichtung in eine Ursprungsposition
zu stellen.
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Erfindungsgemäß kann
es so vorgesehen sein, dass mit steigendem Steuerdruck eines der Ventile,
beispielsweise ein solches, welches den Versorgungsdruck auf den
Bremsaktor schaltet, öffnet oder zumindest weiter öffnet
und das andere Ventil welches den Bremsaktor an ein Reservoir schaltet schließt,
zumindest weiter schließt.
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So
wird in Abhängigkeit des Steuerdruckes der Versorgungsdruck
mehr oder weniger auf den Bremsaktor aufgeschaltet und bewirkt dort
eine weitere oder geringere Verstärkung der Bremswirkung, je
nachdem wie sich durch den aufgebrachten Steuerdruck das Verhältnis
der durch die beiden Drücke erzeugten Kräfte einstellt.
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Weiterhin
kann es vorgesehen sein, dass das Ventil mit welchem der Versorgungsdruck
oder Steuerdruck auf den Bremsaktor schaltbar ist bzw. geschaltet
wird, bei fehlendem Steuerdruck durch eine insbesondere konstante
Kraftbeaufschlagung in die geschlossene Stellung gesteuert ist und
durch ansteigenden Steuerdruck aufsteuerbar ist.
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Das
weitere Ventil der Schaltvorrichtung, mit welchem der Bremsaktor
auf das Reservoir schaltbar ist, kann dabei bei fehlendem Steuerdruck
durch eine Kraftbeaufschlagung in die offene Stellung gesteuert werden,
bzw. gesteuert sein und durch ansteigenden Druck geschlossen werden,
bzw. schließbar sein.
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Es
werden so in Abhängigkeit von Steuer- und Versorgungsdruck,
bzw. den dadurch erzeugten Kräften, ggf. unter Berücksichtigung
eines Kraftoffsets, die beiden Ventile zwischen Ihren jeweiligen
offenen und geschlossenen Stellungen diskret oder proportional hin
und her geschoben, so dass hierdurch eine Bremskraftregelung in
Abhängigkeit des Steuerdruckes erfolgen kann.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführung ist es dabei vorgesehen,
dass bei denselben Verhältnissen von Steuerdruck und Versorgungsdruck,
die beispielsweise dadurch erzeugbar sind, dass Steuer- und Versorgungsdruck
an beiden Ventilen, bzw. an den diese betätigenden Zylinderkolbenaggregaten
in identischer Weise anliegen, die an den beiden Ventilen wirkenden
Kräfte jedoch unterschiedlich sind.
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Hierbei
kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die durch den Steuerdruck
ausgeübte Kraft an dem Ventil, welches den Bremsaktor an
das Reservoir schaltet größer ist als die durch
den Steuerdruck ausgeübte Kraft an dem Ventil welches den Versorgungs-
oder Steuerdruck an den Bremsaktor schaltet. Beispielsweise kann
dies dadurch erzielt werden, dass bei gleichem wirkendem Steuerdruck auf
die beiden Ventile die Kolbenfläche des das Ventil betätigenden
Zylinderkolbenaggregates bei dem Ventil, welches die Schaltung an
das Reservoir vornimmt, größer ist, so dass bei
dem selben Steuerdruck eine größere Kraft als
bei dem anderen Ventil erzeugt wird. Dieses Ventil wird daher bei
steigendem Steuerdruck voreilend angesteuert und kann ausgehend
von einer Ursprungsstellung ohne Krafteinwirkung, in der es durchgängig
geöffnet ist, diskret oder proportional in eine geschlossene
Stellung oder zumindest in deren Richtung verschoben werden, wobei
dem gegenüber nacheilend das Ventil, welches den Versorgungsdruck
an den Bremsaktor schaltet, diskret oder proportional von der geschlossen
in die geöffnete Stellung oder zumindest weiter in deren
Richtung geschoben wird. Statt unterschiedlicher Flächen
bei den betätigenden Zylinderkolbenaggregaten der Ventile
können auch die konstanten Kräfte bei den Ventilen
unterschiedlich gewählt werden. Durch diese Art der Verschaltung
kann verhindert werden, dass mit steigendem Steuerdruck eine direkte
Aufschaltung des Versorgungsdruckes im hydraulischen Kurzschluss
an das Reservoir erfolgt.
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Da
Steuerdruck und Versorgungsdruck gleichsam jeweils auf die beiden
genannten Ventile einwirken, um die Position der Ventile festzulegen, kann
somit durch die Flächenverhältnisse der Kolbenflächen
der jeweils verwendeten Zylinderkolbenaggregate zum einen steuer-
und zum anderen versorgungsdruckseitig ein Druckverstärkungsverhältnis
der gesamten Bremsanlage definiert werden. Es besteht demnach so
die Möglichkeit die Wirkung eines Bremskraftverstärkers
auf rein mechanisch hydraulische Art und Weise ohne zusätzliche
Hilfsenergien in der erfindungsgemäßen Anlage
zu realisieren.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt.
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Es
zeigen hierbei:
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1 bis 6:
ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung zur Bremskraftregelung in verschiedenen Betätigungsstadien
und
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7:
eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung in einer Ausgangsstellung.
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Sämtliche
Figuren zeigen hierbei die Kombination der beiden eingangs genannten
erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren,
d. h. zum einen die richtungsunabhängige Versorgungsdruckerzeugung
durch zwei Druckerzeuger, sowie die erfindungsgemäße
Bremskraftregelung.
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Die 1 zeigt
in einer Ausgangsstellung eine Bremsvorrichtung mit einem Bremsaktor 1,
mittels dem Reibbeläge 2 an eine Bremsscheibe 3 anstellbar
sind, so dass ein Reibkontakt entsteht. Hierfür wird ein
entsprechender hydraulischer Druck im Zylinderraum des Bremsaktors 1 benötigt.
Sofern dieser Druck vorliegt und der Reibkontakt entsteht, wird
bei einer hier beispielhaft angenommenen Relativbewegung zwischen
Bremsscheibe und Reibbelag von links nach rechts der Bremssattel 4 in
Richtung auf den rechtsseitig dargestellten Druckerzeuger 5a bewegt,
der als Zylinderkolbenaggregat ausgebildet ist, dessen Kolbenstange
lose am Bremssattel 4 und damit indirekt am Bremsbelag 2 anliegt.
Die nach rechts verschobene Position ist beispielsweise in der 3 gezeigt.
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Der
gegenüberliegende Druckerzeuger 5b kommt dabei
gänzlich außer Wirkung mit dem Bremssattel 4 bzw.
dem Bremsbelag 2 und beleibt dabei auch in seiner Ausfahrweite
durch einen nicht dargestellten Anschlag begrenzt, so dass sich
das interne Volumen des ebenfalls als Zylinderkolbenaggregat ausgebildeten
Druckerzeugers 5b sich nicht ändert. Es kann so
in der hydraulischen Leitung 6, die die Zylinderräume
beider Druckerzeuger 5a und 5b verbindet, ein
erhöhter Druck aufgebaut werden, der abhängig
ist von der Kraft mittels welcher der Bremssattel 4 auf
den Druckerzeuger 5a oder bei anderer Bewegungsrichtung
auf den Druckerzeuger 5b einwirkt.
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Der
somit erfindungsgemäß erzeugte Versorgungsdruck
in der Leitung 6 kann dabei mit der weiterhin hier dargestellten
erfindungsgemäßen Verschaltung geregelt werden,
was nachfolgend näher erläutert wird.
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Hierfür
weist die erfindungsgemäße Verschaltung zwei Ventile
V1 und V2 auf, die zwischen zwei Positionen, nämlich jeweils
der geschlossenen bzw. der durchgängigen Position proportional
einstellbar sind, dadurch dass ein Ventilstellglied durch eine von
außen wirkende Kraftbeaufschlagung verschoben wird.
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Hierbei
kann durch das Ventil V1 je nach dessen Position der in der Leitung 6 vorherrschende Versorgungsdruck über
das Rückschlagventil 16 und die Leitungen 7 und 8 an
den Bremsaktor 1 angeschaltet oder abgeschaltet bzw. proportionale
Stellungen zwischen diesen beiden Extrems geschaltet werden.
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Durch
das gegensinnig orientierte Ventil V2 kann andererseits der im Bremsaktor 1 vorherrschende
hydraulische Druck über die Leitung 8 und die
Leitung 9 an einen Tank R geschaltet werden, bzw. es können
zwischen der maximalen Offen- und Geschlossenenschaltung des Ventils
ebenso proportionale Zwischenstellungen eingenommen werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem Verfahren
ist es vorgesehen, einen Steuerdruck mittels eines Zylinderkolbenaggregates 10 zu erzeugen,
der in dieser Ausführung über eine Drossel 11 und
ein in dieser Richtung durchgängiges Rückschlagventil 12 auf
die Leitung 7 wirkt und somit ebenso wie der Versorgungsdruck
am Ventil V1 anliegen kann, je nach Schaltstellung der beiden gegensinnigen
Rückschlagventile 16 und 17. Das Ventil
V1 ist in der drucklosen Ursprungsstellung, also ohne anliegenden
Steuerdruck geschlossen, das Ventil V2 hingegen geöffnet,
so dass der Bremsaktor drucklos ist, da dieser mit dem drucklosen
Reservoir R über dieses Ventil V2 verbunden ist.
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Der
erzeugte Steuerdruck wirkt in dieser Ausführung über
eine Leitung 14 ebenso auf ein nicht gezeigtes ggfs. internes
Zylinderkolbenaggregat des Ventil V2 mit einer Kolbenfläche
von (X + X0)·A, so dass eine Kraft von (X + X0)·A·Steuerdruck
auf das Ventil V2 ausgeübt wird, um dieses Ventil entgegen der
Federkraft der Feder 15 von der ursprünglich offenen
Stellung in Richtung der geschlossenen Stellung zu verschieben.
Gleichsam wirkt der Steuerdruck auch auf ein Zylinderkolbenaggregat
mit der Fläche X·A am Ventil V1, um dieses mit
der Kraft X·A·Steuerdruck und damit mit einer
gegenüber dem Ventil V2 geringeren wirkenden Kraft entgegen
der Feder 13 von der geschlossenen in Richtung der geöffneten
Stellung zu verschieben.
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Aufgrund
der unterschiedlichen Flächenverhältnisse die
bei den kraftbeaufschlagenden Zylinderkolbenaggregaten an den Ventilen
V1 und V2 vorherrschen, wird das Ventil V2 bei steigendem Steuerdruck
gegenüber dem Ventil V1 voreilend sein, sofern die Kräfte,
die durch die Federn 13 und 15 ausgeübt werden,
gleich sind. Es wir daher zunächst das Ventil V2 geschlossen
bzw. in die Richtung der geschlossenen Stellung verschoben, so dass
der Bremsaktor vom Tank zunehmend getrennt wird und das Ventil V1
geöffnet bzw. in die offene Richtung verschoben, so dass
der Steuerdruck hier über das Rückschlagventil 12 die
Leitung 7 und die Leitung 8 auf den Bremsaktor 1 einwirken
kann, um so den Reibbelag 2 an die Bremsscheibe 3 anzustellen.
Diese Stellung der Ventile ist in der 2 gezeigt,
wobei, da der Steuerdruck jetzt größer ist als
der Versorgungsdruck, das Rückschlagventil 12 geöffnet
und Rückschlagventil 16 geschlossen ist, so dass
sich der Steuerdruck vom Aggregat 10 nur in Richtung des Ventils
V1 ausbreiten kann.
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Durch
den sodann erfolgten Reibkontakt erfolgt ein Mitbewegen des Bremssattels 4 in
Richtung der Bewegungsrichtung der Bremsscheibe 3 und somit
bei einer Mitbewegung in die rechte Richtung auf den Druckerzeuger 5a zu,
auf dessen Kolbenstange eine von der Reibkraft abhängige
Kraft ausgeübt wird, wie 3 zeigt.
Dabei kommt der Druckerzeuger 5b außer Wirkung
mit dem Bremssattel 4 bzw. dem Reibbelag 2, da
er aufgrund eines Anschlages seine maximale Ausfahrweite beibehält.
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Durch
die Volumenverringerung im Druckerzeuger 5a wird Hydraulikfluid
aus dessen Zylinderraum heraus in die Leitung 6 gedrückt,
wodurch der Druck ansteigt. Wenn der Versorgungsdruck in der Leitung 6 größer
wird als der Steuerdruck, der durch das Zylinderkolbenaggregat 10 z.
B. durch eine Pedalbetätigung erzeugt wird, so erfolgt
auf Grund der Rückschlagventile 12 und 16 ein
Abschalten des Steuerdrucks von der Leitung 7 und eine
Aufschaltung des Versorgungsdruckes aus der Leitung 6 auf die
Leitung 7, so dass der Versorgungsdruck unmittelbar, abgesehen
von Leitungskapazitäten und Kapazitäten des Hydraulikfluids
im Bremsaktor wirkt. Es kommt demnach aufgrund des ansteigenden
Druckes zur einer Selbstverstärkung, da durch den steigenden
Druck der Bremsbelag stärker an die Bremsscheibe angestellt
wird und hierdurch eine höhere Kraft auf den Druckerzeuger
wirkt, wodurch wiederum der Versorgungsdruck in der Leitung 6 erhöht wird.
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Dabei
wirkt gleichzeitig der Versorgungsdruck in der Leitung 6 über
hier gestrichelt darstellte Leitungen 17 ebenso auf Zylinderkolbenaggregate die
gleichsam jedoch in entgegengesetzter Richtung wie bei Steuerdruck
auf die Ventile V1 und V2 einwirken, wobei die Kräfte die
auf diese beiden Ventile ausgeübt werden durch Wahl von
gleichen Kolbenflächen bei diesen Zylinderkolbenaggregaten
gleich sind. Hier sind die Flächen gegenüber denjenigen
Zylinderkolbenaggregaten, in denen der Steuerdruck zur Verschiebung
der Ventile V1 und V2 wirkt, um den Faktor X bei Ventil V1 bzw.
um den Faktor X + X0 bei dem Ventil V2 geringer. Dies bedeutet das
ein um den Faktor × höherer Druck in der Versorgungsleitung
vorliegen muss bzw. ein um dem Faktor X + X0 größerer
Druck vorliegen muss, um das Ventil V2 entgegen der durch den Steuerdruck
aufgebrachten Kraft bezogen auf die hier dargestellte Ausgangsposition 1 nach
unten zu verschieben.
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Die 3 zeigt
hier bei einem aufgewandten Steuerdruck, welcher größer
ist als der Versorgungsdruck dividiert durch X, dass das Ventil
V1 in die geöffnete Stellung gesteuert ist, so dass der
Versorgungsdruck im Bremsaktor wirken kann.
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Lässt
der Steuerdruck nach, z. B. aufgrund nachlassender Betätigung
des Zylinderkolbenaggregates 10, so zeigt die 4,
das aufgrund der geringeren Fläche im Zylinderkolbenaggregat
des Ventils V1 zur Bewegung gegen die Feder das Ventil V1 in Richtung
der geschlossenen Stellung bewegt wird und dabei dem Ventil V2 wie
hier dargestellt voreilt, so dass in dieser Ausführung
der Bremsaktor immer mehr bis vollständig abgekoppelt ist
von der Versorgungsleitung 6, sowie auch vom Tank R. Hierbei
handelt es sich in der dargestellten Figur um eine diskrete Darstellung,
wobei darauf hinzuweisen ist, dass bei den entsprechend wirkenden
Kräften Zwischenstellungen der Ventile eingenommen werden
können.
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Nimmt
der Steuerdruck weiter ab, so eilt das Ventil V2 aufgrund der Kraftbeaufschlagung
durch die Feder sowie auch den Versorgungsdruck dem Ventil V1 nach
und wird in Richtung seiner geöffneten Stellung gesteuert,
so dass, wie es die 5 zeigt, der Bremsdruck aus
dem Bremsaktor an den Tank zunehmend angeschaltet wird und somit
der Druck im Bremsaktor abgebaut wird. Wird das Aggregat 10 wiederum
betätigt, so erfolgt eine umgekehrte Bewegung der Ventile
und der Druck im Bremsaktor wird wieder aufgebaut. Demnach folgt
der Bremsdruck im Bremsaktor geregelt dem Steuerdruck als Führungsgröße
Es ist damit ersichtlich das in Abhängigkeit des Steuerdrucks
ein Anschalten, Abschalten oder Halten des Druckes im Bremsaktor
erzielt werden kann, wobei dieser Druck um das Verhältnis
der Flächen bei den steuerdruck- bzw. versorgungsdruckseitigen Kolbenaggregaten
zur Kraftbeaufschlagung der Ventile größer ist.
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Bei
einer Beendigung des Bremsvorganges wird der Steuerdruck abgebaut,
wodurch beide Ventile V1 und V2 in die Ausgangslage der 1 zurückfallen.
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Gemäß 5 wird
der Bremsaktor an das Reservoir R angeschaltet, so dass dieser drucklos wird.
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6 zeigt,
dass hiernach Fluid aus dem Tank über das Rückschlagventil 17 in
das Zylinderkolbenaggregat 10 des Pedals bzw. Steuerdruckerzeugers
zurückströmen kann, wobei weiterhin aufgrund der
Tatsache, dass der Bremsaktor drucklos geworden ist und sich demnach
der Reibkontakt zwischen Reibbelag und Bremsscheibe löst,
der Bremssattel 4 eine Rückstellbewegung in die
Ursprungsstellung gemäß 1 durchführt,
dadurch, dass, wie hier gezeigt, durch interne Kräfte in
den Druckerzeugern 5 der Bremssattel 4 bewegt
wird, bis dass der Kolben des als Zylinderkolbenaggregat ausgebildeten
Druckerzeugers 5b in den begrenzenden Anschlag gelangt
und somit wieder eine lose Wirkverbindung zu beiden einander gegenüberliegenden Druckerzeugern 5a und 5b aufweist.
Bei der Rückstellbewegung kann dabei aufgrund der Volumenvergrößerung
im Kolbenraum des Zylinderkolbenaggregates des Druckerzeugers 5b Fluid über
das Rückschlagventil 18 ebenfalls aus dem Tank
nachgesaugt werden. Es stellen sich somit wieder Ursprungsverhältnisse
ein, so dass ein nächster Bremsvorgang erfolgen kann.
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Die 7 zeigt
gegenüber den 1–6 eine
weitere Ausführung, bei welcher der Steuerdruck nicht ursprünglich über
die Schaltvorrichtung V1/V2 und hier insbesondere das Ventil V1
gemäß den 1–6 an
dem Bremsaktor angeschaltet wird, sondern unmittelbar über
ein Rückschlagventil 18. Hier erfolgt demnach
ein Abschalten des Steuerdrucks in dem Augenblick, wenn nach der
Bremseinleitung und Erzeugung eines Versorgungsdruckes in der Leitung 6 im
Bremsaktor ein Druck entsteht, der größer ist
als der Steuerdruck, da in diesem Augenblick das Rückschlagventil 18 schließt
und somit nur noch der über den Versorgungsdruck erzeugte
Druck im Bremsaktor zu wirken kommt. Die übrige Regelung
anhand der Kräfteverhältnisse, die durch die wirkenden
Steuer- und Versorgungsdrücke beidseits der Ventile V1
und V2 wirken, sind dabei identisch wie zu den Ausführungen
gemäß der 1–6.
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Ersichtlich
wird hier dargestellt, dass mit der beschriebenen Vorrichtung zum
Einen bewegungsrichtungsunabhängig jeweils eine Selbstverstärkung einer
Bremskraft erzeugt werden kann, da je nach Richtung der Bewegung
einer von zwei vorhandenen Druckerzeugern kraftbeaufschlagt wird
und durch diesen in einer für beide Druckerzeuger gemeinsamen
hydraulischen Leitung ein Versorgungsdruck zur Aufschaltung auf
einen Bremsaktor erzeugt wird. Weiterhin zeigt die beschriebene
Erfindung die Möglichkeit, diesen Versorgungsdruck in Abhängigkeit
eines von außen aufgeprägten Steuerdruckes rein
hydraulisch-mechanisch zu regeln, ohne dass elektrische Hilfsenergien
benötigt werden. Wichtig ist vor allem, dass die Energie
zum anfänglichen Herstellen eines Reibkontaktes aus dem
Steuerdruck genommen wird. Daher sind keine weiteren Hilfsmittel,
wie z. B. eine vorgespannte Feder nötig, um das anfängliche
Herstellen eines Reibkontaktes zu erzeugen.
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Bezüglich
sämtlicher Ausführungen ist festzustellen, dass
die in Verbindung mit einer Ausführung genannten technischen
Merkmale nicht nur bei der spezifischen Ausführung eingesetzt
werden können oder eingesetzt sind, sondern auch bei den
jeweils anderen Ausführungen. Sämtliche offenbarten technischen
Merkmale dieser Erfindungsbeschreibung sind als erfindungswesentlich
einzustufen und beliebig miteinander kombinierbar oder in Alleinstellung
einsetzbar. Dabei wird in der gesamten Offenbarung unter der Erwähnung,
dass ein Merkmal vorgesehen sein kann oder ein Verfahrenschritt
durchgeführt werden kann auch eine Ausführung
der Erfindung verstanden, in der das betreffende Merkmal vorgesehen
ist bzw. ein betreffender Verfahrensschritt durchgeführt
wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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