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Bremsventil für hydraulische Bremsbetätigungsanlagen, insbesondere
für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremsventil für hydraulische
Bremsbetätigungsanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem auf der einen
Stirnseite vom Speicherdruck beaufschlagten und mit der anderen Seite einen mit
der Druckleitung zu den Radbremszylindern in Verbindung stehenden Raum begrenzenden
Kolbenschieberglied, das bei Ausfall des Speicherdruckes vom Bremsventil-Betätigungsglied
her verschoben werden kann, um einen Bremsdurck in der zu den Radbremszylindern
führenden Druckleitung zu erzeugen.
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Bei einem bekannten derartigen Bremsventil befindet sich das Kolbenschieberglied
beim normalen Bremsen mit Speicherdruck bereits in der Ausgangsstellung für die
Bremsdruckerzeugung durch das Kolbenschieberglied bei Hilfsbremsungen. Das hat zur
Folge, daß am Bremspedal zusätzlich zum normalen Bremshub noch Raum für den verhältnismäßig
großen Hub beim Hilfsbremsen vorgesehen sein muß und daß der Bedienende seinen Fuß
beim Bremsen mit Speicherdruck in einer ganz anderen Stellung halten muß als beim
Bremsen mit Druckerzeugung durch das Kolbenschieberglied.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Bremsventil der anfangs
genannten Art zu schaffen, bei dem die Hilfsbremsung ohne Speicherdruck mit etwa
dem gleichen Bremspedalweg durchführbar ist wie die normale Bremsung mit Speicherdruck.
Erreicht wird dies dadurch, daß das Kolbenschieberglied in der einen Richtung vom
Speicherdruck und in der anderen Richtung von der Kraft einer Feder in der Weise
beaufschlagt wird, daß das Kolbenschieberglied bei Ausfall des Speicherdruckes durch
die Feder in die Ausgangsstellung für die Bremsdruckerzeugung gebracht wird. Auf
diese Weise wird mit geringem baulichem Aufwand die Möglichkeit geschaffen, den
fehlenden Speicherdruck durch eine mechanische Druckerzeugung seitens des Fahrers
zu ersetzen und hierbei mit Hilfe einer vom Speicherdruck gesteuerten Automatik
Leerwege des Bremsventil-Betätigungsgliedes, also z. B. des Bremspedals, zu vermeiden.
Der Bedienende muß bei Ausfall des Speichers zur Erzielung einer bestimmten Bremswirkung
lediglich eine größere Kraft aufwenden.
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Besonders einfach wird der Aufbau des Bremsventils, wenn die Organe
für das normale Bremsen mit Speicherdruck und für die Hilfsbremsung bei fehlendem
Speicherdruck in der Weise vereinigt werden, daß das vom Speicherdruck gegen einen
Anschlag gedrückte Kolbenschieberglied zugleich den Ventilsitz für das den Zutritt
des Druckmittels zu der zu den Radbremszylindem führenden Druckleitung bestimmende
Ventilverschlußglied trägt. Hierbei kann die Anordnung so getroffen sein, daß der
Schaft des Ventilverschlußgliedes das Kolbenschieberglied unter Belassung eines
mit dem .Speicher in Verbindung stehenden Ringraumes durchsetzt und das Ventilverschlußglied
entgegen der Durchtrittsrichtung des vom Speicher kommenden Druckmittels auf seinen
Sitz gedrückt wird.
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Eine weitere Vereinfachung (durch Zusammenlegen zweier Funktionen
auf ein einziges Organ) kann dadurch erreicht werden, daß als Schubglied bei der
Hilfsbremsung das Ventilverschlußglied dient. Im einzelnen wird hierzu vorgeschlagen,
daß das Ventilverschlußglied an seinem Schaft einen Anschlag trägt, der sich nach
einer gewissen, den normalen öffnungsweg überschreitenden Relativbewegung zwischen
Ventilverschlußglied und Kolbenschieberglied dichtend gegen die vom Speicherdruck
beaufschlagte Stirnseite des Kolbenschiebergliedes legen und so bei Ausfall des
Speicherdruckes zur übertragung der Bewegung und der Kraft vom Bremsventil-Betätigungsglied
auf das Kolbenschieberglied dienen kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Zeichnung zeigt den Längsschnitt eines Bremsventils, das für die Vorderradbremsen
eines Personenkraftwagens bestimmt ist und das mit einem zweiten Bremsventil für
die an ein zweites, unabhängiges Druckmittelsystem angeschlossenen Hinterradbremsen
zusammengebaut ist.
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In einem gemeinsamen Gehäuse 10 sind die Bremsventile 11 und
12 für die Vorderradbremsen bzw. Hinterradbremsen untergebracht. In dem Ausführungsbeispiel
ist nur das Bremsventil 11 für die Vorderräder mit einer Hilfsbremsvorrichtung
bei Speicherdruck-Ausfall ausgestattet. Selbstverständlich könnte man eine derartige
Hilfsbremsvorrichtung auch für das Bremssystem der Hinterräder vorsehen.
In
einem Zylinderraum 13, der über eine Zuleitung 14 mit einem Speicher für das hydraulische
Druckmittel verbunden ist, kann ein Kolbenschieberglied 15 gleiten. Normalerweise
wird es durch den im Raume 13 herrschenden Speicherdruck .entgegen der Kraft einer
Druckfeder 16 in die gezeichnete Anschlagstellung nach links gedrückt. Die Feder
16 befindet sich in einem Räum 17, von dem aus. eine Druckleitung 18 - zu den Vorderradbremszylindern
abgeht.
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Das Kolbenschieberglied 15 trägt den Sitz 19 für das Verschlußglied
20 des Steuerventils. Der hohle Schaft des Ventilverschlußgliedes 20 ist
in eine Hilfsbetätigungsstange 21 eingepreßt. Der Innenraum des Ventilverschlußgliedes
20 steht über eine Bohrung 22 mit dem die Hilfsbetätigungsstange 21 umgebenden Raum
23 in Verbindung. Auf den Schaft des Ventilverschlußgliedes 20 ist ein Anschlagglied
24 aufgeschraubt, das an seiner dem Ventilsitz zugekehrten Seite eine Dichtung 25
trägt, mit der es sich gegen einen stirnseitigen Anschlag 26 des Kohlenschiebergliedes
15. legen kann, Normalerweise wird das Anschlaglied 24 durch eine Druckfeder 27
nach rechts gedrückt, wodurch auch das Ventilverschlußglied 20 entsprechend auf
seinen Sitz gedrückt wird.
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Auf der Ventilverschlußglied-Hilfsbetätigungsstangen-Einheit und im-
Gehäuse 10 sind zwei Hülsen 28 und 29 verschiebbar angeordnet, zwischen denen
sich eine Druckfeder 30 befindet. Ein zwischen den Hülsen gebildeter Ringspalt stellt
normalerweise eine Verbindung zwischen dem Raum 23 und einer Rückleitung 31 zu_
m Druckmittelvorratsbehälter her. Diese Verbindung wird unterbrochen, wenn infolge
einer Axialbewegung der beiden Hülsen 28 und 29 relativ zueinander das- rechte Ende
der Hülse 28 auf eine an der Hülse 29 befestigte Dichtung 32 gepreßt wird.
Die Hülse 28 liegt in- der Zeichnung an dem linken, bundartigen Ende der Hilfsbetätigungsstange
21 an und ragt mit einer Querschnittsfläche 33 in den Raum 13 hinein. Die Querschnittsfläche
33 ist gleich groß wie diejenige Fläche, mit der der Speicherdruck in Raum 13 das
Ventilverschlußglied 20 in geschlossener Stellung von rechts her in der Nähe des
Ventilsitzes 19 beaufschlagt, so daß bei vorhandenem Speicherdruck die Teile 20,
21 und 28 als starr miteinander verbunden betrachtet werden können.
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Die Hülse 29 steht über eine Betätigungsmuffe 34 mit einem
Waagebalken 35 in Verbindung, dessen anderes Ende zur Betätigung einer entsprechenden
Muffe 36 des zweiten Bremsventils 12 dient. Der Waagebalken 35 wird von dem Druck
einer Feder 37 beaufschlagt, die- sich gegen ein kolbenartiges Schiebeglied 38 abstützt.
Auf dieses Glied wird _ die Bremskraft über zwei Stößel 39 und 40 vom Bremsventil-Betätigungsglied
41 her eingeleitet. Dieses Glied 41 steht in geeigneter Weise mit dem Bremspedal
42 in Verbindung. Das Schiebeglied 38 kann unier normalen Bedingungen, d. h. beim
Vorhandensein von Speicherdruck, die für das Bremsen notwendigen Verschiebungen
vollführen, ohne daß das rechte Ende der Hilfsbetätigungsstange 21 an die Fläche
43 zum Anliegen kommt.
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Ein normaler Bremsvorgang spielt sich in großen Zügen etwa folgendermaßen
ab: Durch Niedertreten des Bremspedals 42 werden das Bremsventil-Betätigungsglied
41 und somit auch die Stößel 39, 40 und das Schiebeglied 38 nach links
bewegt. Diese Bewegung hat keine Auswirkung auf die Hiffsbetätigungsstange-21, wohl
aber auf die Feder 37, die entsprechend der Pedalkraft gespannt wird. Die in die
Feder eingeleitete Kraft wird auf den Waagebalken 35 übertragen, der sie seinerseits
auf die Betätigungsmuffen 34 und 36 weitergibt. Die Betätigungsmuffe 34 verschiebt
die Hülse 29 nach links, wobei das rechte Ende der Hülse 28 auf die Dichtung 32
gepreßt und somit der Durchtritt durch den Ringspalt zwischen -den Hülsen abgesperrt
wird. Es kann also kein Druckmittel mehr aus der Leitung 18 und dem Raum 17 über
das hohle Ventilverschlußglied 20 zur Rückleitung 31 entweichen. Da durch die Hülse
29 auch die Hülse 28 nach links bewegt wird, folgt auch das Ventilverschlußglied
20. dieser Bewegung, da, wie oben ausgeführt, die Teile 20, 21
und
28 bei vorhandenem Speicherdruck als starr miteinander verbunden betrachtet werden
können. Nunmehr gelangt der Speicherdruck vom Raum 13 in den Raum 17 und über die
Leitung 18 zu den Vorderradbremszylindern. Der im Raum 23 befindliche Druck, der
dem Druck in den Radbremszylindern entspricht, hat eine nach rechts rückstellende
Wirkung auf die Hülse 29, die dazu führt, daß beim Erreichen eines bestimmten Druckes
an den Radbremsen die Hülse 29 und mit ihr das Ventilverschlußglied 20 wieder
nach rechts zurückgehen. Die Größe des in diesem Augenblick herrschenden Druckes
in den Radbremszylindern hängt von der Größe der in- die Feder 37 eingeleiteten
Kraft, also von der Pedakraft, ab.
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Wird der Fuß vom Bremspedal 42 weggenommen, so wird die Hülse 29 durch
den im Räume 23 befindlichen Bremsdruck so weit nach rechts verschoben, daß die
Absperrung bei 32 aufgehoben wird (das Ventilverschlußglied 20 und somit
auch die Hülse 28 können infolge des Aufsitzens hei 19 dieser Bewegung nach rechts
nicht weiter folgen) und der Bremsdruck durch Abfließen des Druckmittels durch den
Ringspalt und die Rückleitung 31 sich abbauen kann.
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Wenn aus irgendeinem Grunde der Speicherdruck ausfällt, erfolgt eine
Hilfsbremsung in folgender Weise: Die Feder 16 schiebt das Kolbenschieberglied 15
nach rechts bis zum Anschlag am Gehäuse 10. Das Ventilverschlußglied 20, das nach
wie vor durch die Feder 27 auf seinen Sitz 19 gedrückt wird, folgt dieser Bewegung
nach rechts und ebenso die mit dem Ventilverschlußglied 20 fest verbundene Hilfsbetätigungsstange
21, die nunmehr mit ihrem rechten Ende ganz knapp vor der Fläche 43 steht. Die Hülse
28 hat keine Veranlassung, dieser Bewegung nach rechts zu folgen, da auf ihrer linken
Stirnfläche 33 kein Druck mehr steht. Wird nunmehr der Bremsvorgang über das Bremspedal
42. eingeleitet, so wird einerseits, genau wie bei der üblichen Bremsung, die Hülse
29 nach links bewegt. Sie schiebt die Hülse 28 ebenfalls nach links, bis diese bei
44 zum Anliegen am Gehäuse 10 kommt: Durch den auf die Hülse 29 ausgeübten
Druck werden die beiden Hülsen bei 32 aufeinandergepreßt, so daß auch jetzt wieder
der Raum 23 von der Rückleitung 31 abgesperrt ist. Gleichzeitig ist aber auch die
Stange 21 von der Fläche 43 nach links mitgenommen worden und somit auch das Ventilverschlußglied
20. Das mit diesem fest verbundene Anschlagglied 24 hat sich ebenfalls nach
links bewegt und ist zu einem dichter! Anliegen an die Fläche 26 gekommen. Das Kolbensehieberglied
15 wird also nach links gedrückt, so
daß es vor sich in der Leitung
18 zu den Radbremszylindern einen Druck aufbaut, der infolge der Abdichtungen bei
25 und bei 32 nicht entweichen kann. Es wird also trotz Ausfall des Speicherdruckes
wenigstens an den Vorderrädern durch eine direkte Druckerzeugung noch gebremst.