DE1505733B2 - Vorrichtung zum verhindern des radblockierens in einer bremsanlage - Google Patents

Description

praktisch immmer vorhanden ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend beispielsweise in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung einer das Radblockieren entgegenwirkenden Bremsanlage,

Fig.2 ist eine Stirnansicht, teilweise im Querschnitt, einer Strömungsdrossel,

Fig.3 ist eine Querschnittsansicht nach Linie III-1I1 der F i g. 2,

Fig.4 ist eine schematische Darstellung des Teiles der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Strömungsdrossel und gibt verschiedene Stellungen eines Drosselventilgliedes wieder,

Fig.5 ist eine graphische Darstellung, welche den Aufbau des Druckes in einem Modulationsventil wiedergibt,

F i g. 6 ist eine schematische Darstellung gemäß einer abgewandelten Ausführung der Strömungsdrossel,

Fig. 7 ist schematisch eine schaubildliche Ansicht, welche einen Teil und ein zugeordnetes Relaisventil und eine Strömungsdrossel wiedergibt, welche in einem gemeinsamen Gehäuse enthalten sind, das einen Teil der in F i g. 6 dargestellten Bremsanlage bildet.

Eine Fahrzeugbremsanlage, das für einen Lastkraftwagen oder Sattelschlepper geeignet ist, ist in F i g. 1 wiedergegeben. In dieser Anlage werden die Bremsen des Zugfahrzeuges in üblicher Weise durch ein Pedal 1 des Fahrzeuges betätigt, das auf einen energieunterstützten Hauptbremszylinder 2 einwirkt, der von einem von der Antriebsmaschine angetriebenen Luftpresse 3 mit Druckluft versorgt wird. Die Bremsen der Vorderachse des Zugfahrzeuges werden durch eine Bremsleitung 4 und die hinteren Bremsen durch eine Bremsleitung 5 mit einem hydraulischen Medium versorgt, welches durch ein Absperrventil 6 zu der hinteren Bremsleitung 7 führt.

Ein das Blockieren abfühlender Sensor 8 wird von der Antriebswelle des Fahrzeuges angetrieben und enthält ein Ventil 9, welches ein Relaisventil 10 steuert. Dieses seinerseits steuert eine pneumatisch betätigte Stellvorrichtung eines Modulationsventils 11. Das Modulationsventil enthält einen Kolben 12, der in eine Zylinderboh- rung 13 bewegbar ist. Das Absperrventil 6 unterbricht die Verbindung zwischen der hydraulischen Bremsleitung 5 und dem Radbremszylinder der Hinterachse, wenn der Kolben 12 zufolge einer Verminderung des Druckes in der Kammer 14 der Stellvorrichtung aus einer Stellung am Ende des Zylinders nahe dem Absperrventil 6 zurückgezogen wird. Eine Bewegung des Kolbens 12 längs seiner Zylinderbohrung 13 weg von dem Absperrventil 6 erzeugt in dem Raum 16 ein vergrößertes Volumen, in welchem sich das in dem Radbremszylinder enthaltende Medium entspannen kann und daher die Hinterachsbremse freigibt, um ein beginnendes Blockieren zu verhindern.

Wenn die Hinterräder anfangen, wieder auf der Straßenfläche zu greifen, schließt der Sensor 8 sein Ventil 9 und bewirkt, daß das Relaisventil 10 der Kammer 14 der Stellvorrichtung des Modulationsventils 11 Luft unter Druck zuleitet, um eine Kraft zu erzeugen, welche den Kolben 12 zurück längs seiner Zylinderbohrung zum Wiederanlegen der Bremsen treibt. Die Geschwindigkeit, mit welcher der Bremsdruck wieder aufgebaut wird, hängt von der Geschwindigkeit ab, mit welcher Luft in die Kammer 14 der Stellvorrichtung des Modulationsventils 11 fließen kann. In einer Steuerspeiseleitung 18 von einem Behälter 19, welcher durch das Relaisventil 10 mit der Stellvorrichtung des Modulationsventils 11 verbunden ist, ist eine Strömungsdrossel 17 vorgesehen.

Das Relaisventil 10 weist ein spulenartiges Ventilglied 20 auf, das an einer Seite dem Druck der Kammer 14 unterworfen ist, der durch eine Steuerleitung 21 übertragen wird. Auf die andere Seite wirkt der Druck einer Feder und der Druck, der von dem Behälter 19 durch eine Leitung 23 und eine Drossel 24 zugeführt wird. Im normalen Zustand des Relaisventils 10 befindet sich das spulenartige Ventilglied 20 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung, in welcher die Kammer 14 durch die Leitungen 25 und 26 mit der Steuerspeiseleitung 18 verbunden ist.

Wenn der Sensor 8 sein Ventil 9 öffnet, fällt der Druck in dem zugeordneten Ende des Relaisventils 10 ab, und das Ventilglied 20 bewegt sich in eine Stellung, in welcher es die Leitung 26 mit einer Auslaßöffnung 27 verbindet, um so Kammer 14 zu entlüften. Die andere Kammer 28 der Stellvorrichtung des Modulationsventils 11 an der gegenüberliegenden Seite ihrer Membran 29 ist durch ein Druckminderventil 30 mit dem Behälter 19 verbunden und wird daher auf einem niedrigen Druck relativ zu dem maximalen Druck gehalten, der der Kammer 14 zugeführt werden kann.

Wenn der Sensor 8 sein Ventil 9 schließt, wird an dem zugeordneten Ende des Relaisventils 10 durch die Leitung 23 und die Drossel 24 Druck aufgebaut, das Ventilglied 20 kehrt in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zurück und Luft strömt dann in die Kammer 14 durch die Leitungen 25 und 26 und die Strömungsdrossel 17.

Die Strömungsdrossel 17 besteht aus einem Gehäuse 31, welches eine zylindrische Bohrung 32 hat, in welcher ein Drosselventilglied 33 verschiebbar ist. Das Drosselventilglied 33 ist mit einem Drosselkolben 34 fest verbunden und ist mit einem mittleren Teil 35 von verkleinertem Durchmesser versehen, und das Drosselventilglied 33 wird durch eine Druckfeder 36 gegen das Ende 37 der Bohrung 32 gedrückt, welches durch die Steuerleitung 21 mit der Kammer 14 verbunden ist.

Vier radiale öffnungen 38, 39, 40, 41 sind durch die Wandung der zylindrischen Bohrung 32 an axial im Abstand voneinander liegenden Stellen gebohrt. Sie stehen mit einem Auslaß 42 in Verbindung, welche in dem Gehäuse parallel zur zylindrischen Bohrung 32 ausgebildet und durch die Leitungen 25 über das Relaisventil 10 mit der Kammer 14 der Servo-Vorrichtung 11 verbunden ist. Die öffnungen 38,39,40,41 sind jeweils mit Nadelventilen 43,44,45,46 versehen, und die Nadelventile sind so eingestellt, daß sie öffnungen von bestimmten Größen schaffen, und die Ausführung ist derart, daß die öffnungen durch das Drosselventilglied 33 aufeinanderfolgend geschlossen werden können, wenn es sich gegen das Ende 37 der Bohrung 32 bewegt. Die Nadelventile 43 bis 46 sind durch Gewinde 47 in dem Gehäuse 31 eingeschraubt und sind in ihrer Lage durch Kontermuttern 48 ( F i g. 3) festgelegt. Eine Einlaßöffnung 49 ist in der Wand der Bohrung in einer Stellung vorgesehen, in welcher sie durch das Drosselventilglied 33 in einer beliebigen Stellung dieses Drosselventilgliedes nicht verdeckt wird, und mit der Steuerspeiseleitung 18 verbunden ist.

Fig.4 zeigt schematisch vier Stellungen A, B, Cund D des Drosselventilgliedes 33. Beim Arbeiten hängt die Stellung des Drosselventilgliedes 33 von dem Druck in

der Kammer 14 ab, die mit dem Ende 37 der zylindrischen Bohrung 32 in Verbindung steht und dahingehend wirkt, daß Drosselventilglied 33 gegen die Feder 36 zu bewegen. Wenn der Druck hoch ist, befindet sich das Drosselventilglied 33 in der Stellung A, in welcher alle vier Auslaßöffnungen 38 bis 41 unbedeckt sind, und die Druckluft aus der Steuerleitung 18 kann mit einer verhältnismäßig schnellen Geschwindigkeit zu der Stell/Vorrichtung des Modulationsventils 11 strömen, um ein Wiederanlegen der Bremsen zu bewirken. Wenn der Druck in der Kammer 14 auf einen relativ niedrigen Pegel gefallen ist, ist der Druck am Ende der zylindrischen Bohrung 32 nicht ausreichend, um das Drosselventilglied 33 daran zu hindern, sich gegen die Kraft der Druckfeder 36 zu bewegen, um eine oder mehrere der Öffnungen zu bedecken und dadurch die Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft zu vermindern.

Die Wirkung der Strömungsdrossel 17 besteht daher darin, ein relativ schnelles Wiederanlegen der Bremsen nach einer Betätigung durch den Sensor zu schaffen, wenn der Bremsdruck hoch ist, und ein relativ langsames Wiederanlegen der Bremsen nach einem · Arbeiten der Steueranlage zu gewährleisten, wenn eine ernsthafte Neigung zum Blockieren vorhanden war, wobei der Radbremszylinderdruck auf einen niedrigen Pegel vermindert werden mußte.

F i g. 5 zeigt die Druckkennlinien der Kammer 14 der Stell/Vorrichtung des Modulationsventils 11 ohne eine Strömungsdrossel (Kurve 50) und mit der wirksamen Strömungsdrossel 17 (Kurven 51,52, 53, 54). Der Druck aus dem Behälter 19 ist durch die Linie 55 angedeutet, und der Druck in der Kammer 14, welcher erforderlich ist, um den maximalen hydraulischen Druck in der Bremsleitung 5 auszubalancieren, ist durch die Linie 56 angedeutet. Die Teile Di, Ci, Bi₁ /Ii der Kurven 51 bis 54 entsprechen jeweils den Stellungen D, C, B, A des Drosselventilgliedes 33, wenn es sich unter dem ansteigenden Druck aus der Kammer 14 während des Wiederanlegens der Bremse bewegt, wobei von einem Null-Druck in der Kammer 14 ausgegangen wird.

Es ist ersichtlich, daß die Entwicklung der Kurven Ai, B\, Ci, Di eine Kurve verschiedener Gradienten liefert, wenn der Druck gegen den durch die Linie 56 angedeuteten Druck ansteigt. Diese Eigenschaft ist die Umkehr dessen, was ohne eine variable Strömungsdrossel erreicht werden würde, wie durch die Kurve 50 angedeutet ist, und welche, wie oben erläutert, den maximalen Bremseffekt liefert, um sich den herrschenden Umständen während jedes Wiederanlegens der Bremsen anzupassen.

Damit die Strömungsdrossel 17 imstande ist, ein adequates Ausmaß an Steuerung bezüglich der Geschwindigkeit des Aufbaues des Druckes in der Kammer 14 zu liefern, ist es vorzuziehen, daß der verfügbare Druck zum Betätigen der Stell/Vorrichtung beträchtlich größer als der Druck sein sollte, der zur Erzeugung einer maximalen Bremskraft erforderlich ist. Falls dieser hohe Druck nicht verfügbar wäre, würde der Unterschied zwischen dem Druck der Steuerspeiseleitung und dem Druck in der Stell/Vorrichtung nicht ausreichend sein, um einen schnellen Luftstrom zu liefern, wenn in der Stell/Vorrichtung bereits ein hoher Druck vorhanden war, und die den Strom drosselnde Vorrichtung würde daher nicht voll wirksam sein, um den Strom in der oben beschriebenen Weise zu steuern.

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist die Strömungsdrossel 60 und ihre zugeordnete Anlage ähnlich wie die oben beschriebene Strömungsdrossel 17 ausgebildet; für gleiche Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Bei der Strömungsdrossel 60 ist, anstatt daß vier getrennte Auslaßöffnungen veränderlicher Größe vorgesehen sind, nur eine einzige Auslaßöffnung 6i vorgesehen, und sie ist diametral gegenüber der Einlaßöffnung 62 in einer gemeinsamen axialen Stellung in dem mittleren Teil der zylindrischen Ventilbohrung 63 angeordnet. Das Drosselventilglied 64 hat kegelstumpfförmige Gestalt und verläuft konisch gegen den Drosselkolben 65. In Abhängigkeit von der Stellung des Ventilgliedes 64 wird dem Strom der Luft mehr oder weniger Hindernis aus der Einlaßöffnung 62 zur Auslaßöffnung 61 entgegengesetzt, und daher wird das Ausmaß des Luftstromes stufenlos veränderlich gesteuert.

Abgesehen von den verschiedenen Formen der verwendeten Strömungsdrossel unterscheiden sich die in den F i g. 1 und 6 dargestellten Anlagen noch in bezug auf die Freigabe der Bremsen. Anstatt die Kammer 14 zur Atmosphäre zu entleeren, ist durch das Relaisventil 10 über Öffnungen 66 und 67 und eine Leitung 68 zwischen den Kammern 14, 28 eine Verbindung hergestellt, so daß das Bestreben besteht, die Drücke in diesen Kammern auszugleichen, um die Kraft auf dem Kolben 12 zu reduzieren. Ein federbelastetes Rückschlagventil 69 ermöglicht, daß Druck in der Kammer 28 zur Atmosphäre entweichen kann, wenn ein vorbestimmter niedriger Druck erreicht ist.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführung sind das Relaisventil 10 und die Strömungsdrossel 60 zum Verändern der Drosselung des Durchflusses in einem gemeinsamen Gehäuse enthalten, welches mit der Stellvorrichtung des Modulationsventils verbunden ist.

Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Strömungsdrossel 17 können die einzelnen Auslaßöffnungen getrennt eingestellt werden, um das Ausmaß der Drosselung, welches bei verschiedenen Druckwerten dargeboten wird, zu verändern, und dies ist insbesondere für experimentelle Anwendung oder anderen Anwendungen besonders geeignet, um sich verschiedenen Arbeitsbedingungen anzupassen. Die Strömungsdrossel 60, die in den Fig.6 und 7 dargestellt ist, ist verhältnismäßig einfach und billig herzustellen und liefert eine Drosselung, welche sich in kontinuierlicher Weise verändert, wenn das Ventilglied bewegt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verhindern des Radblockierens in einer Fahrzeugbremsanlage, mit einem hydraulischen Bremskreis, in dem ein Modulationsventil die Verbindung zum Radbremszylinder unterbricht und anschließend durch Volumenvergrößerung den Druck im Radbremszylinder absenkt, mit einem pneumatischen Steuerkreis, in dem ein von einer Antriebswelle des Fahrzeuges angetriebener Sensor bei drohendem Blockieren der Hinterräder ein Relaisventil betätigt, das den Druck in der einen Kammer der Stellvorrichtung des Modulationsventils steuert, gekennzeichnet durch eine zwischen pneumatischer Steuerdruckquelle und Relaisventil (10) angeordnete Strömungsdrossel (17 bzw. 60), die den erneuten Druckaufbau in der Kammer (14) der Stellvorrichtung des Modulationsventils (11) in Abhängigkeit von dem in der Kammer (14) herrschenden Druck steuert, derart, daß bei hohem Druck die Strömungsdrossel (17 bzw. 60) unwirksam, bei niedrigem Druck die Strömungsdrossel (17 bzw. 60) voll wirksam ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsdrossel (17) ein Drosselventilglied (33) aufweist, welches mit einem Drosselkolben (34) verbunden ist, der in einer zylindrischen Bohrung (32) eines Gehäuses (31) bewegbar ist, ein Ende (37) der Bohrung mit der Kammer (14) verbunden ist, eine Druckfeder (36) vorgesehen ist, welche der Bewegung des Drosselkolbens (34) unter dem Druck aus der Kammer (14) entgegenwirkt, die Bohrung (32) einen Einlaß (44) und Auslaßöffnungen (38 bis 41) an gegenüberliegenden Seiten aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (38 bis 41) in Abständen längs der Bohrung liegen und jede Auslaßöffnung so ausgebildet ist, daß sie durch das Drosselventilglied (33) geschlossen werden kann, wobei die Ausführung derart ist, daß die Auslaßöffnungen (38 bis 41) durch die Bewegung des Drosselventilg'iedes (33) aufeinanderfolgend geöffnet werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auslaßöffnung (38 bis 41) mit einem Nadelventil (43 bis 46) versehen ist und die Nadelventile einstellbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventilglied (64) konischen Querschnitt hat und so ausgebildet ist, daß es längs der Bohrung (63) durch den Druck der Kammer bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Relaisventil (10) vorgesehen ist, welches durch den Sensor (8) betätigbar ist, um das Einlassen und die Freigabe von Steuerluft zu der oder aus der Kammer (14) zu steuern.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Relaisventil (10) und die Strömungsdrossel (17 bzw. 60) in einem gemeinsamen mit dem Modulationsventil (11) verbundenen Gehäuse enthalten sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Relaisventil (10) den Hinterrädern eines Zugfahrzeuges zugeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verhindern des Radblockierens in einer Fahrzeugbremsanlage, mit einem hydraulischen Bremskreis, in dem ein Modulationsventil die Verbindung zum Radbremszylinder unterbricht und anschließend durch Volumenvergrößerung den Druck im Radbremszylinder absenkt, mit einem pneumatischen Steuerkreis, in dem ein von einer Antriebswelle des Fahrzeuges angetriebener Sensor bei drohendem Blockieren der Hinterräder

ίο ein Relaisventil betätigt, das den Druck in der einen Kammer der Stellvorrichtung des Modulationsventils steuert.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (US-PS 30 93 422) ist so ausgeführt, daß nach einem ein drohendes Radblockieren verhindernden Arbeitsvorgang sofort wieder der volle Druck am Radbremszylinder verfügbar ist.

Bei einer Vorrichtung zum Auslösen festgebremster Achsen (DT-PS 7 21 789) ist es bekannt, nach dem Auslösen der Achse unter Verwendung einer Drossel im Bremskreis den Druck im Radbremszylinder allmählich ansteigen zu lassen, um mit Sicherheit ein erneutes Feststellen der Achse zu verhindern, wobei das Wiederaufladen des Radbremszylinders anfänglich stark und erst später schwächer gedrosselt erfolgt, so daß im Radbremszylinder also für eine beachtliche Zeitspanne nur ein geringer Druck vorhanden ist und die Bremsleistung des Schienenfahrzeuges während dieser Zeitspanne dementsprechend schwach ist.

Bei einem bekannten Gleischutzregler für druckluftgebremste Schienenfahrzeuge (DT-AS 1176 176) ist ebenfalls im Bremskreis eine Drossel vorhanden, die so gesteuert wird, daß nach Ansprechen des Gleitschutzreglers der Druck im Bremszylinder zunächst rasch und ungedrosselt auf einen etwas unterhalb des Ansprechdrucks des Gleitschutzreglers liegenden Druck, und danach verzögert auf den Bremsdruck erhöht wird. Diese Maßnahme dient dazu, die Bremsleitung nach Ansprechen des Gleitschutzreglers nur für eine sehr kurze Zeit um ein nennenswertes Maß herabzusetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art so auszubilden, daß Wiederanlegen der Bremsen nach einem ein drohendes Radblockieren verhindernden Bremsenlösevorgang so erfolgt, daß bei unterschiedlichen Fahrbahnflächen sofortiges erneutes Blockieren verhindert ist. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch eine zwischen pneumatischer Steuerdruckquelle und Relaisventil angeordnete Strömungsdrossel, die den erneuten Druckaufbau in der Kammer der Stellvorrichtung des Modulationsventils in Abhängigkeit von dem in der Kammer herrschenden Druck steuert, derart, daß bei hohem Druck die Strömungsdrossel unwirksam, bei niedrigem Druck die Strömungsdrossel vollwirksam ist.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß, wenn das Fahrzeug beispielsweise auf einer schlüpfrigen Fahrbahnfläche rutscht, so daß die Räder blockiert sind, der Druck im Radbremszylinder nach dem Bremsenlösen relativ langsam erhöht wird. Wenn dagegen das Fahrzeug auf einer trockenen gut greifenden Fahrbahn fährt, wird nach einem ein drohendes Radblockieren verhindernden Bremsenlösevorgang der Druck im Bremszylinder schneller erhöht. In beiden Fällen erhöht sich der Druck im Radbremszylinder jedoch verzögert, so daß die Bremse nicht sofort wieder mit solch großem Druck angelegt werden kann, daß sich erneut ein drohendes Blockieren oder sogar ein Blockieren ergibt, wobei jedoch in jedem Fall ausreichende Bremsleistung