DE1680087C3 - Drucksteuerventil für druckmittelbetätigbare Kraftfahrzeug-Bremsanlagen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Drucksteuerventil der im Oberbegriff des einzigen Anspruches angegebenen Art.

Ein derartiges Drucksteuerventil ist aus der FR-PS 59 287 bekannt. Es findet dabei ein Differentialkolben Verwendung, in dem ein Doppelventilkörper aufgehängt ist. Die große Fläche des Differentialkolbens ist vom ausgesteuerten Bremsdruck beaufschlagt, während die kleinere Wirkfläche des Differentialkolbens vom zugeführten Druck beaufschlagt wird. Auf die Kreisringfläche des Differentialkolbens wirkt ein Steuerdruck ein, beispielsweise der Druck eines Luftfederbalges, der ein Maß für die Beladung des Kraftfahrzeuges bzw. für die dynamische Achslastverlagerung beim Bremsen ergibt. Dieses bekannte Drucksteuerventil ist in der zu den Hinterrädern führenden Bremsleitung eingeschaltet, die beim Bremsen bekanntlich dynamisch entlastet werden.

Dieses Drucksteuerventil hat also einen Kennlinienverlauf, bei dem bei mittlerer Beladung und mittlerer dynamischer Achslastverlagerung bei kleinen Bremsdrücken an den Bremszylindern der Hinterachse der volle Bremsdruck wirksam wird, während bei höheren Bremsdrücken der Bremsdruck erniedrigt wird. Dies fül'rt dazu, daß die Hinterachse bei kleinen Bremsdrükken überbremst wird, während bei hohen Bremsdrücken der Bremsdruck entsprechend der dynamischen Achslastverlagerung erniedrigt wird.

Aus der US-PS 29 80 469 ist ein Anhängerbremsventil nach Relaisbauart bekannt. In eine auf der Aussteuerseite vorgesehene Umgehungsleitung zur Bremskammer ist ein federbelastetes Rückschlagventil eingeschaltet, welches in bekannter Weise dazu dient, die Voreilung der Anhängerbremsung zu realisieren. Da der Differentialkolben dort steuerseitig auf der großen Wirkfläche angeströmt wird und das Rückschlagventil in die Umgehungsleitung des ausgesteuerten Druckes eingeschaltet ist, finden dort bei niedrigen Steuerdrücken eine Druckübersetzung statt, die nur durch die Relaisbauart möglich ist Dieser niedrige Steuerdruck ist so ausgelegt, daß er eine Bremsung des Zugfahrzeuges noch nicht bewirkt, jedoch die Voreilung der Anhängerbremsung auslöst. Ab einer gewissen Druckhöhe des eingesteuerten Druckes wird die Druckübersetzung ausgeschaltet, indem der ausgesteuerte Druck auch auf die Differenzfläche des Differentialkolbens geleitet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drucksteuerventil der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß der ausgesteuerte Druck im unteren Bremsdruckbereich gegenüber dem eingesteuerten Druck untersetzt ist, während im oberen Bremsdruckbereich den nachgeschalteten Bremsen der volle Bremsdruck zugeleitet wird.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs aufgeführten Merkmale erreicht.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Drucksteuerventil läßt eine bessere Anpassung des ausgesteuerten Bremsdruckes und damit der aufzubringenden Bremskraft an die dynamischen Achslastverlagerungen zu. Dies ist deshalb der Fall, weil bei der Auslegung der Bremszylinder von Achsen, die sich dynamisch unterschiedlich verhalten, die Größe der Bremszylinder und damit die Wirkfläche bereits derart unterschiedlich für die einzelnen Achsen gewählt werden kann, daß sie einer gewissen Achslastverlagerung von vornherein Rechnung tragen. Konkret bedeutet dies, daß beispielsweise die Bremskolben der Bremszylinder einer Vorderachse mit einem größeren Durchmesser ausgelegt werden als die Bremskolben der Bremszylinder einer Hinterachse desselben Fahrzeuges. Werden die Bremszylinder beider Achsen mit gleich hohem ausgesteuerten Druck versorgt, und zwar im Bereich höherer Bremsdrücke, so wird der dynamischen Achslastverlagerung Rechnung getragen. Geschieht die Einsteuerung des gleichen Druckes aber auch im Bereich niederer Bremsdrücke, so wird die Vorderachse überbremst. Durch Einschaltung des erfindungsgemäßen Drucksteuerventils in die Bremsleitungsabschnitte, die zu solchen Achsen führen, die sich beim Bremsen dynamisch belasten, wird im unteren Bereich die Überbremsung vermieden, so daß sich insgesamt über den vollen Bereich der Bremsdrücke eine bessere Anpassung an die dynamische Achslastverlagerung ergibt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Drucksteuerventils gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Das Drucksteuerventil gemäß F i g. 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches mit einem Anschluß 5 für die Steuerleitung, einem Anschluß 4 für die Bremszylinder und einem Anschluß 6 für die Entlüftung versehen ist. In einer abgesetzten Bohrung des Gehäuses 2 ist der Differentialkolben 7 verschiebbar und mit Abdichtungen versehen geführt. Dieser weist ein Oberteil 8 und ein Unterteil 9 auf. Das Oberteil 8 des Differentialkolbens 7 ist im Durchmesser größer ausgeführt als das Unterteil 9. Der Differentialkolben 7 ist hohl und besitzt einen nach innen eingezogenen Rand 60, der mit dem einen Ventilkegel 58 des Doppelventilkörpers 56 ein Durchlaßventil 58,60 für Druckluft aus der Steuerkam-

mer 70 in die Brennkammer 71 bildet. Der Doppelventilkörper 56 stützt sich über eine Feder 59 an dem Differentialkolben 7 ab. Der Dopoelventilkörper 56 weist einen zweiten Ventilkegel 57 auf, der mit einem Durchbruch 64 eines kolbenartigen Einsatzes 63 ein Auslaßventil 62 für die Entlüftung der Brennkammer 71 bildet

Der keibenaitige Einsatz 63 ist mit in die Bremskammer 71 reichenden Anschlägen 66 versehen, die den Bewegungsbereich des Differentialkolbens 7 begrenzen. Der Durchbrueh 64 des kolbenartigen Einsatzes 63 ist von einem Entlüftungsventil 65 abgedeckt

Das Gehäuse 2 des Drucksteuerventils weist eine Querbohrung 67 auf, die mit der Steuerkammer 70 bzw. dem Anschluß 5 für die Steuerleitung in Verbindung steht Im Gehäuse 2 ist ebenfalls ein Kanal 73 vorgesehen, welcher zu einem Raum 72 unter dem Oberteil 8 des Differentialkolbens 7 führt.

An diese Differentialkolbeneinheit mit ihrem Gehäuse 2 ist ein Doppelrückschlagventil angeflanscht. Es besteht aus einem Gehäuse 69, in welchem ein Ventilkolben 53 verschiebbar gelagert ist. Der Ventilkolben 53 weist einen Schließkörper 44 auf, der mit einer am Gehäuse 2 anliegenden Dichtung versehen ist. Innerhalb dieses Dichtungsbereiches mündet die Querbohrung 67, während der Kanal 73 des Gehäuses 2 an die Regelkammer 68 angeschlossen ist. Die Querbohrung 67 und der Kanal 73 sowie die Durchbrechungen im Doppelrückschlagventil bilden die Verbindungsleitung 67, 73 zwischen der Steuerkammer 70 und dem Raum 72 bzw. der Kreisringfläche des Differentialkolbens 7. Der Ventilkolben wird von einer Durchbrechung 55 durchsetzt Mittig im Ventilkolben ist ein Rückströmventil 54 vorgesehen, welches Anschluß an die Durchbrechung 55 hat.

Der Ventilkolben 53 des Doppelrückschlagventils wird an der dem Gehäuse 2 entgegengesetzten Seile von der Kraft einer Feder 45 beaufschlagt, die in ihrer Stärke von einem Stellglied, beispielsweise der Schraube 46, einstellbar ist. Die Schraube 46 ist von außen her drehbar und mit einer Kontermutter gesichert. Sie kann aber auch mit einem nicht dargestellten Trieb, der die Fahrzeug- oder Achsbelastung kontrolliert, verbunden sein.

Die Funktion des Drucksteuerventils ist folgende:

Wird die Bremse betätigt, so strömt Druckluft über den Anschluß 5 der Steuerleitung in die Steuerkammer 70 und über die Querbohrung 67 vor den Schließkörper 44 des Ventilkolbens 53 des Doppelrückschlagventils. Der Differentialkolben 7 ist auf seiner Unterseite entlüftet und wird infolge des Druckanstieges in der Sieuerkammer 70 nach unten verschoben. Mit ihm wandert der Doppelventilkörper 56 nach unten und schließt das Auslaßventil 62. Hierdurch wird der Doppelventilkörper 56 mit seinem Ventilkegel 58 von dem eingezogenen Rand 60, also vom Durchlaßsitz, abgehoben. Die Steuerkammer 70 wird mit der

ίο Bremskammer 71 verbunden, wodurch Druckluft zu den am Anschluß 4 angeschlossenen Bremszylindern gelangt. Das Doppelrückschlagventil ist geschlossen. Gemäß den Flächen des Differentialkolbens 7 wird sich also im unteren Bremsdruckbereich ein untersetzter Druck in den Bremszylindern einstellen.

Wird dann durch weitere Betätigung der Bremse der Druckanstieg in der Steuerkammer 70 und vor dem Ventilkolben 53 des Doppelrückschlagv entiles 53 so groß, daß die Kraft der Feder 45 überwunden wird, so wird der Ventilkolben 53 nach rechts verschoben, wodurch Druckluft aus der Steuerkammer 70 über die Querbohrung 67, die Regelkammer 68 und den Kanal 73 in den Raum 72 unterhalb des Oberteiles 8 des Differentialkolbens 7 gelangen kann. Die Untersetzung

2s ist aufgehoben. Der volle eingesteuerte Druck kann entsprechend seiner Höhe zu einer ausgewogenen Bremsabschlußstellung führen, solange der Differentialkolben 7 noch nicht auf den Anschlägen 66 aufgesetzt hat.

Wie aus dem Kennlinienverlauf gemäß Fig. 2 ersichtlich ist, wird mit dem Drucksteuerventil innerhalb des Bremsdruckanstieges eine Druckuntersetzung bzw. eine Druckreduzierung des ausgesteuerten Druckes im unteren Bremsbereich erreicht, um beispielsweise eine

anfängliche Überbremsung einer Achse zu verhindern Diese Untersetzung arbeitet jedoch nicht auf den gesamten Bremsdruckbereich zwischen Null- und Maximaldruck, sondern nur im unteren Bereich, beispielsweise zwischen 0 und 2 kp/cm². Im oberen Bremsdruckbereich arbeitet das Drucksteuerventil ohne Untersetzung.

Das Drucksteuerventil kann /.. B. bei Einsteuerdrük· ken von 0 bis 7 kp/cm² mit Hilfe des Differentialkolbens am Anschluß 4 und damit in den nachgeschalteten Bremszylindern eine Druck zwischen 0 und 5 kp/cm-. erreicht werden, während darüber hinaus die Untersetzung nicht mehr wirksam ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Drucksteuerventil für druckmittelbetätigbare Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, das den an den Rädem einer Fahrzeugachse befindlichen Radbremszylindern vorgeschaltet ist und einen in einem Gehäuse geführten Differentialkolben aufweist, dessen kleinere Wirkfläche in einer Steuerkammer vom zugeführten Druck und dessen größere Wirkfläche in einer Bremskammer von dem den nachgeschalteten Radbremsen zugeführten Druck beaufschlagt ist und in dem in einer Durchbrechung ein Doppelventilkörper angeordnet ist, wobei der Doppelventilkörper in der Ruhestellung des Differentialkolbens auf einem ersten, im Differentialkolben befindlichen Sitz aufliegt und von einem zweiten Sitz abgehoben ist, über den die Verbindung zwischen der Bremskammer und einem unter Atmosphärendruck stehenden Raum verläuft, und wobei der Doppelventilkörper bei einer Verschiebung des Differentialkolbens vom ersten Sitz abhebt und auf den zweiten Sitz aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steuerkammer (70) und einem von der Differenzfläche des Differentialkolbens (7) begrenzten Raum (72) eine Verbindungsleitung (67, 73) vorgesehen ist, die von einem in der Ruhestellung geschlossenen Doppelrückschlagventil (53) steuerbar ist, wobei dieses Doppeirückschlagventil entgegen der Kraft einer Feder (45) vom Druck in der Steuerkammer beaufschlagt ist und oberhalb eines vorbestimmten Steuerkammerdrucks in seine Offenstellung; bewegbar ist.