DE2018538B2 - Lastabhängig arbeitendes Bremsdruckregelventil für eine hydraulische Bremsanlage eines mit einer Druckmittel-Federung ausgestatteten Fahrzeuges - Google Patents

Description

Kolben ausübt. normalerweise an einen Hauptbremszylinder bzw.

Zweckmäßigerweise ist die Vorspannung der Fe- 60 die Hinterradbremsen angeschlossen sind. Die Feder

der derart gewählt, daß sie der Belastung des Fahr- 21 ist zwischen zwei im Verhältnis zueinander be-

zeuges allein durch den Fahrer Gleichgewicht hält. wegbaren, becherförmigen Teilen 40, 41 gehalten,

Bei einem so ausgebildeten Regelventil wird der die von einer mit dem Körperteil 1 b verschraubten

Druck in der Bremsflüssigkeit bei Ausfall des Druk- Verlängerung 1 c umgeben sind. Die Feder 21 ist da-

kes in der Federung im allgemeinen noch nicht ver- 65 bei in einem Grad zusammengepreßt, der der BeIa-

mindert, sondern erst, wenn das Fahrzeug stärker als stung des Fahrzeugs nur mit einem Fahrer entspricht,

nur mit dem Fahrer belastet wird. Bei zunehmender Das becherförmige Teil 40 liegt am Schaft 8 des KoI-

Belastung des Fahrzeuges wird der vom zweiten KoI- bens 7 an, während das becherförmige Teil 41 an

einem zweiten Kolben 42 anliegt und in einer Kam- gemäß F i g. 1 entsprechenden Teile mit den gleichen mer bewegbar ist, die von einem in die Verlängerung Bezugszeichen versehen, und es werden nur die un-1 c eingeschraubten Stopfen 1 d begrenzt ist; dieser terschiedlichen Teile näher erläutert.
Stopfen weist eine Einlaßöffnung 49 auf, die an die Das Ventil hat hier eine Gesamthöhe, die geringer hydraulischen Teile der Federung des Fahrzeugs an- 5 ist als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, geschlossen ist. Zwischen dem becherförmigen Teil was dadurch erreicht ist, daß die oben beschriebenen 40 und der Trennwand des Gehäuseteils 1 b ist eine Kolben nebeneinander angeordnet sind, wobei sich kleine, schraubenlinienförmig gewundene Feder 45 ihre Längsachsen im wesentlichen parallel zueinanangeordnet, die so betätigbar ist, daß sie die Wirkung der erstrecken. Die Kolben sind durch einen Hebel des Drucks der Fahrzeugfederung auf den Kolben 7 io 50 verbunden, welcher mittels eines Zapfens 51 an verringert. Eine Dichtung 33 ist an der Stelle vorge- einer Stützplatte 52 schwenkbar angebracht ist und sehen, an der sich der Schaft 8 durch den Gehäuseteil die Kraft der Feder 21 auf den Kolben 7 überträgt. 1 b erstreckt, und für den Fall von Undichtheiten ist Das den Kolben 7 umschließende Gehäuse 1 und ein eine Abflußöffnung 47 in der Verlängerung I c vor- die Feder 21 umschließendes Gehäuse 1 e sind an der gesehen. Die Längsachse des ersten Kolbens 7 bzw. 15 Platte 52 befestigt, und der Teil des Kolbenschafdes Schaftes 8 und die des zweiten Kolbens 42 fluch- tes 8, der über die Stirnwand der Kammer 4 hinausten miteinander. ragt, ist von einer federnd nachgiebigen Hülse 53 geWenn im Betrieb die Bremsen betätigt werden, um schützt. Die Feder 21 kann zusammen mit einer weiden Druck im Einlaß 2 zu erhöhen, fließt zunächst teren, schraubenlinienförmig gewundenen Feder 54 das Druckmittel frei an der Ventilkugel vorbei vom 20 verwendet sein. Beide Federn sind zwischen zwei Einlaß zum Auslaß. Erreicht der Druck einen Wert, Stirnplatten 55 und 56 angeordnet, die innerhalb der ausreicht, um die über die Feder 21 auf den er- einer festen Hülse 57 im Gehäuse 1 e bewegbar sind; sten Kolben 7 wirkende Kraft zu überwinden, so die Stirnplatte 55 weist einen Schaft 58 auf, der wird der Kolben 7 gegenüber der Hülse 6 nach unten kraftschlüssig an dem Hebel 50 anliegt und von einer bewegt und ermöglicht damit das Schließen des Ku- »5 federnd nachgiebigen Hülse 5^l) geschützt ist, wähgelventils 9 und die Trennung des Auslasses vom rend die Stirnplatte 56 mit einem zweiten Kolben 60 Einlaß. Jede weitere Zunahme des Eingangsdrucks, (entsprechend dem zweiten Kolben 42 in Fig. 1) der auf den Kolben 7 wirkt, bewegt den Kolben nach versehen ist, der sich durch eine Stirnwand in der oben und relativ zur Hülse 6, so daß Druck in verrin- Hülse 57 erstreckt, und auf den das Arbeitsmittel der gertem Ausmaß wegen der unterschiedlichen druck- 30 Federung wirkt. Der Kolben 60 ist von einer Dichbeaufschlagten Flächen am Kolben 7 übertragen und tung61 umgeben.

das Kugelventil von seinem Sitz abgehoben wi'd. Die oben beschriebenen Ventile sind in erster Li-

Diese Vorgänge können wiederholt auftreten, so daß me für mit hydraulischem Druckmittel arbeitende,

nach anfänglichem Schließen des Ventils 9 der Aus- selbsttätig das Niveau regulierende Federungen kon-

gangsdruck in verringertem Ausmaß gegenüber dem 35 struiert.

Eingangsdruck steigt. Wenn die Fahrzeugfederung mit Luftdruck arbei-Bei Freigabe des Hauptbremszylinderdrucks bewe- tet oder für hydropneumatischen Betrieb ausgelegt gen sich der Kolben7 und die Hülse6 beide nach ist, können die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 unten, so daß der Ausgangsdruck wegen der damit und 2 entsprechend angepaßt werden, wie F i g. 3 einhergehenden Zunahme des Volumens an der Aus- 40 zeigt. An dem Schaft 8 bzw. der Stirnplatte 55 liegt gangsseite des Kolbens 7 und der Hülse 6 verringert ein dritter Kolben 70 an, welcher im Abstand von wird. Wenn der Hauptbremszylinderdruck unter den einem Kolben 72 angeordnet ist. Der Kolben 72 trägt Ausgangsdruck fällt, wird das Kugelventil 9 auf einen Anschlag 73 und ist in Richtung zum Kolben Grund des zu beiden Seiten des Ventils herrschenden 70 mittels einer schraubenlinienförmig gewundenen Druckunterschieds von seinem Sitz abgehoben und *5 Feder 74 oder koaxialen, schraubenlinienförmig geeine freie Rückströmung der Bremsflüssigkeit durch wundenen Federn, die hier nicht gezeigt sind, vorgedas Ventil ermöglicht, woraufhin sich der Kolben 7 spannt. Die Feder bzw. die Federn stehen unter einer gegenüber der Hülse 6 in eine Stellung verschiebt, die Druckvorbelastung, die einer Belastung des Fahzeugs das Schließen des Kugelventils 9 verhindert. nur mit einem Fahrer entsprechen und die folglich Bei einer Belastung des Fahrzeugs lediglich durch 50 mit der Feder 21 gemäß F i g. 1 vergleichbar sind, einen Fahrer liefert die Druckvorbelastung der Feder Die Feder 74 ist zwischen dem Kolben 70 und einer 21 allein die Steuerkraft für den Kolben 7, und diese Stirnwand der den Kolben 72 umschließenden Kam-Kraft gleicht die vom zweiten Kolben 42 auf Grund mer gehalten. Die Bewegung des Kolbens 72 unter des Drucks in der Federung gelieferte Kraft aus. seiner Vorspannung ist von einem Sicherheitsan-Wenn jedoch die Belastung des Fahrzeugs diesen Zu- 55 schlagring 76 begrenzt welcher in einer Nut in der stand übersteigt, nimmt auch der Druck in der Fede- Innenwand des unteren Ventilgehäuseteils 1 c anrung zu und verursacht über den Kolben 42 ein Zu- geordnet ist Zwischen den Kolben 70 und 72 befinsammenpressen der Feder 21 und damit eine Zu- det sich eine Arbeitskammer 78, die durch einen Einnahme der auf den Kolben 7 wirkenden Kraft; infol- laß 80 mit der pneumatischen Federungsanlage des gedessen wird gleichfalls das Niveau des Eingangs- 60 Fahrzeugs in Verbindung steht. In der Arbeitskamdrucks erhöht, welches nötig ist, um den Kolben ent- mer wirkt eine konische, schraubenlinienförmig gegegen der Kraft der Feder 21 zum Abtrennen des wundene Feder 82 zwischen dem Ring 76 und dem Auslasses 3 vom Einlaß 2 zu bewegen. Auf diese Kolben 70 und stützt das Gewicht des Kolbens 70 Weise kann der den Hinterradbremsen zugeleitete ab.

Bremsdruck in Abhängigkeit von der Belastung des 65 Wenn durch erhöhte Belastung des Fahrzeugs

Fahrzeuges geregelt werden. Luftdruck oberhalb des vorher eingestellten Wertes

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 sind von der Federung auf die Kammer 78 aufgebracht

die in der Konstruktion und im Betrieb dem Ventil wird, werden die Kolben 70 und 72 belastet, so daß

der Kolben 70 einer Abwärtsbewegung des Kolbens? und folglich dem Schließen des Ventils!) Widerstand entgegensetzt, wodurch, wie im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben, der hydraulische Druck an den Hinterradbremsen in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeugs geregelt wird. Der Kolben 72 wird entgegen seiner Vorspannungsfeder 74 heruntergepreßt, um den Anschlag 73 vom Kolben 70 wegzubewegen. Wenn der Luftdruck in der Kammer 78 unterhalb einem vorher eingestellten Wert liegt, der der Belastung des Fahrzeuges nur mit einem Fahrer entspricht, steht der Anschlag des Kol

bens 72 mit dem Kolben 70 in Eingriff, um die Vorspannung seitens der Feder 74 auf die Kolbenstange 8 und damit auf den Kolben 7 zu übertragen. Sollte der Luftdruck in der Federung und in der

Kammer 78 versagen, so stellt die Feder 74 den Kolben 72 zurück, bis dieser mit dem Sicherheitsring 76 in Eingriff tritt und der Anschlag 73 am Kolben 70 anliegt, wodurch die Vorspannung der Feder 74 auf die Kolbenstange 8 und damit auf den Kolben 7 wie-

ίο der hergestellt ist. Das Regelventil arbeitet dann weiter als ein druckempfindliches, den Bremsdruck begrenzendes Ventil.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Lastabhängig arbeitendes Bremsdruckregelventil für eine hydraulische Bremsanlage eines mit einer Druckmittel-Federung ausgestatteten Fahrzeuges, welches Regelventil einen vom Bremsflüssigkeitsdruck beaufschlagten ersten Kolben aufweist, der bei einem bestimmten Druck in der Auslaßkammer des Regelventils in seine Betriebsstellung bewegbar ist, in der er ein die Verbindung zwischen der Einlaß- und der Auslaßkammer des Regelventils steuerndes Ventil verschließt und in der der Auslaßkammerdruck gegenüber dem Einlaßkammerdruck verringert wird, welches Regelventil ferner einen -c zweiten Kolben aufweist, der entgegen der Wirkung einer Feder mit dem in den Federungselementen herrschenden Druck beaufschlagt ist und der der Bewegung des ersten Kolbens in dessen Betriebsstellung einen Widerstand entgegensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß auf den ersten Kolben (7) die Belastung der mit dem zweiten Kolben (42; 60; 72) zusammenwirkenden Feder (21; 74) einwirkt und daß die Feder (2i; 74) auf Grund ihrer Vorspannung den zweiten Kolben (42; 60; 72) unterhalb eines vorbestimmten Druckes in den Federungselementen in Anlage an einen gehäusefesten Anschlag (1 d; 76) hält und hierbei eine vorbestimmte Minimalkraft auf den ersten Kolben (7) ausübt.

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (21) derart gewählt ist, daß sie der Belastung des Fahrzeuges allein durch den Fahrer Gleichgewicht hält.

3. Regelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz des Ventils (9) in einer den ersten Kolben (7) umgebenden Hülse (6) ausgebildet ist, die in der Auslaßkammer verschiebbar geführt ist.

4. Regelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6) in eine Grenzlage innerhalb der Auslaßkammer vorgespannt ist.

5. Regelventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (7) innerhalb der Hülse (6) zwischen zwei, durch mechanische Anschläge begrenzten Stellungen bewegbar ist.

6. Regelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) in Richtung zu einer seiner Grenzstellungen hin vorgespannt ist.

7. Regelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (7) und die Hülse (6) bei unbetätigter Bremse beide ihre vorgespannte GrenzstelJung einnehmen, bei der das Ventilglied (9) des Ventils durch den ersten Kolben (7) von seinem Sitz im Abstand gehalten ist und daß bei einem Ansteigen des Druckes in der Auslaßkammer beim Betätigen des Bremspedals auf einen die Kraft der Vorspannung der Feder (21; 72) auf den ersten Kolben (7) übersteigenden Wert der erste Kolben (7) aus seiner Grenzstellung herausgedrängt und gegenüber der Hülse (6) in Schließrichtung des Ventils bewegt wird, so daß ein weiteres Ansteigen des Einlaßkammerdruckes mit verringerter Stärke vom ersten Kolben zur Auslaßkammer übertragen wird.

8. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Feder (21) zwischen den beiden Kolben (7 und 42) vorgesehen ist.

9. Regelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse eine Trennwand aufweist, mittels der die Kolbenräume der beiden Kolben (7 und 42; 7 und 72) voneinander getrennt sind und durch die sich ein Schaft (8) des ersten Kolbens (7) hindurcherstreckt.

10. Regelventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Feder (21) zwischen zwei becherförmigen Teilen (40 und 41) gehalten ist, von denen eines am Schaft (8) des ersten Kolbeas (7) und das andere am zweiten Kolben (42) anliegt.

11. Regelventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Feder (45) zwischen der Trennwand und dem einen becherförmigen Teil (40) wirkt, die die Wirkung des Drucks der Federung auf den Kolben (7) verringert.

12. Regelventil nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ventil (9) um ein Kugelventil handelt, welches gegen seinen Ventilsitz vorgespannt ist.

13. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (7) und zweite Kolben (60) nebeneinander angeordnet sind, wobei sich ihre Längsachsen im wesentlichen parallel zueinander erstrecken.

14. Regelventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (7) einen Schaft hat, der sich durch die gehäuseseitige Stirnwand der Einlaßkammer erstreckt, daß die Feder (21) zwischen dem zweiten Kolben (60) und einer einen Schaft (58) aufweisenden Stirnplatte (55) wirkt, und daß durch einen an den beiden Schäften (58 und 8) anliegenden Hebel (50) die Kraft der Feder (21) auf den ersten Kolben (7) übertragbar ist.

15. Regelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (42; 60; 72) vom Arbeitsmittel einer mit hydraulischem Druckmittel arbeitenden selbsttätig das Niveau regulierenden Federung beaufschlagt ist.

16. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Feder (21; 74) zwischen dem zweiten Kolben (60; 72) und einer Stirnwand (55) des Kolbenraumes des zweiten Kolbens gehalten ist.

17. Regelventil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Kolben (70) vorgesehen ist, der von einer weiteren Feder (82) ir Anlage an dem Schaft (8) des ersten Kolbens (7] vorgespannt ist.

18. Regelventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Federungs-Druckmitte! über einen Ventilgehäuseeinlaß in eine zwischer dem zweiten und dritten Kolben gebildete Kammer (78) eingeleitet ist, und daß der zweite Kolben (72) einen Anschlag (73) aufweist, der ar dem dritten Kolben anliegt und die Vorspannung der vorgespannten Feder (74) auf den ersten KoI ben (7) überträgt, wenn der Arbeitsmitteldruck ii einer selbsttätig das Niveau regulierenden Fede

rung unterhalb eines vorherbestimmten Wertes ben zusammen mit der Feder ausgeübte Widerstand

liegt- gegen eine Bewegung des ersten Kolbens gesteigert,

so daß eine Bewegung des ersten Kolbens in seine

Betriebsstellung, d.h. eine Minderung des an den

5 Radbremsen anfallenden Bremsdruckes erst bei einer stärkeren Betätigung der Bremse eintritt.

Die Erfindung betrifft ein lastabhängig arbeitendes Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung wer-

Bremsdruckregelventil für eine hydraulische Brems- den im folgenden an Hand der Zeichnungen näher

anlage eines mit einer Druckmittel-Federung ausge- erläutert.

statteten Fahrzeuges, welches Regelventil einen vom io F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfin-

Bremsflüssigkeitsdruck beaufschlagten ersten Kolben dungsgemäß ausgebildetes Bremsdruckregel ventil;

aufweist, der bei einem bestimmten Druck in der F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein anderes

Auslaßkammer des Regelventils in seine Betriebsstel- Ausführungsbeispiel eines Ventils nach der Erfin-

iung bewegbar int, in der er ein die Verbindung zwi- dung;

sehen der Einlaß- und der Auslaßkammer des Regel- 15 Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen unte-

ventils steuerndes Ventil verschließt und in der der ren Teil der in F i g- 1 oder 2 gezeigten Ventile in ab-

Auslaßkammerdruck gegenüber dem Einlaßkammer- gewandelter Form, die für ein Fahrzeug mit einer

druck verringert wird, welches Regelventil ferner selbsttätig das Niveau regulierenden, pneumatischen

einen zweiten Kolben aufweist, der entgegen der Federung geeignet ist.

Wirkung einer Feder mit dem in den Federungsele- 20 Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel

menten herrschenden Druck beaufschlagt ist und der umfaßt das Regelventil ein geschlossenes Gehäuse 1,

der Bewegung des ersten Kolbens in dessen Be- das aus zwei zusammengeschraubten Teilen 1 α und

mebsstellung einen Widerstand entgegensetzt. 1 b gebildet ist und einen Einlaß 2 zum Anschluß an

Bei einem bekannten Regelventil dieser Art den Hauptbremszylinder des Fahrzeugs hat. wobei (USA.-Patentschrift 3 169 800) stützt sich der erste 25 Einlaß und Auslaß mit einer Kammer4 in Verbin-Kolben unmittelbar auf dem zweiten Kolben ab. dung stehen, in der eine in der Kammer abgedichtete Steigt die Belastung des Fahrzeuges, so erhöht sich Hülse 6 bewegbar ist. Ein in der Hülse arbeitender auch der Druck auf den zweiten Kolben und es ist Kolben7 ist mit einem Schafte versehen, welcher ein höherer Bremsdruck erforderlich, um den ersten sich durch eine Trennwand im Gehäuseteil 1 b erKolben in dessen Betriebsstellung zu verschoben, 30 streckt. Die Hülse 6 ist mit einer Radialöffnung verd. h. die Bremsdruckminderung setzt später ein. Bei sehen, deren radial inneres Ende eine Dichtungseiner Entlastung des Fahrzeuges wird der zweite KoI- fläche für em Kugelventil 9 bildet, welches von ben durch Rückstellfedern, die sich am Gehäuse ab- einem Federring 10 gegen die Dichtungsfläche vorgestützen, entgegen dem in den Federungselementen spannt ist. Normalerweise, d. h. in der Ruhestellung herrschenden Druck wieder zurückverschoben. Fällt 35 des Regelventils, ist die Hülse von einer schwachen bei diesem bekannten Regler der Druck in den Fede- Feder 11 in ihrer äußersten oberen, in der Zeichnung rungselementer aus, so bewirkt eine Betätigung der dargestellten Lage gehalten. Dabei wirkt die Feder Bremse ein sofortiges Schließen des Ventils und da- 11 zwischen der Hülse 6 und einer von einer stärkemit eine sofortige Bremsdruckminderung in den an ren, konisch gewundenen Feder 26 in Anlage an den Regler angeschlossenen Radbremsen, da in die- 40 einem Kragen TA am Kolben gehaltenen Unterlegsem Fall eine dem Druck in der Auslaßkammer ent- scheibe 24. Der Innendurchmesser der Hülse 6 ist gegenwirkende Kraft am Kolben fehlt. Es kommt so- abgestuft, und die Radialöffnung, in der das Kugelmit zu einer unzulässigen Verminderung der Brems- ventil 9 aufgenommen ist, ist in dem Abschnitt der wirkung. Hülse angeordnet, der den größeren Durchmesser

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Regelven- 45 hat. Der Kolben 7 weist eine Verlängerung mit einem

til der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Kragen 27 zum Zusammenwirken mit dem Kugelven-

auch bei Ausfall des Druckes in der Federung auf til auf. Der abgedichtete Teil des Kolbens ist in dem

den ersten Kolben noch eine hinreichend große Ge- Hülsenabschnitt mit kleinerem Innendurchmesser be-

genkraft einwirkt, um eine sofortige Bremsminderung vvegbar und durch zwei mechanische Anschläge zwi-

beim Anlegen der Bremsen zu verhindern. 5" sehen dem Kolben 7 und der Hülse 6 daran gehin-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- dert, diesen Abschnittsbereich zu verlassen. Nor-

löst, daß auf den ersten Kolben die Belastung der mit malerweise ist der Kolben 7 von einer Feder 21 in

dem zweiten Kolben zusammenwirkenden Feder ein- der gezeigten äußersten oberen Lage gehalten, und,

wirkt und daß die Feder auf Grund ihrer Vorspan- wenn sich die Hülse 6 gleichfalls in ihrer äußersten

nung den zweiten Kolben unterhalb eines vorbe- 55 oberen Lage befindet, ist das Kugelventil 9 durch den

stimmten Druckes in den Federungseleinenten in An- Kolben im Abstand von seiner Dichtungsfläche ge-

lage an einen gehäusefesten Anschlag hält und hier- halten, so daß eine freie Flüssigkeitsverbindung zwi-

bei eine vorbestimmte Minimalkraft auf den ersten sehen dem Einlaß 2 und dem Auslaß 3 besteht, die