DE2036488A1

DE2036488A1 - Blockierungsfreie Bremsanordnung, ins besondere fur Kraftfahrzeugrader

Info

Publication number: DE2036488A1
Application number: DE19702036488
Authority: DE
Inventors: Albert Chaville Hauts de Seine Grosseau (Frankreich)
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1969-07-28
Filing date: 1970-07-23
Publication date: 1971-02-18
Also published as: FR2052196A5; DE2036488C3; US3767271A; ES381419A1; SE376578B; GB1319108A; DE2036488B2

Description

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Societe Anonyme Automobiles Citroen, 117-16? quai Andre Citroen Paris 15°, Frankreich

.Blockierungsfreie Bremsanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeugräder

Die Erfindung betrifft eine blockierungsfreie Bremsanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeugräder, mit einer Druckmittelquelle, mit auf die Bäder wirkenden Anpressorganen der Bremse und mit einem, auf heftige Verzögerung ansprechenden Beschleunigungsdetektor, der ein Ventil steuert, welches die Anpressorgane abwechselnd mit der Druckmittelquelle und einer Auslassleitung verbindet.

Beim Bremsen von Fahrzeugen, insbesondere von Automobilen, tritt die wirkungsvollste Bremsung gerade an der Grenze zur Blockierung der Bäder,- jedoch vor dieser Blockierung ein« 1st ein Bad erst einmal blockiert und das Fahrzeug noch nicht zum Stehen'gebracht, dann ist jedoch.im' Gegenteil die Bremsung schlecht. Um diesen Nachteil auszuschalten, sind die bekannten Bremsanordnungen mit Anti- . blockier-Einrichtungen versehen worden. Eine solche Antiblockier-Einrichtung besteht beispielsweise aus einem auf eine unnormale Verzögerung des Bades ansprechenden Beschleu-

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nigungsdetektor, der ein 3-Wege-Ventil steuert. Dieses Ventil gestattet es, die Anpressorgane der Radbremse von der Zufuhr von Druckmittel aufschneiden und sie während der Zeitdauer der heftigen Verzögerung zur Atmosphäre hin zu "belüften, wobei die Zeitdauer um ein bestimmtes Zeitintervall verlängert wird, währenddessen das Had angetrieben wird.

Das Ventil kann ein Elektromagnetventil sein. Es ist daher leicht eine Regelung der entsprechenden Antiblockier-Einrichtung derart zu erzielen, dass diese zufriedenstellend funktioniert. Dies gilt allerdings nur, wenn der Reibkoeffizient zwischen Rad und Fahrbahn niedrig ist. Bei höherem Reibkoeffizient liefert Jedoch eine solche Ahtiblockier-Einrichtung eine derart ausgeprägte Funktion insofern, als einerseits di@ raschen Druckänderungen in den Anpressorganen der Bremse sehr unangenehme Stösse während der Bewegung des Fahrzeuges hervorrufen und andererseits die,für die Abbremsung des Fahrzeuges erforderliche Distanz erheblich grosser wirkt als die einer optimal©». Bremsung entsprechende. · *

Der Erfindung liegt daher die'Aufgäbe zugrunde, eine blocki@rungsfreieBremsanordnung der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, dass bei höherem Reibkoeffizient die vorstehend geschilderten Nachteile vermieden werden,,, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in der Auslassleitung ein Durchflussbegrenzer vorgesehen ist und dass zwischen dem g©«° steuerten Ventil und dem Durehflussbegr©-M®r ein elastisch ver-

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- 3 ander liebes Volumen eingeschaltet ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist der Durchflussbegrenzer abhängig vom Druckmittel in den Anpressorganen der Bremse gesteuert.

Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemässen Bremsanordnung besteht der Durchflussbegrenzer aus einem in dem Gehäuse eines Steuerventils geführten Schieber, der zwischen sich und dem Gehäuse einen Diosselkanal bildet und der sich im Gleichgewicht unter dem Einfluss der entgegenwirkenden Kräfte einer feder und des Druckmittels befindet, welches über eine Verbindungsleitung zu den Andrückorganen der Bremse auf den Schieber wirkt, wobei die Länge des Drosselkanals durch die Position des Schiebers im Gehäuse bestimmt ist.

In der vorhergehenden Ausführungsform kann in der zweiten, zu den Anpressorganen führenden Leitung eine Drosselstelle vorgesehen sein. Darüberhinaus kann in dieser Leitung ein Bückschlagventil angeordnet sein, das mit der Drosselstelle parallel geschaltet ist und den Durchtritt des Druckmediums von den Anpressorganen zum Gehäuse des Steuerventils gewährleistet.

Weiterhin wird in einer ersten Ausführungsform das elastisch veränderliche Volumen durch einen starren Hohlzylinder gebildet, der eine parallel zur Auslassleitung geschaltete Öffnung · aufweist und in den ein Kolben gleitend angeordnet ist, welcher

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den Innenraum des HohlZylinders in zwei Bäume abteilt und der durch den Druck des in der Auslassleitung strömenden Druckmittels und durch eine Feder im Gleichgewicht gehalten ist. In einer zweiten.Ausfuhrungsform besteht das elastisch veränderliche Volumen aus einem starren Hohlkörper, der ebenfalls mit einer Zuflussöffnung parallel zur Auslassleitung geschaltet ist und dessen Inneres durch eine weiche Membran abgeteilt ist, die ein unter Druck stehendes Gas von der Flüssigkeit in der.Auslassleitung trennt« Schliesslioh kann das elastisch veränderliche Volumen auch durch eine elastisch©

flexible Leitung geschaffen sein, die in leihe an die Auslassleitung angeschlossen ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird das elastisch veränderliche Volumen durch einen starren Hohl-

. zylinder gebildet, der zwei in Reihe zur Auslassleitung liefe

^w gende Anschlussöffnungen aufweist und in dem gleitend ein Kolben geführt ist, der zwei Kammern begrenzt und durch eine Feder und den Druck des in der Auslassleitung zwischen dem veränderlichen Volumen und dem Steuerventil befindlichen Druckmediums im Gleichgewicht gehalten wird, wobei der Durchflussbegrenzer durch eine Drosselstelle gebildet ist, die die beiden von den Kolben begrenzten lammern verbindet. Dabei besteht in einer Weiterbildung dieser Ausführungsform di© Drosselstelle aus einer, im Kolben befindlichen Di»@fetrittsöffnung.

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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Aus führungsbe!spiele sowie aus weiteren tJnteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schemat.ische Sarstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Bremsanordnung; .
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen

Bremsanordnung;
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemässen Bremsanordnung und

Fig. 4· einen Schnitt durch einen Teil der erfindungsgemässen Bremsanordnung.

Gemäss der Darstellung in Fig. 1 bestehen die Anpressorgane der Radbremse eines Fahrzeuges aus einem Bremszylinder 1. Ein 3-Wege-Elektromagnetventil 2 wird durch einen auf eine heftige Verzögerung des Hades ansprechenden Beschleunigungsdetektor in an sich bekannter Weise gesteuert. Das 3-Wege-Elektromagnetventil 2 weist drei Leitungsanschlüsse auf, von denen die Leitung 3 mit der Druckmittelquelle, die Leitung 4 mit dem Brems-

zylinder 1 und die Auslassleitung 5 mit der Atmosphäre oder einem Flüssigkeitsreservoir 6 verbunden 1st, in dem das Druckmittel rückgeführt wird·

Je nach der Position des Schiebers 2a in dem Elektromagnetventil 2 wird wahlweise eine Verbindung zwischen den Leitungen

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3 und 4 oder den Leitungen 4 und 5 hergestellt, wobei die Leitung 3 dann vorzugsweise von den beiden übrigen Leitungen abgetrennt ist. In der Auslassleitung 5 ist ein Durchflussbegrenzer in Gestalt einer Leitungseinschnürung angeordnet.

Veiterhin ist ein elastisch veränderliches Volumen 8 vorgesehen, das durch einen festen Hohlzylinder 9 gebildet ist, in dessen Innenraum ein Kolben 10 gleitend geführt ist. Der Kolben 10 begrenzt zwei Kammern 11 und 12., Der Hohlzylinder weist eine Öffnung 13 auf, die in die Kammer 12 mündet, während eine Feder 14, beispielsweise aus Metall, in der Kammer 11 angeordnet ist und den Kolben 10 beaufschlagt. Die Kammer 12 ist parallel an die Auslassleitung 5 über die öffnung 13 angeschlossen und liegt zwischen der Einschnürung 7 und dem Elektromagnetventil 2» Der Kolben 10 befindet sich im Hohlzylinder unter den entgegengesetzt wirkenden Kräften der Feder 14 und des Druckmittels, das in der Kammer 12 und/oder in dem mit der Kammer 12 in Verbindung stehenden fail der Auslassleitung 5 enthalten ist, im Gleichgewicht. Als technisches Äquivalent für das in Fig. 1 gezeigte elastisch veränderliche Volumen kann beispielsweise der starre Hohlkörper 1.5 gemäss Fig. 4 dienen, der eine Anschlussöffnung. 13 zum parallelen Anschluss an der Auslassleitung 5 aufweist. Im Inneren dos Körpers 15 4.8t eine weiche, abdichtende Membran 16 angeordnet, die ein unter Druck stehendes Gas 17 von dem Druckmittel abtrennt.

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Die Ausführungsform gemäss Fig. 2 erhält im wesentlichen die vorstehend bereits beschriebenen Teile. Jedoch ist in dieser Ausführungsform das elastisch veränderliche Volumen 8 durch einen starren Hohlzylinder 18 gebildet, in dessen Innerem ein ■Kolben 19 gleitend geführt ist, der zwei Kammern 20 und 21 voneinader trennt. Der Zylinder 18 besitzt zwei Öffnungen 22, die in die Kammern 20 bzw. 21 münden und die Einschaltung des Zylinders 18 in Reihe in der Auslassleitung 5 ermöglichen. Der Kolben 19 weist darüberhinaus eine Drosselöffnung 24 auf, die seine beiden Stirnflächen miteinander verbindet. Da das elastisch veränderliche Volumen 8 in diesem Fall in Keine in die Auslassleitung 5 eingeschaltet ist, steht der Kolben 19 im Zylinder 18 unter dem Einfluss einer Feder 25 in der Kammer 21, die mit dem Reservoir 6 verbunden ist und unter dem Einfluss des Druckes im Druckmittel, welches in der Kammer 20 sowie in dem mit der Kammer 20 und dem Elektromagnetventil 2 verbundenen Teil der Auslassleitung 5 enthalten ist. In diesem Fall wird der Durchflussbegrenzer in der Auslassleitung 5 durch die Drosselstelle 24 im Kolben 19 gebildet.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 sind wieder einige der verwendeten Elemente identisch mit denjenigen der vorangehend geschilderten Ausfuhrungsformen. Ausgehend von dem Elektromagnetventil 2 ist in der Auslassleitung 5 wieder in Serie das elastisch veränderliche Volumen 8 eingeschaltet, das in diesem Falle aus einer Art flexibler, elastischer Leitung besteht. Wei-

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terhin ist das Gehäuse 26 eines Steuerventile an die Leitung angeschlossen.

Im Inneren des Gehäuses 26 ist ein Ventilschieber 27 gleitend angeordnet, der durch eine Feder 28 einerseits und &&^s von einer Leitung 29 zugeführte Druckmittel andererseits im Gleichgewicht gehalten ist. Die Leitung 29 steht mit der Leitung 4· in Verbindung. In der "Leitung 29 ist eine Drosselstelle 30 vorgesehen, zu der parallel ein Rückschlagventil $1 geschaltet ist, um den Durchtritt des Druckmittels von der Leitung 4· in das Gehäuse 26 des Steuerventils zu ermöglichen. Die Leitung 5 mündet, ausgehend von dem elastisch veränderlichen Volumen 8, in eine Kammer 32, die zwischen der Innenwand des Gehäuses 26 und dem Ventilschieber 27 gebildet ist. Um den Ventilschieber 27 herum ist mit der Wand des Gehäuses 26 ein Ringkanal 33 gebildet, der den eigentlichen Durchflussbegrenzer in diesem Falle darstellt. Der Ringkanal 33 steht mit dem hinteren Teil der Auslassleitung 5 in Verbindung, die zum Reservoir 6 führt. In dem dargestellten Beispiel weist der Ringkanal 33 eine Länge L auf, über die er die Kammer 32 mit einem Ringraum 34 verbindet, der seinerseits über die Leitung 5mit dem Reservoir 6 in Verbindung steht. Der Ringkanal wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch das vorhandene Spiel zwischen der Innenwand des Gehäuses 26 und der dieser gegenüberliegenden Aussenflache des Ventilschiebers 27 gebildet. Zu diesem Zweck besitzt

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der Ventilschieber 27 einen geringeren Durchmesser als die Gehäuseinnenwand·

Aus der nachfolgenden Erläuterung der Funktionswelse der erfindungsgemässen Bremsanordnung ergeben sich die Vorteile, die mit dieser Anordnung vorhanden sind.'

Bei den Ausführungsformen gemäss den Pig. 1 und 2 fällt der Druck la der Leitung 4 und dementsprechend in dem Bremszylinder 1 in dem Moment abrupt ab, in dem der Beschleunigungsdetektor des Bades durch Einwirkung auf den Schieber des Elektromagnetventils 2 die Leitung 4 gegenüber der Leitung 5 verschlossen und sie mit der Auslassleitung 5 in Verbindung gebracht hat. Das Druckmittel strömt ohne merklichen Widerstand in die Kammern des elastisch veränderlichen Volumens 8 ein, die jeweils an der Auslassleitung 5 an dem stromabwärts vom Elektromagnetventil 2 liegenden Teil angeschlossen sind. Dieser Druckabfall ist im allgemeinen ausreichend, um das Bad freizugeben. Der Druck des Druckmittels kann jedoch im Bedarfsfalle der Reihe nach weiter fallen, in dem Hasse, in dem das Druckmittel durch den Durchflussbegrenzer 7 oder 24 zum Reservoir 6 hin strömt. Im Falle des Vorliegens niedriger Beibkräfte, z.B. wenn das 'Fahrzeug sich auf vereister Fahrbahn bewegt, reicht der Anfängliche abrupte Druckabfall nicht aus, um das Bad zu entblockieren. In diesem Falle ist die in Fig. 3 gezeigte Anordnung oder eine dazu Analoge von Vorteil. In dieser Anordnung ist nämlich der Durchfluaabegrenzer 33 durch den Druck des

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Druckmittels im Bremszylinder 1 gesteuert. Die Länge L des Ringkanales 33 und somit die Wirksamkeit des damit geschaffenen Durchflussbegrenzers sind demzufolge umso grosser, je grosser der Druck in der Leitung 29 oder die auf das Rad von der Fahrbahn ausgeübten, Reibkräfte sind. Umgekehrt wird die Länge L des Ringkanales 33 und damit die Drosselung des Durchflusses an Druckmittel praktisch gleich Null, wenn der Druck in der Leitung 29 und dementsprechend der Druck der die Blockierung des Rades hervorgerufen hat, niedrig sind. In diesem Falle ist nämlich auch der Reibkoeffizient zwischen Rad und Fahrbahn niedrig.

Während der Zeitdauer des Ansprechens des Elektromagnetventiles 2, nämlich im Moment der Blockierung des Rades, verbleibt der Druck des durch die Leitung 29 zugeführten und auf den Schieber 27 wirkenden Drückmitteils auf einem Wert, der dem im Bremszylinder herrschenden Druck annähernd gleich ist. Das liegt an dem Zusammenwirken der Drosselstelle 30 und des Rückschlagventiles Wenn der Druckanstieg wesentlich langsamer als der Druckabfall erfolgt, kann das Rückschlagventil 31 wegfallen.

Durch die vorstehend geschilderten Bremsanordnungen ist es einerseits möglich, ein gebremstes Rad schnellstens wieder zu entblockier en, ohne dabei den Druck zu sehr abfallen zu lassen und ohne dass auf Fahrbahnen mit grossen Reibkooffisieaten der Anstieg des Druckes unangenehme Rucke im Fahrzeug esseugt· Andererseits lässt sich bei diesen Anordnungen der Bruokabfall auf den

' örtlich, vorhandenen Reibkoef f izlent swiöohea Bad und Fahrbahn ,

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einstellen.

Die vorstehende, im Zusammenhang mit nur einem Bad gegebene Schilderung schliesst selbstverständlich nicht aus, dass in einer analogen Anordnung die Blockierung jedes Rades der Badsätze eines Fahrzeuges überwacht werden kann, wobei die Anpressorgane der einzelnen Bäder durch einen einheitlichen Bruckmittelkreislauf gespeist sind und das Druckmittel in das gemeinsame Reservoir 6 über ein einziges, elastisch veränderliches Volumen 8. und einen einzigen Durchflussbegrenzer rückgeführt wird.

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Claims

-" 12 - Patent- (Schutz-) Ansprüche

1./Blockierungsfreie Bremsanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeugräder, mit einer Druckmittelquelle, mit auf die Bäder wirkenden Anpressorganen der Bremse und mit einem auf heftige Verzögerung ansprechenden Beschleunigungsdetektor, der ein Ventil steuert, welches die Anpreasorgane abwechselnd mit der Druckmittelquelle und einer Auslassleitung verbindet, dadurch gekennzeichnet, -dass in der Auslassleitung (5) ein Durchflussbegrenzer (7, 24, 33) vorgesehen ist, und dass zwischen dem gesteuerten Ventil (2) und dem Durchflussbegrenzer (7, 24, 33) ein elastisch veränderliches Volumen (8) eingeschaltet ist.

2. Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, P dass der Durchflussbegrenzer (33) durch den Druck des Druckmittels in den Anpressorganen (1) der Bremse gesteuert ist.

3* Bremsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussbegrenzer aus einem in dem Gehäuse (26) eines Steuerventils geführten Schieber (27) besteht, der zwischen sich und dem Gehäuse (26) einen Drosselkanal (33) bildet und der sich im Gleichgewicht unter dem Einfluss der entgegenwirkenden Kräfte einer Feder (28) und des Druckmittels befindet, welches über eine Verbindungsieitung (29) zu den Anpressorganen (1) der Bremse auf den Schieber (27) wirkt, wobei die Länge L des

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Drosselkanals (33) durch die Position des Schiebers (27) im Gehäuse (26) bestimmt ist,

4. Bremsanordnung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet! dass in der Verbindungsleitung (29) zu den Anpressorganen (1) eine erste Drosselstelle (30) angeordnet ist.

5* Bremsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der. Verbindungsleitung (29) parallel zu der ersten Drosselstelle (30) ein Bückschlagventil (31) angeordnet, ist, welches den Durchtritt von Druckmittel von den Anpressorganen (1) zu dem Gehäuse (26) gewährleistet.

6. Bremsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch veränderliche Volumen (8) ein über eine öffnung (13) mit der Auslassleitung (5) in Verbindung stehender starrer Hohlzylinder (9) ist, in dem ein Kolben (10) gleitend geführt ist, welcher den Zylinder (9) in zwei Kammern (11, 12)unterteilt und einerseits von einer Feder (14), andererseits vom Druck des Druckmittels in der Auslaseleitung (5) beaufschlagt ist.

7· Bremsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch veränderliche Volumen (8) ein über eine öffnung mit der Auslassleitung (5) verbundener Hohlkörper (15) ist, dessen Innenraum durch eine

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dichte und weiche Membran (16) ein unter Druck stehendes Gasvolumen (17) von dem in der Auslassleitung (5) geführten Druckmittel abtrennt. . '

8. Bremsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bie 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch veränderliche Volumen (8) aus einer in Serie in die Auslassleitung (5) geschalteten elastisch, dehnfähigen Leitung besteht.

9· Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch veränderliche Volumen (8) aus einem starren Hohl zylinder (18) besteht, der über zwei Öffnungen (22, 23) in Reihe in die Auslassleitung (5) eingeschaltet ist und in dem ein Kolben (19) gleitend geführt ist, der den Innenraum des Hohlzylinders (18) in zwei Kammern (20, 21) unterteilt und unter der Wirkung einer Feder (25) und des zwischen dem elastisch veränderlichen Volumen (8) und dem Steuerventil (2) befindlichen Druckmittels im Gleichgewicht gehalten ist und dass der Durchflussbegrenzer durch eine die beiden Kammern (20, 21) verbindende Drosselstelle gebildet ist.

10. Bremsanordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daea die die beiden Kammern (20, 21) verbindende Brosselatelle (24) im Kolben (19) selbst ausgebildet ist.

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