DE2145171A1

DE2145171A1 - Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2145171A1
Application number: DE19712145171
Authority: DE
Inventors: Richard Charles Dayton; Shellhause Ronald Louis Vandalia; Ohio Rike (V.StA.). P
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1970-09-17
Filing date: 1971-09-07
Publication date: 1972-03-23
Also published as: AU443652B2; AU3355571A; FR2106589A1; FR2106589B1; GB1319209A

Description

Patentanwalt

Dipl.-Ing.K.\^M-'!her

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Trf«04 4ÄöS W/Vh-2783 ^ '' ^bePl

General Motors Corporation, D β t r ο it , Mich., V.St.A.

Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Hauptbremszylinder, der über einen ein Zumessventil enthaltenden Kreis VorderradScheibenbremsen und über einen ein Proportionierventil enthaltenden Kreis Hinterradtrommelbremsen versorgt, wobei das Proportionierventil ein erstes Ventilglied aufweist, mit dem ein bewegliches zweites Ventilglied zusammenarbeitet, das der entgegengesetzten Wirkung des Druckes im Hauptbremszylinder und des den Hinterradbremsen zugeleiteten Drucks unterliegt, und ein der entgegengesetzten Wirkung der Drücke in den beiden. Kreisen ausgesetzter Schaltkolben bei Ausfall

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eines dieser Drücke aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegbar ist, in der er über ein Stellzeug die Erregung einer elektrisehenWArneinrichtung bewirkt.

Eine derartige Bremsanlage ist beispielsweise durch die US-PS 3 480 333 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimale Bremswirkung auf das Fahrzeug in dem Falle auszuüben, wenn einer der Kreise der Bremsanlage ausfällt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen dem Schaltkolben und dem ersten Ventilglied des Proportionierventils eine Übersteuerungseinrichtung vorgesehen ist, die bei Bewegen des Schaltkolbens in seine zweite Stellung das erste Ventilglied des Proportionierventils aus seiner normalen festen Stellung in eine das Proportionierventil unwirksam machende Stellung bewegt. Fällt bei einer derartigen Ausbildung beispielsweise der das Zumessventil enthaltende Kreis für die Vorderradbremsen aus, so wird selbttätig die Proportionierwirkung des Proportionierventils beseitigt, so dass der volle verfügbare Druck des Hauptbremszyl Inders den Hinterradbremsen zugeleitet werden kann. Hierbei ist es vorteilhaft, dass die Proportionierwirkung bei normalem Betrieb nicht gestört wird, da die Übersteuerungseinrichtung mit dem Teil des Proportionierventils verbunden ist, der bei normalem Betrieb stationär ist. Ferner wird unter beiden Betriebsbedin-

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gungen die Bremsflüssigkeit den Hinterradbremsen auf dem gleichen Strömungsweg zugeleitet, so dass also Umgehungsmassnahmen und hierzu nötige Leitungen entbehrlieh sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Übersteuerungseinrichtung ein Gestänge mit totem Gang enthält, das das Proportionieren des Druckes bei sich einander die Waage haltenden Drücken in den beiden Kreisen gestattet und bei Bewegen des Schaltkolbens in seine zweite Stellung bei Druckabfall im Kreis der Vord-erradbremsen das erste V_entilglied des Proportionierventils in eine volle Ventilöffnung bewirkende lage bewegt, in der im wesentlichen der volle Druck durch das Proportionierventil hindurch ohne Proportionieren dem Kreis der Hinterradbremsen zugeleitet wird. Durch die Verwendung einer Verbindung mit totem Gang wird eine bessere Arbeitsweise der Warneinrichtung und des Proportionierventils erreicht, insbesondere beim Lüftei der Bremse, wie dies später noch näher ausgeführt werden wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der das Proportionierventil eine eine Einlassöffnung vom Hauptbremszylinder mit einer Auslassöffnung zum Kreis der Hinterrad bremsen verbindende Bohrung für einen in dieser beweglichen Kolben aufweist, dessen Bewegung auf die Einlassöffnung und auf die Auslassöffnung durch je einen Anschlag in der Bohrung begrenzt ist, und an dem Kolben das zweite Ventilglied des Propor-

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tionierventils gebildet ist, ist vorgesehen, dass das erste Ventilglied verschieblich in der Bohrung angeordnet ist und in einer normalerweise festen Lage durch Anlage gegen den einen Anschlag der beiden Anschläge gehalten ist und mit dem zweiten Ventilglied zusammenarbeitend Flüssigkeitsstrom und Flüssigkeitsdruck zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung regelt, dass der Kolben durch eine erste Feder gegen den gleichen Anschlag unter Zwischenschaltung eines Puffers gedrückt ist, während eine zweite Feder das erste Ventilglied des Proportionierventils gegen dessen zweites Ventilglied drückt, und dass der Kolben mit verschieden grossen beaufschlagten Flächen versehen ist, wobei die kleinere vom Druck aus der Einlassöffnung und die grössere vom Druck aus der Auslassöffnung beaufschlagt ist, so dass eine der Kraft der ersten Feder entgegengesetzte Kraft wirkt, die bei einem vorgegebenen Druck aus der Auslassöffnung den Kolben mit dem+ ) zweiten Ventilglied zum ersten Ventilglied des Proportionierventils so einstellt, dass ein Proportionieren erfolgt, während beim Lüften der Bremse durch Absenken des Druckes aus der Einlassöffnung der Druck aus der Auslassöffnung den Kolben und die Ventilglieder des Proportionierventils gegen die Kraft der ersten Feder gegen die Einlassöffnung zur anfänglichen Absenkung des Druckes aus der Auslassöffnung bewegt, bis der Kolben gegen den anderen Anschlag anfährt, worauf das erste Ventilglied

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des Proportionierventils gegen die Kraft der zweiten Feder und des abgesenkten Drucks aus der Einlassöffnung vom zweiten Ventilglied fortbewegt wird und den Abstrom von Flüssigkeit von der Auslassöffnung zur Einlassöffnung unter weiterer Absenkung de3 Drucks freigibt, wonach die Kraft der ersten Feder die Kraft des auf die grössere Fläche des Kolbens wirkenden abgesenkten Druckes aus der Auslassöffnung Überwindet und den Kolben gegen den ersten Anschlag zuriickbewegt, während die zweite Feder das erste Ventilglied in seine normale, Abstand vom zweiten Ventilglied aufweisende feste Lage zurückstellt, in der während des Restes des Bremslüftens und des Beginns des nächsten Bremsanlegens eine Verbindung* zwischen Einlassöffnung und Auslassöffnung besteht. In dieser Weise ist eine verhältnismässig einfache und gedrängt bauende Einrichtung geschaffen, die zuverlässig und geräuscharm im Betrieb ist· Bei einer AusfUhrungsform der Erfindung, bei der in einer Bohrung des Gehäuses des Proportionierventils ein ringförmiger Dichtungskörper und eine ringförmige Kappe axial ausgerichtet angeordnet sind und in diesen der proportionierende Ventilteil verschieblioh geführt ist, ist vorgesehen, dass der eine ringförmige Teil der beiden ringförmigen Teile eine Führungsfläche hat, die in axialer Richtung grosser als der maximale Weg des Ventilteils ist, während der andere ringförmige

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Teil eine Führungsflache hat, die in axialer Richtung ausreichend klein ist, um eine Schwenkbewegung des Ventilteils zu gestatten, die einen klemmfreien Lauf des Ventilteils ermöglicht, und die Führungsflache vor dem Zusammenbau mit einer Weichmetallplattierung aus Zinn, Blei oder Caämi-!-uai einer Stärke zwischen 5 - lO/lOOO mm versehen ist, die beim erstmaligen Bewegen soweit abgetragen wird, dass eine genaue axiale Ausrichtung der Teile unter klemmfreiem Lauf des Ventilteils eintritt. Hierdurch ist ein einwandfreier Betrieb des Proportionierventils ermöglicht, ohne bei der Herstellung sehr enge Toleranzen für die Führungsflächen fordern zu müssen.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Zumessventil im Kreis der Vorderradbremsen in einer radial abgesetzten Gehäusebohrung einen Zumesskolben mit einem Ventilabsohnitt enthält, dass ein ringförmiges Ventilglied aus elastomerem Werkstoff den Zumesskolben umgibt und mit einem radial äusseren Teil mit einer Schulter in der Bohrung ein erstes Ventil und mit einem radial inneren Teil, der als axial gerichtete sich verjüngende ringförmige Lippe ausgebildet ist, mit dem Ventilabschnitt des Zumesskolbens ein zweites Ventil bildet, dass der Zumesskolben in Richtung auf eine mit dem Hauptbremszylinder verbundene Einlasskammer durch eine Feder und in entgegengesetzter Richtung durch den auf eine unausgeglichene Fläche wirkenden Druck aus einer Auslasskammer zum Netz für die Vorderradbremsen be-

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lastet ist, und der Ventilabschnitt aus einem mit axialen Nuten versehenen Bund, der unterhalb eines vorgegebenen Drucks in der Auslasskammer mit dem radial inneren Teil des Ventilglieds zusammenarbeitet und den Durchstrom von Flüssigkeit gestattet, und einem danebenliegenden glatten Bund besteht, der bei Schliessen des zweiten Ventils bei überwiegendem Druck in der Einlasskammer gegenüber der Auslasskammer und Bewegen des Zumesskolbens von der Einlasskammer fort mit dem radial innenliegenden Teil des Ventilgliedes absperrend zusammenarbeitet, wobei das Ventilglied abhängig von einem bestimmten Druckanstieg in der Einlasskammer nach Schliessen des zweiten Ventils das erste Ventil zum Zumessen öffnet, danach auf einen Druckabfall in der Einlasskammer ansprechend das erste Ventil schliesst und das zweite Ventil öffnet, wenn der Druck in der Einlasskammer unter den in der Auslasskammer sinkt, um letzteren abzusenken. Hierdurch ergibt sich eine gedrängt bauende und zuverlässig arbeitende Zumesseinrichtung, da die beiden Ventile das gleiche Ventilglied, nämlich das ringförmige Ventilglied aus elastomerem Werkstoff, aufweisen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, in der die Bremsanlage schematisch und die Verteilerventileinheit näher dargestellt sind.

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Die Verteilerventileinheit 10 der Bremsanlage enthält eine durchgehende Bohrung 12, in der durch mehrere Schultern mehrere Kammern gebildet sind. Durch die Verteilerventileinheit 10 werden zwei Kreise an einen Hauptbremszylinder 24 angeschlossen, von denen der eine VorderradScheibenbremsen 20 und 22 und der andere Hinterradtrommelbremsen 30 und 32 versorgt. fc Inder Mitte des linken Teils der Bohrung 12 ist eine Einlassöffnung 14 des ersten Kreises vorgesehen, von dem auch Auslassöffnungen 16 und 18 ausgehen, die zu den Vorderradscheibenbrerasen 20 bzw. 22 führen. Der Kreis für die Hinterradtrommelbremsen, der ebenfalls an den Hauptbremszylinder 24 über eine Einlassöffnung 26 in der Mitte des rechten Teils der Bohrung 12 angeschlossen ist, enthält eine Auslassöffnung 28 am rechten Ende, der Bohrung 12, die mit den zwei Hinterradbremsen 30 und 32 verbunden ist.

Der linke Teil 34 der Verteilerventilheinheit stellt einen Zumessteil dar, der den Aufbau des Bremsdruckes im ersten Kreis für die Vorderradscheibenbremsen unterbindet, bis der Bremsdruck für die Hinterradbremsen die Bremsschuhe * dieser Bremsen zur Anlage gebracht hat. Dei" bis dahin gesperrte Druck wird dann den Vorderradbremsen bei höherem Bremsdruck zugeleitet.

Der mittlere Teil der Verteilerventileinheit nimmt eine Warneinrichtung auf, indem die Schaltereinlieit 38 in eine

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Öffnung 40 des Gehäuses eingeschraubt ist, so dass ein Kolben 42 der Schaltereinheit in den mittleren Teil der Bohrung 12 ragt,

Der rechte Teil 44 der Verteilerventileinheit ist als Proportionierventil für die Hinterradbremsen ausgebildet und enthält die Übersteuerungseinrichtung.

Zumessteil

Der Bremsdruck für die Vorderradbremsen gelangt durch die Einlassöffnung 14 in eine Kammer 46, die in einem Teil der Bohrung 12 gebildet ist. Die linke Seite der Kammer wird durch einen Anschlag 48 gebildet, der napfförmige Gestalt hat und löcher 50 enthält, durch die die Kammer 46 mit einer innerhalb des Napfes liegenden Kammer 52 verbunden ist. Ein Zumesskolben 54 hat einen in der Kammer 52 liegenden Kopf 56, der gegen den Boden des Anschlags 48 anliegt und von einem geriffelten Teil 60 durch eine Ringnut 58 getrennt ist. Der Zumesskolben 54 erstreckt sich nach links und hat einen Teil abgesetzten Durchmessers, auf dem eine Diohtungsmembran 64 sitzt. Der Zumesskolben hat ferner einen Bund 66, der gleitend durch eine Bohrung 68 eines Ventilstopfens 70 tritt und ausserhalb dieses Ventilstopfens ein im Durchmesser verringertes Ende 72 aufweist, das von einem Stülp 74 umgeben ist. Der Ventilstopfen 70 ist im linken Ende der Bohrung 12 duroh eitlen Sprengring festgelegt,

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In einer Kammer 78 zwischen der Dichtungsmembran 64 und dem Anschlag 48 ist ein Zumessventil 80 angeordnet, dessen radial äusserer Seil 82 als Ventilglied abdichtend mit einem Ventilsitz 84 zusammenarbeitet, der aus dem Anschlag 48 und einer Schulter 86 der Bohrung 12 gebildet ist. Der radial innere Teil des Ventils 80 ist als sich axial erstreckende ringförmige Lippe 88 ausgebildet, die in der dargestellten Lage den mit axialen Nuten versehenen Teil 60 des Zumesskolbens 54 umgibt. Ein Halter für das Ventilglied 80 ist zugleich als Federsitz 90 ausgebildet und liegt auf der dem Anschlag 48 abgewandten Seite. Auf den Federteller 90 drückt eine Druckfeder 92, die an ihrer anderen Seite an einem Federsitz 94 und dem Aussenrand der Dichtungsmembran 64 abgestützt ist. Der Teil des Zumesskolbens 54 zwischen dem mit Nuten versehenen Bund und dem Teil 62 enthält eine Ringnut 96 zur Aufnäame eines ψ Federsitzes 98. Zwischen den Federsitzen 94 und 98 ist eine Feder 100 angeordnet, die den Zumesskolben 54 nach rechts drückt, so dass sein Kopf 96 in Anlage gegen den Anschlag 48 gehalten wird. An die Kammer 78 sind die Auslassöffnungen 16 und 18 zu den Vorderradbremsen angeschlossen.

Wird der Bremsdruck anfänglich zugeleitet, so

gelangt die Bremsflüssigkeit von der Einlassöffnung 14 über die Kammer 46, die Löcher 50, die Kammer 52 und die axialen Nuten

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am Bund 60 zur Kammer 78. Dieser anfängliche Druck "beträgt zwischen 0 und 2,1 kg/cm . Dieser geringe Anfangsdruck in der Kammer 78 wird den Vorderradbremsen 20 und 22 zugeleitet und wirkt ausserdem auf die Dichtungsmembran 64, um den Zumesskolben 54 gegen die Kraft der Feder 100 nach links zu bewegen, bis die Schulter 102 des mit axialen Nuten versehenen Bundes gegen den Innenrand des Federtellers 90 anliegt. Hierdurch ist ein erster Anschlag für den Zumesskolben 54 geschaffen, in welcher Stellung die glatte Umfangsfläche des Kopfes 56 in denBereich der Lippe 88 des Ventilglied 80 gelangt ist und den weiteren Zufluss von Flüssigkeit aus der Kammer 52 in die Kammer 78 absperrt. Es muss also der Einlassdruck zusätzlich erhöht werden, bevor ein weiterer Durchstrom von Druckflüssigkeit zu den Vorderradbremsen eintritt. Dieser Sperrdruck wird durch die beaufschlagten Flächen des Zumessventils 80 und die Kraft der Feder 92 bestimmt und kann je nach den besonderen Betriebsverhältnissen zwischen 4,2 und 14 kg/cm betragen.

Bei fortschreitend ansteigendem Einlassdruck

in den Kammern 46 und 52 wirkt auf das Zumessventil 80 und den Kopf 56 des Zumesskolbens 54 eine Kraft und veranlasst bei Erreichen einer bestimmten Höhe eine Linksbewegung des Zumesskolbens des Ventils 80 und des Federtellers 90 gegen die Kraft der Federn 92, 100, um den radial äusseren Teil 82 des Ventilglieds von seinem Sitz 84 abzuheben. Der Einlassdruck wird dann der Kammer 78 über diesen Weg zugeleitet und wirkt auf die

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Diehtungsraeaibran 64, um den Zumesskolben 54 zusammen mit dem Federteller 90 und dem Ventil 80 weiter nach links zu "bewegen, bis dez* Bund 66 des Zuraesskolbens gegen die Schulter 106 am linken Ende der Bohrung 68 anfährt. Während dieses Vorganges erhöht sich der den Vorderrad "bremsen zugeleitete Druck auf den Anlegedruck« Der EinXassdruck entspricht dann dem Druck- der durch die Auslassöffnungen 16 und 18 den Vorderrad "bremsen zugeleitet wird. Der Anlegedruck wird durch die beaufschlagte Fläche der Dichtungsmembran 64 und die Kräfte der Federn 92 und 100 gesteuert.

BeiE Absenken des Einlassdr-uckes bewegt sich der ZuraesBkolVien 54 allmählich nach rechts und nimmt den Federteller 90 und das Ventilglied 80 mit, bis der radial äussere Teil 82 des Ventilglieds 80 wieder gegen seinen Ventilsitz 84 zur Anlage kommt. Bei weiterer Abnahme des Einlassdruckes gibt die Lippe 88 des Ventilglieds 80 den Weg von der Kammer 78 zur Kammer 52 fx'ei, wodurch das Absenken des Druckes in den Vorderradbremsen 20 und 22 auf eine sehr kleine Druckdifferenz möglich ist. Bei vollständiger Druckentlastung nimmt der Zumesskolben 54 die gezeichnete Stellung wieder ein, so dass die Kammer 78 wieder mit df>r Kammer 52 über die Nuten in de« Bund 60 verbunden ist. Diese Hüten oder Kerben gestalten den freien Durchfluss der Bremsflüssigkeit, um Volumenänderungen in dem Kreis infolge von Temperatureinflüssen auszugleichen.

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Warneinrichtung

Die Schaltereinheit 38 hat ein Gehäuse 108, das, wie bereits erwähnt, in die Öffnung 40 des Gehäuses 10 eingeschraubt ist. Eine Anschlussklemme 110 erstreckt sich nach aussen und ist von dem Gehäuse 108 durch einen Isolator 112

und einen O-Ring 114 getrennt. Die Anschlussklemme 110 ist elektrisch über einen Schalter 116 mit einer Anzeigeeinrichtung 118 und einer Batterie 120 -verbunden. Die Anzeigeeinrichtung 118 kann eine lampe, eine Glocke, ein Horn o.dgl. sein. Das innere Ende der Anschlussklemme 110 ist als Zapfen 122 ausgebildet, der von einer Stahlhlilse 124 umgeben ist. Diese erstreckt sich über den Zapfen 122 nach unten. Das obere Ende des bereits erwähnten Kolbens 42 ist zu einem Zapfen 126 etwas grösseren Durohmessers ausgebildet und hat normalerweise Abstand vom Zapfen 122. Er ist nach oben in Berührung mit der Stahlhülse 124 beweglich, um die Schaltetontakte zu schliessen. Eine Jeder 128 drückt die Anschlussklemme 110 und die Stahlhülse 124 nach oben gegen einen ¥eäersitz 130 aus isolierendem Werkstoff, während gleichzeitig der Kolben 42 nach unten gedruckt wird. Ein Isolator 132 aus Kunststoff umgibt einen abgesetzten Teil des Zapfens 126 und führt diesen unter elektrischer Isolierung in der Stahlhülse 124. Der Kolben 42 ist über das Gehäuse 10 an Masse gelegt, wie die3 schema tisch dor-jh dan Leiter 134· angedeutet ist. Das untere Ende des Kolbens 42 erstreckt sich in den mittleren Teil der Bohrung 12 im Gehäuse 10.

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Zur Warneinrichtung gehört ein in der Bohrung 12 des Gehäuses angeordneter Kolben 138, der eine Ringnut enthält, in die das untere Ende des Kolbens 42 ragt. I_n der gezeichneten normalen Lage iat die Nut 140 zum Kolben 42 ausgerichtet, der durch die Kraft der Peder 128 in der Ringnut gehalten ist. Die Ringnut 140 hat schräge Flanken 142 und 144, die zu

" Schultern 146 bzw. 148 führen, so dass bei axialer Verschiebung des Kolbens 138 nach rechts oder links der Kolben 42 angehoben wird und dann das Schliessen der Kontakte 124 und 126 bewirkt. Die Kontakte werden in der Schliesslage durch Aufruhen des unteren Endes des Kolbens 42 auf Bunden 150 bzw. 152 neben den Schultern 146 bzw. 148 gehalten.

Das rechte Ende des Kolbens 138 ist zu einem

Bund 154 grösseren Durchmessers ausgebildet, dem eine Dichtung 156 zugeordnet ist. Der Bund 154 und die Dichtung 156 führen

fe den Kolben 138 in dem rechten mittleren Teil der Bohrung 12. Das linke Ende des Kolbens 138 hat einen Bund 158 zur Führung im linken mittleren Teil der Bohrung 12. Das äussere Ende 160 des Kolbens ist als Zapfen 162 ausgebildet, der kleineren Durchmesser als die Bunde 154 und 158 hat und auf den ein Ring 164 gleitet, dessen Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Bunde 154 und 158, dessen Auasöndurchmesser jedoch grosser ais/Durchrsesasr der Bunde iat., Die G-ehäuaebohrung 12 weist daher eine Schalter 166 auf, gegen die normalerweise

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der Ring 164 anliegt. Der Zapfen 162 ist von einem O-Ring 168 umgeben, der zwischen dem Ring 164 und einem auf der anderen Seite liegenden Ring 170 gehalten ist, der gleichen Innen- und Aussendurchmesser wie der Ring 164 aufweist. Die Ringe 164 und 170 bewegen sich zusammen mit eiern O-Ring 168 unter bestimmten Betriebsbedingungen relativ zum Kolben 158.

Auf die linke Seite des Kolbens 138 und des

Rings 170 wirkt der Kammer 46 zugeleitete Dx-uck aus dem Hauptbremszylinder 24 für die Vorderradbrems en . Auf den Bund 154 auf der rechten Seite des Kolbens 138 wirkt der Drucl; :u;s dem Hauptbreoiszylindei* in einer Kammer 172, die über üie Einlassöffnung 26 des Kreises für die Hinterradbrennsctt mit den: Hauptbremszylinder 24 verbunden ist.

Der Kolben 138 enthält eine axiale Sackbohrung 174, die von der rechten Stirnseite ausgeht und mit der Kammer 172 in Verbindung steht. Ära Boden der Sackbohrung 174 stützt sich eine Feder I76 ab und drückt gegen ein in der Bohrung 174 verschiebliches Führungsteil 178. Das Führungsteil 178 hat die Form eines mit Nuten versehenen Bundes, könnte aber in abgewandelter Weise auch am Umfang geriffelt sein.

In jedem Falle ist es mit einem Ventilglied des Proportionierventils 44 verbunden oder bildet einen !eil dieses Ventigliedes, wie noch beschrieben wird. Ein einwärts abgebogener Lappen 180 neben dem offenen Ende der Bohrung 174

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bildet einen Anschlag für das Führungsteil 178 derart, dass bei einer ausreichenden Bewegung des Kolbens 158 nach links der Lappen 180 das Führungsteil 178 trifft und danach das Mhrungsteil bei der weiteren Linksbewegung des Kolbens 138 mitnimmt. Hierdurch ist eine Verbindung mit totem Gang geschaffen, deren Zweck noch erläutert wird.

Solange in den Kammern 46 und 172 im wesentlichen normale, also ausgeglichene, Drücke für die Vorderrad- und die Hint erradbremsen herrschen, befindet sich der Kolben 138 in der dargestellten Lage. Sollte der Bremsdruck für die Vorderradbremsen ausfallen, während der Bremsdruck für die Hinterradbremsen erhalten bleibt, so wirkt der höhere Druck in der Kammer 172 auf die rechte Seite des Kolbens 138 und bewegt diesen nach links. Der Bund 158 nimmt die Ringe 164 und 170 sowie den O-Ring 168 mit. Durch diese Bewegung des Kolbens 138 wird der Kolben 42 nach oben auf den Bund 152 angehoben, W wodurch die Kontakte 124 und 126 geschlossen werden, also der Warnkreis erregt wird. Ist beispielsweise der Schalter 116 der Zündschalter der Antriebsmaschine des Fahrzeugs, so wird die Anzeigevorrichtung 118 erregt, solange der Zündschalter geschlossen und der Kolben 138 in der verstellten Lage ist.

Die Rückstellung erfolgt hydraulisch, wenn der Kreis für die Vorderradbremsen wieder in Ordnung ist, also wieder Druck der Kammer 46 zugeleitet wird. Dieser wirkt gegen die vergrösserte Fläche des Ringes 170 und der Stirnfläche 160 auf der linken

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Seite gegenüber der "beaufschlagten Fläche äes Bundes 154 auf der anderen Seite, so dass der Kolben 138 nach rechts bis zum Anschlag des Ringes 164 gegen die Schulter 166 zurückbewegt wird. Hierdurch kommt der Kolben 138 wieder in seine Mittelstellung, in der die Kontakte 124 und 126 der Warneinrichtung voneinander getrennt werden.

Sollte der Druck im Kreis für die Hinterradbremsen wesentlich unter den Druck in dem Kreis für die Vorderradbremsen fallen, so bewegt sich der Kolben 138 nach rechts, so dass der Kolben 42 auf de» Bund 150 gehoben wird. Ist der Druck für die Hinterradbremsen in der Kammer 172 wieder wirksam, so befindet sich auf der rechten Seite des Kolbens 138 die grössere beaufschlagte Fläche gegenüber der Stirnfläche 160 auf der linken Seite, so dass der Kolben 138 nach links bewegt wird, bis sein Bund 158 gegen den Ring 164 anfährt. In diesem Falle ist die dargestellte Mittellage wieder erreicht.

Proportiohierventil

Die erwähnte Kammer 172 ist im rechten Teil der Bohrung 12 des Gehäuses 10 gebildet, in der ausserdem eine Kammer 182 gröBseren Durchmessers gebildet ist. Hierzu weist die Bohrung eine Schulter 184 auf, die zur Abstützung eines mit einem Flansch vers*henen Diohtungsträgers 186 dient. In die Kamner 182 ist eine Ventilkappe 188 eingeschraubt, die gegen den Diohtungs-

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träger 186 anliegt und diesen, featspannt. Die Ventilkappe 188 enthält in ihrer Achse die Auslassöffnung 28 und bildet auf der Innenseite eine Kammer 190, die mit der Auslassöffnung 28 Verbindung hat. In der Kammer 190 ist verschieblich ein Kolben 192 angeordnet, der sich bis in die Kammer 172 erstreckt. Der Kolben 190 tritt durch den Dichtungsträger 186 und eine V-Blockdichtung 194, die vom Dichtungpträger 186 getragen der Kammer 172 zugewandt ist.

I_n der Mitte hat der Kolben 192 einen Bund 196, der an der Wand 198 der Kammer 190 geführt ist. Eine im Durchmesser verringertes Ende 200 des Kolbens 192 trägt einen V-

zu-Blookdichtungstring 202, der der Kammer 190/gewandt ist und sich am Bund 196 abstützt. Am Ende der Kammer 190 ist neben der Auslassöffnung 28 ein Anschlag 204- für den Kolben vorgesehen, der radiale Schlitze 206 aufweist, um die Flüssigkeits-Verbindung zwischen der Kammer 190 und der Auslassöffnung 28 herzustellen. Das innere Ende 208 des Kolbens 192 trägt einei Ring 210 zur Abstützung eines Federtellers für eine Schraubenfeder 212, der zugleich als Federführung 214· ausgebildet ist. Die Feder 212 drückt den Kolben 192 nach rechts gegen den Anschlag 204-.

Der Kolben enthält eine durchgehende Bohrung 216 und die Schlitze 206 in dem Anschlag 204 sind ausreichend gross, um einen ungedrosselten Durchfluss zur Kan mer 190 und zur Auslassöffnung 28 zu gewährleisten. Das linke Ende der Bohrung 216·

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ist zu einem Ventilsitz 218 ausgebildet, der einen Teil des Proportionierventils "bildet und das "bei normalem Betrieb bewegte Glied ist. Ein Ventilschaft 220 erstreckt sich durch die Bohrung 216 im Kolben 192, so dass normalerweise sein rechtes Ende gegen den Anschlag 204 anliegt. Im mittleren Teil hat der Ventilschaft 220 ein Ventilglied 224, das mit dem Ventilsitz 218 zusammenarbeiten kann. Der Ventilschaft 220 ist innerhalb der Bohrung 216 genügend dünn, um einen im wesentlichen ungedrosselten Flüssigkeitsstrom zwischen den Kammern 172 und 190 zu ermöglichen, wenn das Ventilglied 224 von dem Ventilsitz 218 abgehoben ist. Das innere Ende 226 des Ventilschaftes 220 erstreckt sich in die Sackbohrung 174 des Kolbens 138 der Warneinrichtung und ist in dieser zu dem Euhrungsteil 178 ausgebildet. Dieses kann jedoch in abgewandelter Weise auch mit dem Ende 226 des Ventilschafts 220 verbunden sein. Es besteht damit eine Verbindung mit totem Gang zwischen dem Ventilschaft 220 und dem Kolben 138 der Warneinrichtung.

IN der Zeichnung ist die Stellung vor dem Zuleiten des Bremsdruckes dargestellt. Gelangt Druck vom Hauptbremszylinder über die Einlassöffnung 26 in die Kammer 172, so tritt die Bremsflüssigkeit zwischen dem Ventilglied 224 und dem Ventilsitz 218 durch die Bohrung 216 und die Schlitze 206 zur Kammer 190. Durch die S_chlitze 2Q6 gelangt sie auch zu der Auslassöffnung 28. Mit sich aufbauendem Druck wirkt er auf die

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unterschiedlichen Flächen des Kolbens 192 in den Kammern und 172, so dass der Kolben 192 gegen die Kraft der Feder 212 nach links bewegt wird. Da der Dpuck im wesentlichen gleichmässig in den beiden Krfcisen für die Vorderrad- und Hinterradbremsen aufgebaut wird, erfolgt keine Verstellung des Kolbens 138. Erreicht der Bremsdruck für die Hinterradbremsen den vorgegebenen Wert, so bewegt sich der Ventilsitz 218 gegen das Ventilglied 224» wodurch der Auslassdruck zu den Hinterradbremsen entsprechend dem Verhältnis der unterschiedlich beaufschlagten Flächen des Kolbens 192 verringert wird. Das Ventilglied 224- wird für diese Proportionierwirkung durch den Schaft 220 verstellt.

Beim Absenken des Druckes im Hauptbremszylinder ergibt sich ein Druckabfall in der Einlassöffnung 26 und der Kammer 172, so dass der Druck aus der Auslassöffnung 28 und der Kammer 190 den Kolben 192 des Proportionierventils nach links gegen die Kraft der Feder 212 bewegt, bis der Bund 196 gegen den Dichtungsträger 186 zur Anlage kommt. Dies führt zu einem anfänglichen Absinken des Druckes in der Kammer 190 infolge der Vergrösserung der Kammer, die durch die Verlagerung des Kolbens bedingt ist. Zeitweilig während der Abnahme des zugeführten Druckes arbeiten der Ventilsitz 218 und das Ventilglied 224 in proportionierender Weise. Infolge der jedoch nur geringen Bewegungsmöglichkeit des

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Kolbens 192 bleibt der Ventilsitz 218 in Anlage gegen das Ventilglied 224, "wenn sich der Kolben 192 nach links bewegt, so dass das Yentilglied 224 gegen die relativ geringe Kraft der Feder 176 mitgenommen wird, Ist der Druck in der Kammer 172 ausreichend abgesunken, so bewegt sich das Ventilglied vom Ventilsitz 218 fort, so dass ein weiteres Absenken des Bremsdruckes in der Kammer 190 eintritt. Durch Absinken des Druckes in der Kammer 190 wird dieser unzureichend, um der Kraft der Feder 212 widerstehen zu können, die bei der Mnksbewegung des Kolbens 192 weiter zusammengedrückt wurde. Die unausgeglichenen, auf den Kolben 192 wirkenden Kräfte bewirken eine schnelle Rechtsbewegung des Kolbens 192 gegen den Anschlag 204. Um hierbei ein Geräusch beim Auftreffen der metallischen !Flächen zu verhindern, ist ein nachgiebiger Puffer 227 auf der rechten Seite des Kolbens 192 vorgesehen, so dass der Kolben vor der metallischen Berührung mit dem Anschlag 204 Berührung über den Puffer 227 erhält. Der Puffer wird durch die Feder dann zusammengedrückt, so dass die metallische Berührung allmählich erfolgt. Der Puffer ist bei Anlage des Kolbens 192 gegen den Anschlag 204 von einem !Beil der Federkraft entlastet.

Da die Kraft der Feder 176 nur schwach ist, kann sich das Ventilglied 224 mit dem Ventilschaft 220 um einen gewissen Betrag durch die Verbindung mit totem Gang gegen den Kolben 138 bewegen, wenn das Lüften der Bremse erfolgt, ohne dass

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eine wesentliche Kraft übertragen wird. Entfernt sich das Ventilglied 224 vom Ventilsitz 218 beim Lüften der Bremse unter dem Einfluss des relativ hohen Druckes in der Kammer 190, so gestattet das Proportionierventil eine schnelle und im wesentlichen ungedrosselte Rückkehr der Bremsflüssigkeit zum Hauptbremszylinder. Sollte der Druck im Kreis für die Vorderradbremsen wesentlich unter den Druck in dem Kreis für die Hinterradbremsen fallen, so müssen die Hinterradbremsen eine zusätzliche Bremsarbeit übernehmen, wozu ein erhöhter Bremsdruck erforderlich ist. Um diese maximale Bremswirkung unter diesen Bedingungen zu erhalten, ohne die Bremskraft am Bremspedal unnötig erhöhen zu müssen, wird das Proportionierventil übersteuert, also unwirksam gemacht. Bewegt sich infolge eines Ausfalls des Bremsdrucks im Kreis für die Vorderradbremsen der Kolben 138 nach links, so wird das Führungsteil 178 über den lappen 180 vom K_olben 138 mitgenommen und zieht den Ventilschaft 220 nach links, wodurch das Ventilglied 224 des Proportionierventils von seinem Ventilsitz 218 entfernt wird. Diese kräftige Bewegung des Ventilglieds 224 aus seiner Proportionierstellung gestattet den Eintritt des vollen Bremsdruckes aus der Kammer 172 durch die Bohrung 216 des Kolbens 192 zur Auslassöffnung 23. Die Linksbewegung des Kolbens 192 wird durch Anfahren dea Bundes 196 gegen den Dichtungsträger 186 begrenzt. Dgl· Ventilaitz 218 kann sich also nicht so weit nach links bewüfjon, dasa eine Proportionierwirkung zusammen mit dem Veritil-

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glied 224 wieder eintreten könnte. Dadurch, dass das bei normalem Betrieb feste Ventilglied 224 über den Ventilschaft 220 und die Verbindung mit totem Gang mit dem Kolben 138 der Warneinrichtung verbunden ist und damit zu einem Teil der Übersimerungseinrichtung gemacht wird, ist bei normalem Betrieb die Pr/oportionierwirkung nicht beeinträchtigt, die durch den dann beweglichen Ventilsitz 218 gesteuert ist.

Eine Entlüftungsnut 228 gestattet eine ausreichende Ausdehnung der Kammer 182 über eine V-Blockdichtung 230, damit die Proportionierwirkung einwandfrei erfolgt. Sollten Leckverluste aus der Kammer 182 über die Dichtungen 194 oder 202 eintreten, so werden diese in der Nut 228 gesammelt. Die Dichtung 230 wird jedoch die Abführung übermässiger Leckflüssigkeit gewährleisten, um die einwandfreie Proportionierwirkung zu sichern. Die Dichtung 230 kann auch als Vakuumentlastungsdichtung wirken, um ein Belüften der Bremsanlage bei neuen Fahrzeugen zu ermöglichen.

Ein wesentliches Merkmal des Proportionierventils 44 besteht darin, dass der Kolben 192 zur freien Hin- und Herbewegung zur Ventilkappe 188 und zum Dichtungsträger 186 ausgerichtet sein muss. Die Pührungsfläche 198 in der Verfcilkappe 188 ist in Berührung mit der Umfangsfläche des Bundes 196 des Kolbens 192. Die Führungsflache 232 an der Innenfläche des Dichtungsträgers 186 ist ebenfalls in gleitender Berührung mit

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-anKolben 192. Weiterhin liegt die Mihrungsf lache 254 des Dichtangsträgers 186 gegen die zylindrische Wand der Bohrung 12 an und bildet neben der Schalter 184 die Kammer 172.

Damit alle JFührungsflächen genau aufeinander abgestimmt sind, muss eine sehr enge Toleranz für den mit Gewinde versehenen Teil der Kappe 188 und den Gewinde tragen- w den Teil der Bahrung 12 gefordert werden. Es würde dies bedeuten, dass vier Pührungsflachen aufeinander abzustimmen sind, und zwar so genau, dass ein Klemmen des Kolbens 192 bei seiner axialen Bewegung unterbunden ist. Um derartig extrem enge Toleranzen einhalten zu müssen, hat der Dichtungsträger 186 eine kurze tragende Länge der Führungsflache 232. Dies ist durch die Hinterschneidung 236 erreicht.

Die kurze axiale länge der Pührungsfläche 232 gestattet ein geringes Schwenken des Kolbens zu der !"ührungsfläche, das bei längeren Führungsllächen unmöglich wäre. Ferner ist eine Weichmetallplattierung an der Führungsflache 232 gebildet worden, durch die die einwandfreie Ausrichtung zum klemmfreien Verschieben des Kolbens 192 gewährleistet wird. Beim Einbau des Kolbens 192 verformt sich die Weichmetallplattierung und wird bereits nach ein oder zwei Hüben schnell abgetragen, so dass eine genaue Ausrichtung des Bundes 196 zur Pührungsflache 198 erreicht wird.

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Die Weiohmetallpla-fctieruag sollte eine Mindestdicke von 5/1000 mm aufweisen, aber nicht stärker als lQ/1000mm sein. Geringere Dicken sind unzureichend, um innerhalb der zugelassenen Toleranzen auftretende üngenauigkeiten auszugleichen und grössere Dicken sind ungeeignet, da infolge des möglichen grösseren Abriebs dann eine zu lose Pührung des Kolbens 192 eintreten könnte.

Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht die Weichmetallplattierung aus Zinn, jedoch könnten auch andere Weichmetalle verwendet werden, wie Blei oder Cadmium. Auf Jeden Pail muss das Metall so weich sein, dass es eine schnelle und genaue Anpassung der Führungsflächen an den Kolben mit nur wenigen Hüben ermöglicht.

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Claims

- 26 Patentansprüche

I l.y Bremsanlage für !Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Hauptbremszylinder, der über einen ein Zumessventil enthaltenden Kreis Vorderradscheibenbremsen und über einen ein Proportionierventil enthaltenden Kreis Hinterradtrommelbremsen versorgt, wobei das Proportionierventil ein erstes Ventilglied aufweist, mit dem ein bewegliches zweites Yentilglied zusammenarbeitet, das der entgegengesetzten Wirkung des Druckes im Hauptbremszylinder und des den Hinterradbremsen zugeleiteten Drucks unterliegt, und ein der entgegengesetzten Wirkung der Drücke in den beiden Kreisen ausgesetzter Schaltkolben bei Ausfall eines dieser Drücke aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegbar ist, in der er über ein Stell- ^ zeug die Erregung einer elektrischen Warneinrichtung bewirkt,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schaltkolben (138) und dem ersten Ventilglied (224) des Proportionierventils (44) eine Obersteuerungseinrichtung (180,173,226) vorgesehen ist, die bei Bewegen des Schaltkolbens in seine zweite Stellung das erste Ventilglied des Proportionierventils aus seiner normalen festen Stellung in eine das Proportionierventil unwirksam machende Stellung bewegt.

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2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass die Übersteuerungseinrichtung ein Gestänge (176,178,180,226) mit totem Gang enthält, das das Proportionieren des Druckes bei sich einander die Waage haltenden Drücken in den beiden Kreisen gestattet und bei Bewegen des Schaltkolbens in seine zweite Stellung bei Druckabfall im Kreis der Vorderradbremsen das erste Yentilglied (224) des Proportionierventils (44) in eine volle Ventilöffnung bewirkende Lage bewegt, in der im wesentlichen der volle Druck durch das Proportionierventil hindurch ohne Proportionieren dem Kreis der Hinterradbremsen zugeleitet wird.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, bei

der das Proportionierventil eine eine Einlassöffnung vom Hauptbremszylinder mit einer Auslassöffnung zum Kreis der Hinterradbremsen verbindende Bohrung für einen in dieser beweglichen Kolben aufweist, dessen Bewegung auf die Einlassöffnung und auf die Auslassöffnung durch je einen Anschlag in der Bohrung begrenzt ist, und an dem Kolben das zweite Ventilglied des Proportionierventils gebildet ist , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilglied (224) verschieblich in der Bohrung angeordnet ist und in einer normalerweise festen Lage durch Anlage gägen den einen Anschlag (204) der beiden Anschläge (186,204) gehalten ist, und mit dem zweiten Ventilglied (218) zusammenarbeitend

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Flüssigkeitsstrom und Flüssigkeitsdruck zwischen der Einlassöffnung (26) und der Auslassöffnung (28) regelt, dass der Kolben (192) durch eine erste Feder (212) gegen den gleichen Anschlag (204) unter Zwischenschaltung eines Puffers (227) gedrückt ist, während eine zweite F_eder (176) das erste Ventilglied (224) des Proportionierventils (44) gegen dessen zweites ψ Ventilglied (218) drückt, und dass der Kolben mit verschieden grossen beaufschlagten Flächen versehen ist, wobei ffie kleinere vom Druck aus der Einlassöffnung und die grössere vom Druck aus der Auslassöffnung beaufschlagt ist, so dass eine der Kraft der ersten Feder entgegengesetzte Kraft wirkt, die bei einem vorgegebenen Druck aus der Auslassöffnung den Kolben mit dem zweiten Ventilglied zum ersten Ventilglied des Proportionierventils so einstellt, dass ein Proportionieren erfolgt, während beim Lüften der Bremse durch Absenken des Druckes aus der Einr la^söffnung der Druck aus der Auslassöffnung den Kolben und die Ventilglieder des Proportionierventils gegen die Kraft der ersten Feder gegen die Einlassöffnung zur anfänglichen Absenkung des Druckes aus der Auslassöffnung bewegt, bis der Kolben gegen den anderen Anschlag (186) anfährt, worauf das erste Ventilglied (224) des Proportionierventils gegen die Kraft der zweiten Feder (176) und des abgesenkten Drucks aus der Einlassöffnung vom zweiten Ventilglied (218) fortbewegt wird und den

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Abstrom von flüssigkeit von der Auslassöffnung zur Einlassöffnung unter weiterer Absenkung des Druckes freigibt, wonach die Kraft der ersten Feder die Kraft des auf die grössere Fläche des Kolbens wirkenden abgesenkten Druckes aus der Auslassöffnung überwindet und den Kolben gegen den ersten Anschlag (204) zurückbewegt, während die zweite Feder das erste Ventilglied in seine normale, Abstand vom zweiten Ventilglied aufweisende feste lage zurückstellt, in der während des Restes des Bremslüftens und des Beginns des nächsten Bremsanlegens eine Verbindung zwischen Einlassöffnund und Auslassöffnung besteht.
4. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der in einer Bohrung des Gehäuses des Proportionierventils ein ringförmiger Dichtungskörper und eine ringförmige Kappe axial ausgerichtet angeordnet sind,und in diesen der proportionierende Ventilteil verscgieblich geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der eine ringförmige Teil (188) der beiden ringförmigen Teile (188 und 186) eine Führungsfläche (198) hat, die in axialer Richtung grosser als der maximale Weg des Ventilteils (192) ist, während der andere ringförmige Teil (186) eine Führungsfläche (232) hat, die in axialer Richtung ausreichend klein ist, um eine Schwenkbewegung des Ventilteils zu gestatten, die einen klemmfreien lauf des Ventilteils ermöglicht, und diese Führungsfläche vor dem Zusammenbau mit einer Weichmetallplattierung aus Zinn, Blei oder Cadmium einer

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Stärke zwischen 5 - 10/1000 mm versehen ist, die beim erstmaligen Bewegen soweit abgetragen wird, dass eine genaue axiale Ausrichtung der Teile unter klemmfreiem Lauf des Ventilteils eintritt.
5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1-4» dadurch gekennzeichnet, dass das Zumessventil (34) im Kreis der Vorderradbremsen in einer radial abgesetzten Gehäusebohrung (12) einen Zutnesskolben (54) mit einem Yentilabschnitt (58,60) enthält, dass ein ringförmiges Ventilglied (80) aus elastomerem Werkstoff den Zumesskolben umgibt und mit einem radial äusseren Teil (82) mit einer Schulter (86) in der Bohrung ein erstes Ventil und mit einem radial inneren Teil, der als axial gerichtete sich verjüngende ringförmige Lippe (88) ausgebildet ist, mit dem Ventilabschnitt des Zumesskolbens ein zweites Ventil bildet, dass der Zumesskolben in Richtung auf eine mit dem Hauptbremszylinder verbundene Einlasskammer (46) durch eine Feder (92) und in entgegengesetzter Richtung durch den auf eine unausgeglichene Fläche (94) wirkenden Druck aus einer Auslasskammer(78)zum Metz für die Vorderradbremsen belastet ist, und der Ventilabschnitt aus einem mit axialen ITuten versehenen Bund (60), der unterhalb eines vorgegebenen Drucks in der Auslasskammer mit dem radial inneren Teil (88) des Ventilglieds zusammenarbeitet und den Durchstrom von Flüssigkeit gestattet, und einem

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danebenliegenden glatten Bund (58) besteht, der "bei Schliessen des zweiten Ventils bei .überwiegendem Druck in der Einlasskammer gegenüber der Auslasskammer und Bewegen des Zumesskolbens von der Einlasskammer fort mit dem radial innenliegenden Teil des Ventilgliedes absperrend zusammenarbeitet, wobei das Ventilglied abhängig von einem bestimmten Druckanstieg in der Einlasskammer nach Schliessen des zweiten Ventils das erste Ventil zum Zumessen öffnet, danach auf einen Druckabfall in der Einlasskammer ansprechend das irste Ventil schliesst und das zweite Ventil öffnet, wenn der Druck in der Einlasskammer unter den in der Auslasskammer sinkt, um letzteren abzusenken.

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