DE2146594C3 - Vorrichtung zum schnellen Regeln des Druckes im einzelnen pneumatischen Bremszylinder von Fahrzeugbremsanlagen mit Gleitschutzregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schnellen Regeln des Druckes im einzelnen pneumatischen Bremszylinder von Fahrzeugbremsanlagen mit Gleitschutzregelung, mit einer in der Bremsleitung angeordneten Regeleinrichtung, die einen die Radverzögerung und -beschleunigung messenden Sensor, eine mehrere Signale abgebende elektronische Steuereinrichtung und mehrere Ventile besitzt, wobei ein Einlaßventil so ausgebildet ist, daß es während eines Bremsvorganges ohne Erreichen einer Verzögerungsschwelle den Druckluftdurchtritt zu dem Auslaßventil freigibt, aber nach Endchen der Verzögerungsschwelle den Druckluftdurchtritt zum Auslaßventil verschließt, wobei das Auslaßventil so ausgebildet ist, daß es während eines Bremsvorganges ohne Erreichen einer Verzögerungsschwelle den Druckluftdurchtritt in den Bremszylinder freigibt, aber nach Erreichen der zweiten Verzögerungsschwelle den Bremszylinder entlüftet.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DT-OS 16 55 460 bekanntgeworden, die eine Bremsanlage zeigt, bei der jeweils gesondert angeordnete und ausgebildete Einzelventile in Einsatz gelangen, die in Verbindung mit einer Regeleinrichtung in Wirkung treten. Dabei ist das Einlaßventil und das Auslaßventil an nicht näher bezeichneter Stelle in der Bremsleitung angeordnet, so daß diese Vorrichtung entsprechend lange Schaltzeiten besitzt.

Aus der DT-OS 19 14 114 ist ein Antiblockierregelsystem mit zweistufigem Druckaufbau bekannt, um den Druck im Radbremszylinder schnell abzusenken. Diese Anlage besitzt einen komplizierten Aufbau und setzt die Verwendung mehrerer, sehr schnell arbeitender Magnetventile voraus.

Zum schnellen Regeln des Druckes in den Bremszylindern ist es auch schon vorgeschlagen worden, liremsdrucksteuerventile einzusetzen, die vorzugsweise auf der betreffenden Fahrzeugachse angeordnet werden und über Leitungen einerseits mit dem Bremszylinder und andererseits mit dem Bremsventil bzw. einer Druckluftversorgung verbunden sind. Derartige Einrichtungen arbeiten aber relativ langsam, weil die Regelung des Bremsdruckes bestimmte Druckluftfüllungen voraussetzt, die durch die vertretbaren Leitungsquerschnitte begrenzt sind. Zusätzlich sind in derartigen Bremsdrucksteuerventilen auch verschiedene Massen, wie beispielsweise von Steuerkoiben cder Steuerschiebern, zu bewegen. Dies ist ebenfalls nur möglich, wenn eine bestimmte Verlustzeit in Kauf genommen wird.

Demgegenüber besteht die Aurgabc der vorliegenden Erfindung darin, den Gesamtaufbau derartiger Anlagen zu vereinfachen und vor allen Dingen kürzere Schaltzeiten zu ermöglichen, d.h. deii D.v_i:is<:y!:r.dcr schneller zu be- und entlüften.

Dies wird durch die besondere konstruktive Ausbildung und Anordnung der Einzelteile im einzelnen Bremszylinder erreicht. Erfindungsgemäß bestehen das Einlaßventil aus einer im Gehäuse des Bremszylinders gelagerten Membran und einem Magnetsteuerventil

_und das Auslaßventil aus einer weiteren im Gehäuse des Bremszylinders gelagerten Membran und einem weiteren Magnetsteuerventil, und das Magnetsteuer_ventil des Einlaßventils ist in die zur Rückseite der Membran führende Umgehungsleitung eingeschaltet. während das Magnetsteuerventil des Auslaßventils in der Entlüftungsleitung des zwischen den Membranen gebildeten Verbindungsraumes angeordnet ist. Damit wird die Be- und Entlüftung unmittelbar am bzw. im einzelnen Bremszylinder vorgenommen. ,0

Mit dieser Vorrichtung werden verschiedene Vorteile erreicht. Die Verwendung von Membranventilen innerhalb der Regeleinrichtung gestattet neben der Schnelligkeit der Durchführung der Regelung einen einfachen Aufbau der Regeleinrichtung. Die Vorrichtung setzt solche Einzelteile ein, die weitgehend verschleißunanfällig sind. Die Regeleinrichtung wird in größtmöglicher Nähe zum Bremszylinder angeordnet. Hierdurch ergibt sich zum einen eine vereinfachte Bauweise und das Entfallen von zusätzlichen Leitungsteilen und andererseits eine weitgehende Freiheit in der Gestaltung der Steuer- und AuslaBräume bzw. -querschnitte.

In bevorzugter Ausführungsform bildet die Membran des ersten Membranventils auf der einen Seite mit einem eingezogenen Rand des Membrangehäuses einen Durchlaßsitz zum zweiten Membranventil und ist teilweise unmittelbar von der Druckluft in uer Bremsleitung beaufschlagt, während auf der anderen Seile der Membrane ein Druckraum vorgesehen ist. der mit der Bremsleitung durch eine Umgehungsleitung verbunden ist, wobei in dieser Umgehungsleitung das eine Magnetventil angeordnet ist. Das zweite Membranventil ist vorzugsweise als Schneilöseventil ausgebildet. Die Membrane des zweiten Membranventils bildet auf der einen Seite mit einem eingezogenen Rand des Membrangehäuses einen in die Atmosphäre führenden Auslaßsitz und auf der anderen Seite zugleich ein Rückschlagventil.

Der Verbindungsraum zwischen den beiden Membranventilen weist eine zur Atmosphäre führende Auslaßleitung auf, in der,ein weiteres Magnetventil vorgesehen ist.

Bei der Verwendung von drei Verzögerungssignalen ist die Verbindungskammer zwischen dem zweiten Membranventil und dem Bremszylinder zusätzlich über ein drittes Magnetventil entlüftbar. Es ist aber auch möglich, daß der Verbindungsraum zwischen den beiden Membranventilen eine weitere gedrosselte Auslaßleitung zur Atmosphäre aufweist, in d?r das dritte Ma- 5" gnetventil vorgesehen ist.

Einige bevorzugte Beispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und in der Beschreibung erläutert. Es zeigt

Fi g 1 die Vorrichtung in einer ersten Ausführungs form, ^s'

F i g. 2 die Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform und

F 1 g. 3 die Vorrichtung in einer drillen Ansluhrungsform.

Über eine mehl dargestellte Dnickliiftbeschaffungs- <>■' einrichtung gelangt Druckluft in den Luftbehälter 1. von welchem eine Leitung 2 /u dem Bremsventil 1 führt. Die sich anschließende Bremsleitung 4 fuhrt bis /um Einlaß 5 am Gehäuse 6 des Bremszylinder-. 7.

Im Gehäuse 6 des Bremszylinders 7 ist ein erstes ''·■ Membranventil 8 vorgesehen, welches auf der einen Seite mil Jem eingezogenen Rand 9 des Gehäuses β einen Durchlaßsitz für die Druckluft bildet. Auf de > <·

deren Seite des ersten Membranventils 8 ist ein Sitz 10 vorgesehen, gegen den sich die Membran des ersten Membranventils 8 abstützt. Von dem Durchlaßsitz bzw. dem eingezogenen Rand 9 im Gehäuse 6 führt ein Verbindungsraum U zu dem zweiten Membranventil 12. welches ebenfalls im Gehäuse 6 des Bremszylinders 7 vorgesehen ist. Die Membranventil 8 und 12 sind wirkungsmäßig hintereinandergeschaltet. Die Membran 13 des zweiten Membranventils 12 arbeitet einerseits mit der Anlage 14 am Gehäuse 6 zusammen und bildet andererseits mit dem eingezogenen Rand 15 des Gehäuses 6 einen Auslaßsitz. Von dem zweiten Membranventil 12 führt eine Verbindungskammer 16 zum Druckraum 17 des Bremszylinders 7. Der Bremszylinder 7 besitzt in bekannter Weise eine im Gehäuse 6 eingespannte Membran 18, gegen die sich der Kolben 19 mit der Kolbenstange 20 abstützt. Es versteht sich, daß an Stelle eines Membranzylinders ebensogut auch ein KoI-benzylinder Verwendung finden kann.

Im Gehäuse 6 des Bremszylinders 7 zweigt \on der Bremsleitung 4 eine Umgehungsleitung 21 ab, die zu einem Druckraum 22 auf der anderen Seite des Membranventils 8 führt. In dieser Umgehungsleitung 21 isi in bekannter Weise ein erstes Magnetventil 23 vorgesehen, dessen Anker 24 den in der Umgehungsleitung 21 vorgesehenen Sitz 25 geschlossen hält. Das erste Magnetventil 23 besitzt eine Entlüftung bzw. einen Filter 26.

Von dem Verbindungsraum ti zwischen den beiden Membranventil 8 und 12 führt eine Entlüftungsleitung in die Atmosphäre. In dieser Entlüftungsleilung isi ein zwe^:ies Magnetventil 28 vorgesehen, dessen Anker 29 den .Sitz 30 des Gehäuses normalerweise geschlossen hält, so daß die Entlüftungsleitung 27 abgesperrt ist. Der Querschnitt der Entlüftungsleitung 27 wird entsprechend der gewünschten Entlüftungscharakteristik gewählt.

Die gesamte Regeleinrichtung weist ferner einen Sensor 31 und eine elektronische Steuereinrichtung 32 auf, die durch die elektrische Leitung M verbunden sind. Von der elektronischen Steuereinrichtung 32 führt eine erste elektrische Leitung 34 zum ersten Magnet ventil 23 und eine /weite elektrische Leitung 35 /um zweiten Magnetventil 28.

Von dem Auslaßsit/ bzw. dem eingezogenen Rand 15 des /weiten Membranventil 12 führt ein Auslaßkanal 36 zur Atmosphäre.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 1 ist folgende: Bei Betätigung des Bremsventils 3 gelangt Druckluft aus dem Behälter 1 über Leitung 2 in die Bremsleitung 4. D;e Druckluft tritt über den Einlaß 5 in das Gehäuse 6 des Brems/>linders 7 ein. Die Druckluft beaufschlagt die eine Seite der Membran des Membran'icntils 8. wobei die Membran von dem eingezogenen Rand 9 des Gehäuses 6 abgehoben wird, so daß der Durchlaßsitz in den Verbii'dungsraum 11 öffnet. Die Druckluft gelangt weiter über die Membran 13 des /Vveilen Membranventils 12. welches nach Art eines Rückschlagventils wirkt, hinweg in die Verhindungsk.immer t6 und von dort in den Dnicktaum 17 des Membrankolbens. Damn wird der Kolben 19 sowie die Kolbenstange 20 verschoben und ein entsprechender Bremsdruck ausgeübt.

I -her den Einlaß 5 steht gleich/eilig Druckluft vor dein geschlossenen ersten Magnetventil 23. Ebenso befindet sich Druckluft in dem vom Verbindungsraum U /u dem /weiten Magnetventil 28 fuhrenden Feil der F.nthiltiingsleitung 27.

Nähert sich ein gebremstes Fahrzeugrad dem Blokkierzustand, d.h., wird die erste Verzögerungsschwelle am Sensor 31 überschritten, so wird ein erstes Signal an die elektronische Steuereinrichtung 32 weitergegeben. Diese erregt über die elektrische Leitung 34 das erste Magnetventil 23, so daß der Anker 24 von seinem Sit/ 25 abgehoben wird. Hierbei schließt der Anker 24 die öffnung, die über das Filter 26 in die Atmosphäre führt. Der Durchgang der Druckluft in der Umgehungsleitung 21 ist damit möglich. Die Druckluft gelangt in den Druckraum 22 auf der anderen Seite der Membran des ersten Membranventils 8 und bewirkt eine Anlage der Membran an dem eingezogenen Rand 9 des Gehäuses 6, so daß ein weiterer Luftdurchtritt von der Bremsleitung 4 in den Verbindungsraum Il nicht mehr möglich '5 ist.

Wird trotz konstanter Bremskraft die Neigung zum Blockieren des Fahrzeugrades nicht aufgehoben, so gibt der Sensor 31 nach Erreichen der zweiten Verzögerungsschwelle ein weiteres Signal an die elektronisehe Steuereinrichtung 32, wodurch das zweite Magnetventil 28 erregt wird. Der Anker 29 wird von seinem Sitz 30 abgehoben, so daß die im Verbindungsraum Il eingeschlossene Druckluft üt>er die Entlüftungsleitung 27 in die Atmosphäre entweichen kann. Hierdurch wird die Membran 13 des zweiten Membranventils 12 vom eingezogenen Rand 15 des Gehäuses 6 abgehoben, wodurch der Auslaßsitz geöffnet wird. Die im Druckraum 17 und der Verbindungskammer 16 vorhandene Druckluft kann auf dem kürzestmöglichen Wege und über entsprechend groß wählbare Querschnitte des Auslaßkanals 36 unmittelbar in die Atmosphäre entweichen. Hierdurch wird eine besonders schnelle Entlüftung und eine damit verbundene Reduzierung der Bremskraft erreicht.

Endet das zweite Verzögerungssignal, so wird das zweite Magnetventil 28 stromlos und die Entlüftungsleitung 27 abgesperrt. Damit bleibt der Druckraum 17 proportional zu dem in dem Verbindungsraum 11 stehenden Druck belüftet, da die Membran 13 auf den eingezogenen Rand 15 dichtend gepreßt wird und da eine gedrosselte Rückströmung von der Verbindungskammer 16 zwischen der Anlagefläche 14 und der Membran 13 möglich ist.

Bei Wegfall auch des ersten Verzögerungssignals wird das erste Magnetventil 23 stromlos, wodurch die Umgehungsleitung 21 abgesperrt und der Druckraum 22 über Filter 26 entlüftet wird. Nunmehr hat die in der Bremsleitung 4 anstehende Druckluft wiederum Gelegenheit, wie schon eingangs beschrieben, in den Druckraum 17 zu gelangen.

Die Ausgestaltungsmöglichkeiten der Vorrichtung gemäß F i g. 2 und 3 unterscheiden sich von der Ausführungsform gemäß F i g. 1 dadurch, daß ein weiteres Magnetventil Verwendung findet, so daß die Möglichkeit besteht, auf den zeitlichen Verlauf des Druckabfalles im Bremszylinder Einfluß zu nehmen. Es können sowohl zwei als auch drei verschiedene Druckabsenkgeschwindigkeiten vorgesehen sein.

Die in F i g. 2 gezeigte Vorrichtung weist eine zweite Entlüftungsleitung 37 auf, die von dem Verbindungsraum 11 ebenso wie die Entlüftungsleitung 27 in die Atmosphäre führt. In der Entlüflungsleitmng 37 ist ein weiteres Magnetventil 38 vorgesehen, dessen Anker 39 den Sitz 40 normalerweise geschlossen hält, so daß die Entlüftungsleitung 37 abgesperrt ist. Die Entlüftungsleitung 37 weist einen anderen Querschnitt als die Entlüftungsleitung 27 auf bzw. besitzt eine Drossel 41. Die Drossel 41 kann vor oder hinter dem Magnetventil 38 in der Entlüftungsleitung 37 angeordnet sein. Das Magnetventil 38 ist mit der elektronischen Steuereinrichtung 32 über die elektrische Leitung 42 verbunden.

Bei dieser Vorrichtung rindet ein Sensor 31 Verwendung, der mindestens drei Verzögerungssignale abzugeben vermag. Die Wirkungsweise der Regeleinrichtung unterscheidet sich voin der gemäß F i g. 1 nur dadurch, daß bei Erreichen der zweiten Verzögerungsschwelle das Magnetventil 38 erregt wird, so daß eine gedrosselte Entlüftung des. Verbindungsraumes 1| erfolgen kann. Hierdurch wird der Bremsdruck vergleichsweise langsamer abgesenkt. Bei Erreichen der dritten Verzögerungsschwelle wird zusätzlich oder allein das Magnetventil 23 erregt, so daß der Verbindungsraum 11 ungedrosseh entlüftet wird, was einer raschen Bremsdruckerniedrigung entspricht.

Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Vorrichtung ist in F i g. 3 dargestellt, wobei das aus F i g. 2 bekannte zusätzliche Magnetventil 38 mit seiner Entlüftungsleitung 37 nicht an den Verbindungsraum 11, sondern an die Verbindungskammer 16 angeschlossen ist. Damit wird eine Direktentlüftung der Verbindungskammer 16 und des Druckraumes 17 möglich. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist ähnlich der. wie es an Hand von F i g. 2 beschrieben wurde. Der Querschnitt der Entiüftungsieitung 37 kann wiederum entsprechend bemessen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum schnellen Regeln des Druckes im einzelnen pneumatischen Bremszylinder von Fahrzeugbremsanlagen mit Gleitschutzregelung, mit einer in der Bremsleitung angeordneten Regeleinrichtung, die einen die Radverzögerung und -beschleunigung messenden Sensor, eine mehrere Signale abgebende elektronische Steuereinrichtung und mehrere Ventile besitzt, wobei ein Einlaßventil so ausgebildet ist, daß es während eines Bremsvorganges ohne Erreichen einer Verzögerungsschwelle den Druckluftdurchtritt zu dem Auslaßventil freigibt, aber nach Erreichen der Vcrzögerungsschwel-Ie den Druckluftdurchtritt zum Auslaßventil verschließt, wobei das Auslaßventil so ausgebildet ist. daß es während eines Bremsvorganges ohne Erreichen einer Verzögerungsschwelle den Druckluftdurchtritt in den Bremszylinder freigibt, aber nach Erreichen der zweiten Verzögerungsschwelle den Bremszylinder entlüftet, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil aus einer im Gehäuse (6) des Bremszylinders gelagerten Membran (8) und einem Magnetsteuerventil (23) und das Auslaßventil aus einer weiteren im Gehäuse des Bremszylinders gelagerten Membran (12) und einem weiteren Magnetsteuerventil (28) bestehen und daß das Magnetsteuerventil (23) des Einlaßventils in die zur Rückseite der Membran (8) führende Umgehungsleitung (21) eingeschaltet ist, während das Magnetsteuerventil (28) des Auslaßventils in der Entlüftungsleitung (27) des zwischen den Membranen (8, 12) gebildeten Verbindungsraumes (11) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran des ersten Membranventils (8) auf der einen Seite mit einem eingezogenen Rand (9) des Membrangehäuses (6) einen Durchlaßskz zum zweiten Membranventil (12) bildet und teilweise unmittelbar von der Druckluft in der Bremsleitung (4) beaufschlagt ist, während auf der anderen Seite der Membran ein Druckraum (22) vorgesehen ist, der mit der Bremsleitung (4) durch eine Umgehungsleitung (21) verbunden ist, wobei in dieser Umgehungsleitung das eine Magnetventil (23) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Membranventil (12) als Schnellöseventil ausgebildet ist. ^so

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Membran (13) des zweiten Membranventils (12) auf der einen Seite mit einem eingezogenen Rand (15) des Membrangehäuses (6) einen in die Atmosphäre führenden Auslaßsitz und auf der 5S anderen Seilte zugleich ein Rückschlagventil bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsraum (11) zwischen den beiden Membranventilen (8, 12) die zur Atmosphäre führende Entlüftungsleitung (27) auf- ^h0 weist, in der das weitere Magnetventil (28) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanimer (16) zwischen dem zweiten Membranventil (12) und dem ^(1<< Bremszylinder (7) zusätzlich über ein drittes Magnetventil (38) entlüftbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, daß der Verbindungsraum (11) zwischen den beiden Membranventilen (8, <2) eine weitere gedrosselte Enilüftungsleitung (37) zur Atmosphäre aufweist, in der ein drittes Magnetventil (38) vorgesehen ist