DE2149363A1

DE2149363A1 - Zweikreis-bremsanlage

Info

Publication number: DE2149363A1
Application number: DE19712149363
Authority: DE
Inventors: Guenter Kulke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-10-02
Filing date: 1971-10-02
Publication date: 1973-04-05
Also published as: IT968413B; JPS4842265A; FR2154785A1; SE377542B; FR2154785B3; GB1400863A

Description

6eingegangen am.

R. 558
29.9.1971 He/Kb

2U9363

Anlage zur

Patent— und

C e"b i' au ch smu s t or h i 1 f s ann e 1 dung

ROBIff? BOSGH GKBH, 7 Stuttgart

Die Lrfindung bezieht sich auf eine Zweikreis-Bremsanlage Kit einer Pumpe und zwei Drucksx^eiehern als Druckquellen und einem ζ v/i sehen der Pumpe und. den Druckspeichern angeordnet en ZvieikreifiEChutzventil, da.s bei intakter Anlage
Druckmittel über ,je ein Rückschlagventil und einen mit den Sitz für dys Rückschlagventil versehenen Kolben von der
Primär 3 ei te auf die Sekundär ε ei te; und in die beiden Bremskreise überströmen läßt und das bei einem Fehler· in einem der beiden Bremskreise den defekten Kreis abschließt.

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BAD ORIQfNAL

Robert Bosch GmbH R. 558 He/Kb

Stuttgart

Eine derartige Bremsanlage ist bekannt (DT-OS Λ 947 780). Dabei r.ind in Zweikreisschutzventil zwei Kolben vorgesehen, in denen je ein Rückschlagventil angeordnet ist. Jedes Rückschlagventil läßt bei intakter Bremsanlage Druckmittel von der Primär- auf die Sekundarseite überströmen. Wenn ein größerer Fehler in einem Bremskreis auftritt, schließt das Rückschlagventil des defekten Kreises, und der Kolben riegelt den Druckmittelzulauf mit seiner Mantelfläche schieberventilartig ab. Dann ist aber auch der andere noch ψ intakte Bremskreis von dem Druckinittelzulauf getrennt und bekommt kein Druckmittel mehr. Dadurch fällt die gesamte Bremse des Fahrzeugs aus.

Bei einem kleineren Leck in einem Bremokreis schließt der entsprechende- Kolben den Druckmittelzulauf nicht" ab, und der fehlerhafte Bremskreiß wird nach wie vor mit Druckmittel versorgt. Die Abriegelung auch des intakten Bremskreir.es boi starkem Druckmittelverlust einerseits und die V/eiterversorgung des fehlerhaften Bremskreises bei nur geringem Druckmittelverlust andererseits sind Nachteile, die in den meisten Fällen untragbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Bremsanlage der eingangs erwähnten ArU zu schaffen, bei der bei Auftreten eines Lecks der fehlerhafte Breuakreis in jedem Fall zuverlässig abgeschlossen wird und der intakte Kreis von diesem Vorgang unbeeinflußt bleibt«

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß jeder Kolben eine zusätzliche V/irkfläche hat, die dem Speicherdruck des jeweils anderen Kreises unterliegt.

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Robert Bosch GmbH R. 558 He/Kb

Stuttgart

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Eine hydraulische Zweikreis-Fremdkraft-Bremsanlage hat eine Pumpe 1_} die Flüssigkeit aus einem Nachfüllbehälter 2 ansaugt und in die Bremsanlage fördert. An eine Pumpendruckleitung 3 ist ein Zweikreisschutzventil 4 angeschlossen. Die Pumpendruckleitung 3 mündet im Zweikreisschutzventxl 4 in einer zentralen Kammer 5» die von den kleinen Flächen f und f je eines Stufenkolbens 6 bzw. 6' als beweglichen Wänden begrenzt wird.

Jeder Stufenkolben 6,6' hat eine Axialbohrung 7 bzw. 7' und nimmt in dieser ein Rückschlagventil 8,8' auf, das aus einer Kugel 9 bzw. 9* als Schließkörper, einem Ventilsitz 10 bzw. 10' und einer Ventilfeder. 11 bzw. 11' besteht.

Eine große Fläche F bzw. F' des Stufenkolbens 6 bzw. 6' liegt in einem Raum 12 bzw. 12^!, in dem eine auf den Stufenkolben 6 bzw. 6¹ einwirkende Druckfeder 13 bzw. 13' angeordnet ist. Der Raum 12 bzw. 12' wird von einer gehäusefesten Stange 14 bzw. 14' durchdrungen, die in die Axialbohrung 7 bzw. 7' hineinragt. Die Stange 14 bzw. 14' ist ein Festanschlag für den Schließkörper 9 bzw. 9¹ des Rückschlagventils 8 bzw. 8' und dient außerdem der auf den Schließkörper 9 bzw. 9' einwirkenden Ventilfeder 11 bzw. 11' als Innenführung.

Eine Ringfläche R bzw. R¹ des Stufenkolbens 6 bzw. 6' liegt in einem Ringraum 16 bzw. 16', in dessen Außenwand ein Sprengring 15 bzw. 15' als Anschlag für den Kolben 6 bzw. 6' eingesetzt ist. Der Ringraum 16 bzw. 16' steht über eine Leitung 17' bzw. 17 unter dem Flüssigkeitsdruck eines Speichers 18' bzw. 18. Dabei ist der Leitungsanschluß dieser

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Speicher 18 und 18' so vorgesehen, daß jede Ringfläche R und R¹ dem Speicherdruck des jeweils anderen Bremskreises unterliegt, d.h. - wenn der Bremskreis I der Vorderrad- und der ,BremskreislE der Hinterradbremskreis ist - der an den Raum 12 angeschlossene Bremskreis I, der über eine Leitung 19 zu einem Bremsventil 20 und über eine. Leitung 21 zu den Vorderradbremsen 22 geführt ist, hat über die Leitung 17 Anschluß an den Ringraum 16* des Stufenkolbens G', der mit seinem Rückschlagventil 8¹ den Bremskreis II über- W wacht.

Dagegen ist der an den Raum 12' angeschlossene Bremskreis II, der über eine Leitung 19' zu dem Bremsventil 20 und von diesem über eine Leitung 21' zu den Hinterradbremsen 22' geführt ist, über die Leitung 17' an den Ringraum 16 des Stufenkolbens 6 angeschlossen, der mit seinem Rückschlagventil 8 den Bremskreis I überwacht.

Eine Rücklaufleitung 23 verbindet einen Entlas^ungsanschluß 24 des Bremsventils 20 mit dem Nachfüllbehälter 2 für die Pumpe 1. Die Pumpe 1 fördert nur, wenn der Druck mindestens in einem der beiden Speicher 18,18' auf einen Mindestdruck abgefallen ist. Dies kann erreicht werden, indem die Pumpe durch einen Elektromotor angetrieben wird, in dessen Stromkreis Druckschalter liegen, die vom Druck je eines Speichers beaufschlagt werden. Es kann auch eine ständig angetriebene Pumpe verwendet werden, wobei in die Leitung 3 ein Druckschaltventil angeordnet ist, das bei Erreichen des oberen Grenzdrucks der Speicher 18,18' den Förderstrom zum Zweikreis-Schutzventil unterbricht und die Druckflüssigkeit drucklos zum Behälter 2 zurückfließen läßt.

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~⁵~ eingegangen am £i±lL

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Die beschriebene Bremsanlage arbeitet wie folgt:

In Ruhelage nehmen die beweglichen Teile des Zweikreisschutzventils 4 die in der Zeichnung dargestellte Lage ein. Es sei angenommen, daß nach dem Einschalten der Zündung die . Pumpe 1 zu laufen beginnt, wenn der Druck in den Speicher 18 und 18' unter einen unteren Grenzwert abgesunken ist. Dann steigt der Druck in der Druckleitung 3 "und in der Kammer 5 an»

Das toleranzbedingt oder gewollt niedriger eingestellte Rückschlagventil 6 oder 8* öffnet zuerst, und der diesem Ventil naehprdnete Speicher 18 oder 18' wird zuerst aufgefüllt. Dies geht so lange, bis der Öffnungsdruck des anderen Rückschlagventils erreicht \vird. Dann v/erden beide Speicher 18 und 18' entweder gleichzeitig oder aber in kleinen Druckint erwal]en wechselseitig gefüllt. Beide Stufenkolben 6 und 6' bleiben in Innenlage.

V/enη die Pumpe 1 aufhört zu fördern, werden beide Kreise über die Rückschlagventile 8 und 8⁽ abgesperrt. Die Kräfte der Ventilfedern 11 und 11' sind vernachlässigbar gegenüber den Kräften der Federn 13 und 13' > «3-ie auf die Stufenkolben 6 und 6¹ einwirken.

Die Flächen f,f',F₁F¹,R,R' an den Stufenkolben 6 mid 6' und die Kräfte der Federn 13,13' sind so zu wählen, daß im Kox'inalbetrieb bei Erreichen des unteren Arbeitsdruckes ρ min eines Speichers und gleichzeitig vorhandenem oberen Arbeitsdruck ρ max des anderen Speichers der Stufenkolben noch in Ruhe, d.h. in seiner Innenlage bleibt.

Bricht der Druck in einem Kreis z.B. infolge eines Lecks zusammen, dann überwindet der auf die Ringfläche R bzw. R¹

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BADORiQINAL

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des Stufenkolbens 6 bzw. 6^£ wirkende Druck des dem anderen Bremskreis zugeordneten Speichers die Federkraft der Feder 13 bzw. 13' und drückt den Stuf enkolben 6 bzw. nach außen. Die Stange W bzw. 14' erreicht das Schließglied 9 bzw. 9' und drückt es auf seinen Sitz 10 bzw. 10'. Dadurch wird das Rückschlagventil des ausgefallenen Bremskreises fest verschlossen und weiteres Abfließen von Druckflüssigkeit zur Leckstelle vermieden.

Die Anlage kann mit dem intakten Kreis weiter betrieben werden. Dabei muß der untere Arbeitsdruck ρ min des intakten Kreises ausreichen, um den Stufenkolben des defekten Kreises in seiner Außenlage zu halten.

Ist der Schaden im defekten Kreis behoben, muß zum Wiederauffüllen der Anlage der Druck im intakten Kreis so weit abgesenkt werden, daß der Stufenkolben des defekten Kreises in seine Innenlage zurückgehen kann. Dann kann die Anlage aufgefüllt werden, wie zuerst beschrieben.

Die geschilderte Funktion wird erreicht, wenn die Flächen an den Stufenkolben 6 und 6¹ und die Federkräfte K der Federn 13 und 13' nach folgenden Überlegungen gewählt werden:

Im normalen Betriebsfall (wenn die Pumpe 1 nicht fördert) soll sein:

ρ max (F-f) = ρ min F₊K (1)

Ist ein Kreis noch auf ρ max, während der andere auf ρ min erschöpft wurde und setzt die Pumpe 1 wieder ein, um den erschöpften Kreis wieder aufzufüllen, so muß sein:

ρ max (F-f) + ρ max f = ρ min F + K p iYtax r «ρ _rain ]? ₊ κ

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Bei Ausfall eines Kreises soll nein:

>
ρ min (F-D = p_A F + K (3)

Vo¹OUi ρ., der Druck ist, auf den der. defekte Kreis abfallen Ia^Ji₁ "bevor or abgesperrt wird.

Coil im FnIl der Gleichung (2) wegen der Druckstöße der Pumpe X-fache Sicherheit vorhanden sein, muß man setzen;

X ρ max F = ρ min F + K
oder

K - X ρ iri ax F - ρ iain F

Z. ~ F (X ρ max - ρ win) ' (4)

(4) in (3) eingesetzt ergibt

ρ lain (F-f) = p_A F + (X ρ max - ρ inin) F ρ rain F -ρ min f S U P *ax t P_A " P min) F

Für den Grenzfall der Gleichheit wird

- ρ min f - (X ρ max + p^ - 2 ρ min) F (5)

f ₌ Xp max + p_A - 2 ρ min ₌ 2 - X ρ max - p_A

_min

Da _f > 0 sein muß, ergeben sich als Grenzen dafür F

0 < f_ < 2 - X ρ max - P_A ^F P ^min p

Hat man die Drücke und daraus folgend f und F gewählt, so sind die erforderlichen Kräfte der Federn 13 und 13·' aus

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Gleichung (4) zu ermitteln. Bei kleinen Hüben der Kolben 6 und 6¹ ist die Kraftzunahme der Federn infolge ihrer Federkonstanten vernachlässigbar.

Wenn auch das erfindungs^cmäße Ventil mit Bezug auf eine Flüssigkeitsdruck-Bremsanlage beschrieben wurde, so ist doch selbstverständlich, daß es auch bei einer Druckluft-Bremsanlage verwendet werden kann, wobei die Pumpe durch einen Luftkompressor und die Flüssigkeitsdruckspeicher durch ψ Druckluft-Vorratsbehälter ersetzt werden. Alternativ kann das

Ventil nach der Erfindung auch bei jeder anderen Druckmittel-Steueranlage verwendet werden, welche eine Druckmittel-Erzeugungsvorrichtung aufweist, die mit zwei Druckmittel-Speichervorrichtungen zu verbinden ist.

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Claims

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Ansprüche

1.JZweikreis-BremSaulage mit einer Pumpe und zwei Druckspeichern als Druckquellen und einem zwischen der Pumpe und den Druckspeichern angeordneten Zweikreisschutzventil, das bei intakter Anlage Druckmittel über je ein Rückschlagventil und einen mit dem Sitz für das Rückschlagventil versehenen Kolben von der Primärseite auf die Sekundärseite und in die beiden Bremskreise überströmen läßt und das bei einem Fehler in einem der beiden Bremskreise den defekten Kreis abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben (6,6') eine zusätzliche Wirkfläche (R,R') hat, die dem Speicherdruck des jeweils anderen Kreises unterliegt.

2. Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben (6,6') als Stufenkolben ausgebildet ist und mit seiner kleinen Fläche (f,f^f) dem Primär-, druck mit seiner großen Fläche (F,F') dem Sekundärdruck unterliegt und daß die zusätzliche dem Speicherdruck des jeweils anderen Kreises unterliegende V/irkfläche (R₁R¹) seine Ringfläche ist.

5. Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse des Zweikreisschutzventils (4) für jedes Rückschlagventil (8,8') ein

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Pestanschlag (14,14') eingesetzt ist, der bei einer bei fehlerhafter Anlage eingenommenen Endstellung eines Kolbens (6,6') den Schließkörper (9,9*) des entsprechenden Rückschlagventils (8,8') auf seinem Sitz y (10,1O¹) festhält.

4. Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Festanschlag (14,14') eine in den Kolben (6,6') hineinragende Stange ist, die einer auf den Schließkörper (9»9') des Rückschlagventils (8,8') einwirkenden Feder (11,11* ) als Innenführung dient,

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