DE2255192C3 - Betätigungsvorrichtung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage, mit einer in einem Gehäuse angeordneten beweglichen Wand, die in Abhängigkeit von unterschiedlichen Fluddrücken beweglich ist, welche Kammern des Gehäuses auf einander abgewandten Seiten der beweglichen Wand zugeführt werden, mit einem an der beweglichen Wand befestigten Betätigungsglied zum Betätigen eines Bauteils der Bremse, sowie eine an der beweglichen Wand angeordneten Ventilanordnung, welche eine Verbindung zwischen den beiden Kammern steuert, eine nach außen geführte Druckmittelleitüng aufweist und durch eine von außen aufgebrachte Krafi betätigbar ist

Es ist eine Betätigungsvorrichtung dieser Art für nicht blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlagen bekannt (US-PS 25 20 374), bei der die bewegliche Wand von zwei Ventilen durchsetzt ist. Das eine Ventil steuert die Verbindung zwischen der einen Kammer und der Druckmittelleitung zu einer Druckmittelquelle, während das andere Ventil die Verbindung zwischen den Kammern beidseits der beweglichen Wand steuert. Beide Ventile werden mechanisch durch Verschieben einer Hülse gesteuert. Zum Anlegen der Bremse wird die Hülse vorgeschoben, wodurch das die Verbindung zwischen den beiden Kammern steuernde Ventil geschlossen und das die Verbindung zwischen der einen Kammer und der Druckmittelquelle herstellende Ventil geöffnet wird. Durch das Vorschieben der Hülse wird auch die bewegliche Wand in Bewegung vei setzt, weil sich bei Schließen des erstgenannten Ventils ein Differenzdruck an der beweglichen Wand aufbaut. Bei Zurückschieben der Hülse wird dagegen ein Druckausgleich des Differenzdruckes an der beweglichen Wand eingeleitet. Somit beeinflußt die Ventilbetätigung die Bewegung der beweglichen Wand und umgekehrt.

Bei einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage ist eine Betätigungsvorrichtung mit einer Steuerventilanordnung und einem Verstärker bekannt (DE-AS 12 88 931), der von einer beweglichen Wand in zwei Kammern unterschiedlichen Druckes unterteilt ist. Die bewegliche Wand ist von einem mechanischen über ein Fußpedal steuerbaren Ve.uii durchsetzt, das eine Verbindung zwischen den beiden Kammern steuert. Zwischen der Steuerventilanordnung und der einen Verstärkerkammer bzw. dem die beiden Kammern überbrückenden Ventil sind zwei Steuerleitungen vorgesehen. Bei Empfang eines Blockiersignals werden die Drücke in diesen beiden Steuerleitungen und damit die Drücke in den beiden Verstärkerkammem umgesteuert, so daß die bewegliche Wand entgegen dem Bremsbetätigungssinne zurückbewegt wird. Der Öffnungszustand des in der beweglichen Wand befindlichen, mechanisch gesteuerten Ventils wird durch die Bewegung der beweglichen Wand beeinflußt.

Es ist ferner eine Betätigungsvorrichtung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage bekannt, bei welcher der Kolben eines Modulationsventils unmittelbar an einer beweglichen Wand befestigt ist, welche zwei Kammern unterschiedlichen Druckes voneinander trennt (US-PS 33 12 509). Der Druckunterschied in den beiden Kammern wird über ein außen gelegenes Schiebeventil gesteuert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie in Anwendung bei einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage mit einfachen Mitteln wirtschaftlich herstellbar und im Betrieb besonders zuverlässig ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist in einer Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Ventilanordnung von einem einzigen Ventil gebildet ist, dessen Schließglied unmittelbar mittels von außerhalb über die Druckmittelleitung zuführbaren Druckmittel fernsteuerbar ist, und daß die Anordnung derart getroffen ist, daß die vom Differenzdruck in den Kammern erzeugte Bewegung der beweglichen Wand das Ventil unbeeinflußt läßt.

Bei einer Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung wird die bewegliche Wand nur von einem einzigen Ventil durchsetzt, das ferngesteuert und mithin von den Drücken beidseits der beweglichen Wand bzw. deren Bewegung unabhängig ist Dies schafft einen für den erfindungsgemäßen Zweck besonders geeignete Betätigungsvorrichtung, bei der eine Bewegung der beweglichen Wand die ferngesteuerte Stellung des Ventils unbeeinflußt läßt Der Differenzdruck in den beiden Kammern läßt sich so im Falle eines Blockiersignals schnell verringern. Im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen, bei welchen im Falle eines Blockierzustandes durch Einspeisung von mehr Luft zu einer der Kammern, durch externes Verbinden der beiden Kammern oder durch Ablassen von Luft aus einer der Kammern über ein externes Ventil abgebaut wurde, wird durch die Fernsteuerung des an der beweglichen Wand angeordneten Ventiles gemäß der Erfindung erreicht, daß nur kleine Luftvolumen benötigt werden, um das Ventil aufzusteuern.

Vorteilhaft kann ein zweites, ebenfalls mittels von außerhalb des Gehäuses her zuführbarem Druckmittel unmittelbar fernsteuerbares Ventil zum Steuern der Verbindung zwischen einer der Kammern und der Umgebung vorgesehen sein. Dabei kann die von dem zweiten Ventil gesteuerte Kammer diejenige Kammer sein, welche beim Unterdrucksetzen ein Herausschieben des Betätigungsgliedes aus dem Gehäuse bewirkt. Dabei kann das Druckmittel aus der anderen Kammer über eine Drosselstelle oder über ein drittes, ebenfalls mittels Von außerhalb des Gehäuses her zuführbarem Druckmittel unmittelbar ferngesteuertes Ventil in die Umgebung austreten.

Bevorzugt ist, wenn das oder jedes Ventil in an sich bekannter Weise (US-PS 30 92 144) ein Ventilgehäuse mit Einlaß und Auslaß ein Sitzglied mit Einlaß und Auslaß trennendem Sitz und ein durch das Druckmittel steuerbares Schließglied aufweist, welches in Schließ-

stellung gegen den Sitz vorgespannt ist, wobei das Verhältnis der Gesamtlänge des Sitzes zur größten nicht abgestützten Weite des Schließgliedes größer als drei ist.

Diese Ausgestaltung des oder jedes Ventils ist für eine Betätigungsvorrichtung einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage deshalb besonders vorteilhaft, weil es hier darauf ankommt, schon bei sehr kleinen Wegen des membranartigen Schließgliedes einen großen Durchsatz zu erzielen, um Druckausgleich möglichst schnell herbeizuführen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispieien mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schema einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage mit einer Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine pneumatische Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung;

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des Ventilsitzträgers eines Ventils zur in F i g. 2 dargestellten Betätigungsvorrichtung,

F i g. 4 einen Querschnitt durch einen Teil des in F i g. 3 dargestellten Ventilsitzträgers,

F i g. 5 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausbildungsform des in F i g. 2 dargestellten Ventils,

F i g. 6 und 7 perspektivische Ansichten des Ventilsitzträgers des in F i g. 5 dargestellten Ventils,

F i g. 8 einen Schnitt durch eine weitere Ausbildungsform der pneumatischen Betätigungsvorrichtung,

F i g. 9 eine vereinfachte Darstellung einer weiteren Ausbildungsform einer Bremsanlage,

F i g. 10 einen Schnitt durch eine weitere Ausbildungsform der pneumatischen Betätigungsvorrichtung,

F i g. 11 ein Diagramm des Verhältnisses der Abfallgeschwindigkeit zwischen Bremsdruck und Ventil-Steuerdruck und

F i g. 12 ein Diagramm der Abfallgeschwindigkeit des Bremsdruckes und der Druckveränderungen in den Niederdruck- und Hochdruckkammern.

In F i g. 1 ist eine blockiergeschützte, pneumatische Fahrzeugbremsanlage dargestellt bei der eine pneumatische Betätigungsvorrichtung 8 von einer beweglichen Wand in Gestalt einer Membran 11, die ein Betätigungsglied 12 trägt, in eine Hochdruckkammer 9 und eine Niederdruckkammer 10 unterteilt ist. Die Hochdruckkammer 9 ist unmittelbar an eine Druckluftquelle 13 angeschlossen, die auch mit der Niederdruckkammer 10 in Verbindung steht, und zwar über ein von einem Bremsventil 15 gesteuertes Verteilerventil 14.

Bei Betätigen der Bremsen wird vom Bremsventil 15 her unter hohem Druck stehendes Flud dem Verteilerventil 14 zugeleitet, das die Druckluftzufuhr zur Niederdruckkammer 10 unterbricht und dann diese Kammer an einen Auslaß anschließt Der nunmehr an der Membran 11 bestehende Differenzdruck bewegt die Membran nach rechts. Diese nimmt in ihrer Bewegung so das Betätigungsglied 12 mit und betätigt dadurch die Bremse. Das Verteilerventil 14 ist so ausgebildet daß es die Drücke in der Hochdruck- und in der Niederdruckkammer mit dem Druck am Bremsventil ausgleicht so daß der Fahrzeuglenker an der Trittplatte einen Gegendruck fühlt

Den Durchlaß durch die Membran 11 regelt ein normalerweise geschlossenes Ventil 16, den Durchlaß zur Niederdruckkammer 10 ein normalerweise geöffnetes Ventil 17, das an das Verteilerventil 14 angeschlossen ist. Beide Ventile 16 und 17 sind pneumatisch mit Druckluft betätigbar, die über ein Magnetventil 18 zugeführt wird, welches an einen Blockierfühler 19 angeschlossen ist.

Erhält das Magnetventil 18 ein die Blockierbedingung anzeigendes Signal, so schließt es das Ventil 17 und öffnet das Ventil 16. Durch das Schließen des Ventils 17 wird die Niederdruckkammer 10 vom Auslaß abgetrennt, durch das öffnen des Ventils 16 wird der Ausgleich der in der Niederdruck- und in der Hochdruckkammer herrschenden Drücke eingeleitet, so daß die Membran 11 sich verstellt und das Betätigungsglied 12 nach links bewegt. Die Bremskraft wird dadurch verringert. Beim Umschalten des Magnetventil!» IS öffnet das Ventil 17 erneut und das Ventil 16 schließt, so daß die Bremsen erneut angelegt werden.

Die Betätigungsvorrichtung 8 und die Ventile 16 und 17 seien nachfolgend mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Die in Fig.2 bis 4 dargestellte Betätigungsvorrichtung weist ein Gehäuse 21 auf, das aus drei Teilen zusammengesetzt ist. Zwei gewölbte Gehäuseteile 22 und 23 besitzen miteinander zusammenwirkende Umfangsflansche 24, die von einer Klemme 25 zusammengehalten sind. Die ringförmige Membran 11 ist mit ihrem Umfang zwischen den Flanschen 24 eingeklemmt. Ein drittes Gehäuseteil 27 ist ebenfalls gewölbt und ist an einem nach außen gebogenen Umfangsflansch 28 am Gehäuseteil 23 angeschraubt.

Der Innenrand der Membran 11 ist zwischen einer Platte 29 und einem Gegenhalter 30 eingeklemmt, die beide eine Axialbohrung aufweisen, in die das Betätigungsglied 12 eingeschraubt ist Das Betätigungsglied erstreckt sich durch die Niederdruckkammer 10 und durch zueinander fluchtend angeordnete öffnungen in den Gehäuseteilen 23 und 27 und ist in einer Dichtung 34 in der Wand des Gehäuseteiles 27 aufgenommen. Eine sich an den Gewindeteil des Betätigungsgliedes 12 anschließende Verlängerung 35 stützt sich am Gehäuseteil 22 ab und hält die Membran 11 in der Ruhestellung.

Um das Betätigungsglied 12 herum und koaxial zu diesem ist eine Druckfeder 36 angeordnet die sich an einer Aufnahme für die Dichtung 34 und am Gegenhalter 30 abstützt um die Membran 11 in der Ruhestellung zu halten. Ein im Gehäuseteil 22 ausgebildeter Durchlaß 37 verbindet die Kammer 9 mit der Druckluftquelle 13, während die Verbindung zwischen der Kammer 10 und dem Verteilerventil 14 (Fig. 1) durch einen im Gehäuseteil 27 ausgebildeten Durchlaß 38 hergestellt ist Mit an der Außenwand des Gehäuseteils 27 angeordneten Schrauben 40 ist die Betätigungsvorrichtung 8 an einer (nicht gezeichneten) Spreizkeil-Radbremse befestigbar.

Die im Innern des Gehäuses der Betätigungsvorrichtung untergebrachten Ventils 16 und 17 sind einander gleich. Jedes Ventil weist zwei ringförmige Gehäuseteile

41 auf, die von einem sie umschließenden Umfangsband

42 zusammengehalten sind. Jede der Berührungsflächen der Gehäuseteile 41 weist zwischen ihrem inneren und äußeren Rand eine ringförmige Nut auf. Beide Nuten, die sich gegenseitig decken, bilden im zusammengesetzten Gehäuse einen Ringkanal 43. Zwischen den Gehäuseteilen 41 eingeklemmt und sich von deren in radialer Richtung innen liegenden Rändern in den Ringkanal 43 hinein erstreckend befindet sich ein ringförmiger Sitzträger 44, der in Fi g. 3 in perspektivischer Ansicht gezeigt ist und eine Innenscheibe 44a

aufweist, die sich nach außen in einem Kegelteil 44b fortsetzt, der seinerseits in einen Ring 45 übergeht. Rings um den Ring 45 sind längs des Umfanges im Abstand voneinander angeordnete Schlitze 46 ausgebildet, von denen jeder in axialer Richtung eine größere Abmessung hat und in radialer Richtung gesehen eine keilförmige Gestalt aufweist, so daß in axialer Richtung einander gegenüberliegende Wände des Schlitzes aufeinanderzu laufen. Jeder Schlitz 46 weist in einer dieser axialen Wände eine Öffnung 47 auf. Die ι ο öffnungen 47 sind in einander benachbarten Schlitzen jeweils in der gegenüberliegenden Wand ausgebildet. Die zwischen den Schlitzen 46 liegenden Teile des Ringes 45 bilden eine Reihe von Rippen 48, die als Ventilsitz wirken. Der Sitzträger 44 ist an seinem Umfang als flexible, endlose Membran von einem, ausgebildeten Schließglied 49 umschlossen, das an seinen Rändern zwischen den Stirnseiten des Ringes 45 und den Wänden des Ringkanals 43 gehalten ist. In seiner normalen Stellung hat das Schließglied 49 einen geringen Abstand von der in radialer Richtung äußeren Wand des Ringkanals 43.

Der Sitzträger 44 unterteilt den Ringkanal 43 in drei Ringkammern, von denen jede zwei anderen benachbart angeordnet ist. In einem der Gehäuseteile 41 parallel zur Achse ausgebildete Einlaßöffnungen 50 münden in die Einlaßkammer 51. Dazu fluchtend ausgerichtete und im anderen Gehäuseteil 41 ausgebildete Auslaßöffnungen 52 führen aus der Auslaßkammer 53 heraus, während der Einlaß zur Zwischenkammer 55 von einer radialen Steueröffnung 54 gebildet ist.

Das Ventil 17 ist an der Stirnwand des Gehäuseteils 23 der Betätigungsvorrichtung mit Schrauben 56 befestigt, so daß die Einlaßöffnungen 50 mit in die Niederdruckkammer 10 führenden öffnungen in Dekkung stehen. Die Auslaßöffnungen 52 münden in das Gehäuseteil 27 und stehen mit dem Durchlaß 38 in Verbindung. Die radiale Steueröffnung 54 ist an eine zum Magnetventil 18 (Fig. 1) führende Druckmittelleitung 58 angeschlossen. Das Ventil 17 umschließt das Betätigungsglied 12 und die Druckfeder 36.

Das Ventil 16 ist am Gegenhalter 30 mit Schrauben gehalten, so daß die Einlaßöffnungen 50 mit zueinander fluchtenden öffnungen im Gegenhalter 30 und in der Platte 29 in Deckung stehen. Diese öffnungen führen in die Hochdruckkammer 9. Die Auslaßöffnungen 52 münden in die Niederdruckkammer 10. Die radiale Steueröffnung 54 ist an eine flexible Leitung 58 angeschlossen, die durch die Seitenwand des Gehäuseteils 23 hindurch zum Magnetventil 18 geführt ist

Im Normalzustand der Betätigungsvorrichtung ist das Ventil 16 durch Zufuhr von Hochdruck-Luft geschlossen, die über das Magnetventil 18 und die Leitung 18a bzw. 58 zur Zwischenkammer 55 zugeleitet wird. Dadurch wird das Schlußglied 49 in Anlage an den Rippen 48 angedrückt und verschließt die Schlitze 46, wodurch die Einlaßkammer 51 von der Auslaßkammer 53 getrennt ist Das Ventil 17 ist geöffnet, da die radiale Steueröffnung 54 über das Magnetventil 18 an einen Auslaß angeschlossen ist, so daß über öffnungen 48 Verbindung zwischen der Einlaßkammer 51 und der Auslaßkammer 53 hergestellt ist Bei Auftreten von Blockierbedingungen schließt das Ventil 17 und das Ventil 16 öffnet.

Fig.5 bis 7 zeigen eine abgewandelte Ausbildungsform des im Gehäuseteil 27 untergebrachten Ringventils. Dieses Ventil weist ein Gehäuse auf, das sich aus einem kegeistumpfförmigen Preßteil 60 und aus einer Grundplatte 61 zusammensetzt, die miteinander vernietet sind und beide axiale Aussparungen aufweisen. Im Gehäuseteil 27 der Betätigungsvorrichtung ist das Ventilgehäuse so gehalten, daß es das Betätigungsglied 12 umschließt und daß die Aussparung im Preßteil 60 mit der Aussparung im Gehäuseteil 23 in Deckung steht. Der äußere Rand der Grundplatte 61 ragt nach außen in Anlage an den Wänden des Gehäuseteils 27 und weist Schlitze 62 auf, die eine Verbindung herstellen zwischen den beiden Räumen, in die die Grundplatte 61 das Gehäuseteil 27 unterteilt.

Im Ventilgehäuse ist ein ringförmiges als Formteil ausgebildetes Sitzglied 63 untergebracht, von dem F i g. 6 und 7 zwei perspektivische Ansichten zeigen. Die Außenfläche des Sitzgliedes 63 ist kegelstumpf form ig ausgebildet, während die Innenfläche eine gestufte zylindrische Bohrung bildet, die mit einem Bohrungsabschnitt 64 kleineren Durchmessers zum Gehäuseteil 23 und mit einem Bohrungsabschnitt 65 größeren Durchmessers zur Grundplatte 61 weist. An dem der Grundplatte zugewandten Ende des Sirzgliedes 63 ist ein Ringkanal 66 ausgebildet, der koaxial zur Bohrung 64,65 verläuft. Längs der Außenfläche des Sitzgliedes 63 sind in Umfangsrichtung im Abstand voneinander Schlitze 67 ausgebildet, die in axialer Richtung eine größere Abmessung haben und über eine Stufe bzw. eine Abstufung 64a am Übergang zwischen den Bohrungsabschnitten 64 und 65 hinausreichen. In radialer Richtung gesehen weisen die Schlitze keilförmige Gestalt auf, die gegen die Grundplatte 61 hin tiefer ausgebildet ist und an der Keilbasis eine Stufe aufweist. In der Basis der keilförmigen Schlitze 67 sind Aussparungen 68 ausgebildet, die in den Ringkanal 66 führen. Durch Entfernen der Stufe in der radialen Wand der Schlitze 67 sind Aussparungen 68a erhalten, die in den Bohrungsabschnitt 65 münden. Jeweils jeder zweite Schlitz 67 weist eine Aussparung 68 bzw. eine Aussparung 68a auf.

Zwischen dem Sitzglied 63 und der Seitenwand des Preßteils 60 ist ein flexibles Schließglied 69 gehalten, das sich an zwischen den Schlitzen 67 liegenden und Sitzelemente bildenden Rippen 70 abstützt.

Das der Betätigungsvorrichtung zugewandte Ende des Bohrungsabschnitts 64 büdet den Einlaß des Ventils. Der Bohrungsabschnitt 65 bildet die Einlaßkammer. Der zwischen dem Sitzglied 63 und der Seitenwand des Preßteils liegende Raum ist die Zwischenkammer, der Ringkanal 66 die Auslaßkammer, in die als Auslaßöffnungen in der Grundplatte 61 wirkende Aussparungen 71 münden. Eine in der Seitenwand des Preßteils 60 ausgebildete öffnung 72 bildet die radiale Steueröffnung.

Man erkennt, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen 64 und 71 parallel zur Ventilachse und die Steueröffnung 72 im wesentlichen radial gerichtet sind. Einlaß-, Auslaß- und Zwischenkammer sind ringförmig ausgebildet und jeweils den beiden anderen benachbart und koaxial angeordnet. Außerderm weisen die in die Zwischenkammer führenden öffnungen 68 und 68a im wesentlichen in die gleiche Richtung. Dieses abgewandelte Ventil ist auch anstelle des Ventils 16 verwendbar. Der Hauptvorteil des abgewandelten Ventils liegt darin, daß das Sitzglied leicht durch Formen, Pressen oder Spritzen aus Kunststoff oder aus einer Leichtmetallegierung herstellbar ist, da alle Schlitze und öffnungen unter Verwendung einer zweiteiligen Preß- oder Spritzform mit radialer Trennfuge ausbildbar sind.

In einer weiteren Ausbildungsform der Betätigungs-

vorrichtung 8 (Fig.8) sind viele Merkmale gleich mit der in F i g. 2 dargestellten Betätigungsvorrichtung ausgeführt. Daher sind, wo erforderlich, gleiche Bezugszeichen verwendet.

Die hauptsächlichen Unterschiede bestehen darin, daß die Gehäuseteile 23 und 27 zu einem einzigen Teil 23a kombiniert wurden. Das Ventil 17 ist mit einer im Gehäuseteil 23a angebrachten Grundplatte 61 verschraubt. Anstelle des Durchlasses 38 sind (nicht gezeichnete) Auslässe in der Stirnwand des Gehäuseteiles 23a vorgesehen. Das Betätigungsglied 12 ist am Gegenhalter 30 gehalten, die Verlängerung 35 ist weggelassen. Um für die Ruhelage der Membran 11 eine Anlage zu schaffen, ist das Gehäuseteil 22 nach innen gekröpft.

In der Hochdruckkammer 9 ist ein den Ventilen 16 und 17 gleich ausgebildetes Ringventil 73 angeordnet und mit einer Trägerplatte 74 verschraubt, die eine mit der Einlaßöffnung des Ventils 73 in Deckung stehende Aussparung aufweist.

Die in F i g. 8 gezeigte Betätigungsvorrichtung ist in Verbindung mit der in F i g. 9 dargestellten Bremsanlage verwendbar. Im Normalzustand der Betätigungsvorrichtung ist sowohl die Niederdruckkammer 10 als auch die Hochdruckkammer 9 an die Atmosphäre angeschlossen und die Membran wird durch die Druckfeder 36 nach rechts gezwängt. Die Ventile 17 und 73 sind geöffnet, das Ventil 16 geschlossen.

Werden durch Betätigen des Bremsventils 15 die Bremsen angelegt, so tritt über den Durchlaß 37 unter hohem Druck stehende Luft in die Hochdruckkammer 9 ein und erzeugt an der Membran 11 eine Druckdifferenz, die das Betätigungsglied 12 zum Betätigen der Bremsen nach rechts bewegt.

Erhält ein in Fig.9 dargestelltes Magnetventil 75 vom Blockierfühler 19 ein den Blockierzustand anzeigendes Signal, wird die Steueröffnung des Ventils 16 an einen Auslaß angeschlossen, so daß das Ventil öffnet, während die Steueröffnungen der Ventile 17 und 73 Druck erhalten und diese Ventile schließen. Somit sind die Niederdruckkammer 10 von der Atmosphäre und die Hochdruckkammer 9 von der Druckluftquelle 13 abgetrennt Über die Membran wird eine Verbindung hergestellt, um den Druck in den beiden Kammern auszugleichen. Sobald dieser Ausgleich eintritt, wird das Betätigungsglied 12 nach links bewegt und die Bremskraft herabgesetzt

Beim Umschalten des Magnetventils 75 genen die Ventile 16, 17 und 73 in ihre Ausgangsstellung zurück, und die Bremse wird erneut angelegt

Wie bei der ersten Ausbildungsform kann die abgewandelte Ausbildungsform des Ringventils entsprechend Fig.3 anstelle der Ventile 16, 17 oder 73 eingesetzt werden

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausbildungsform der Betätigungsvorrichtung 8. Sie ist im Prinzip wie die in F i g. 8 dargestellte Betätigungsvorrichtung ausgebildet Unterschiedlichkeit ist daß das Ventil 17 und die Auslaßöffnungen in der Stirnwand des Gehäuseteils 23a durch eine in der Wand des Gehäuseteils 23a ausgebildete öffnung 76 ersetzt sind. Diese öffnung 76 wirkt als Drosselstelle für die aus der Niederdruckkammer ausgestoßene Luft Diese Betätigungsvorrichtung ist wie die in Fig.9 dargestellte in der gleichen Bremsanlage verwendbar, ausgenommen, daß die Verbindung vom Magnetventil 75 zum Ventil 17 weggelassen ist Werden die Bremsen durch Betätigen des Bremsventils 15 angelegt tritt in die Hochdruckkammer 9 unter hohem Druck stehende Luft ein, während aus der Niederdruckkammer 10 Luft über die Drosselstelle 76 abgeführt wird, die so groß ausgeführt ist, daß sie die Geschwindigkeit, mit der die Bremse angelegt wird, nicht merklich verlangsamt, d. h. die Druckanstiegsgeschwindigkeit in der Niederdruckkammer 10 ist klein gegenüber der Druckanstiegsgeschwindigkeit in der Hochdruckkammer 9.

Erhält das in Fig.9 gezeigte Magnetventil 75 vom

to Blockierfühler 19 ein die Blockierbedingung anzeigendes Signal, so wird die Steueröffnung des Ventils 16 an einen Auslaß angeschlossen, so daß das Ventil öffnet, während die Steueröffnung des Ventils 73 Druck erhält, so daß das Ventil schließt. Auf diese Weise ist die Hochdruckkammer 9 von der Druckluftquelle abgetrennt. Durch die Membran ist eine Verbindung hergestellt, so daß der Druck in den beiden Kammern ausgeglichen wird. Die Größe bzw. öffnungsweite der Drosselstelle 76 ist so gewählt, daß die Druckabfallgeschwindigkeit in der Niederdruckkammer 10 klein ist im Vergleich zu der Geschwindigkeit, mit der in dieser Kammer der Druck bei sich öffnendem Ventil 16 ansteigt.

Bei einigen bekannten Bremsanlagen wird Druckluft aus der Hochdruckkammer bei Erhalt eines Blockiersignals in die Atmosphäre abgelassen. Dies bedeutete eine Vergeudung von Druckluft Bei der Betätigungsvorrichtung entsprechend F i g. 8 und 10 wird die Luft in der Hochdruckkammer über die Membran ausgeglichen, so daß ihr Druck nur um einen Bruchteil verringert wird, abhängig von den relativen Volumina der beiden Kammern, d. h. beim Abströmen der Luft aus der Hochdruckkammer in die Niederdruckkammer und von dort zum Auslaß erfolgt der Druckabfall in zwei Stufen.

Es verbleibt daher ein gewisser Druck zum Wiederbetätigen der Bremsen im Augenblick des Umschaltens des Magnetventils 75. so daß von der Druckluftquelle nicht so viel Luft nachgeliefert werden muß. Die Betätigungsvorrichtung spricht daher schneller an und verbraucht weniger Luft. Die in Fig. 10 dargestellte Betätigungsvorrichtung benötigt ein Ringventil weniger als die in F i g. 8 gezeigte Betätigungsvorrichtung.

Die in F i g. 2 dargestellte Betätigungsvorrichtung ist hinsichtlich des Luftverbrauches nicht so wirtschaftlich, da bei jedem Betätigen der Bremsen etwas Luft verloren geht. Ihr Aufbau ist jedoch einfacher und die Herstellungskosten sind geringer als bei der in F i g. 8 gezeigten Betätigungsvorrichtung, da nur zwei Ringventile benötigt werden. Sie hat den Vorteil, daß ein kleinerer Druckluft-Vorratsbehälter 13 verwendet werden kann, da die Hochdruckkammer 9 so groß ausgebildet werden kann, daß sie den größten Anteil der erforderlichen Luft speichern kann.
Alle beschriebenen Ausbildungsformen kommen ohne zu Ablaßventilen führende Außenleitungen aus, so daß geringere Luftvolumina transportiert werden müssen und sich verkürzte Ansprechzeiten der Betätigungsvorrichtungen ergeben.

Es ist zweckmäßig, die Niederdruckkammer der Betätigungsvorrichtung 8 mit einer Durchflußregelung irgendeiner Form auszustatten, da festgestellt wurde, daß ein Ventil, welches mit Druckmittel in einer Richtung vorbelastet ist schneller in der entgegengesetzten Richtung arbeitet wenn es in dieser entgegengesetzten Richtung mit Druckmittel beaufschlagt wird, als wenn die Bewegung nur durch Aufheben des Vorlastdruckes bewirkt wird. Bei der in F i g. 8 dargestellten Betätigungsvorrichtung schließt das Ventil 17 bei Erhalt

eines Blockiersignals, so daß die Niederdruckkammer 10 von der Atmosphäre abgetrennt wird und schnell ein Rückdruck entsteht, der das öffnen des Ventils 16 beschleunigt. Bei der in Fig. 10 gezeigten Betätigungsvorrichtung erfüllt die Drosselstelle 76 den gleichen Zweck ohne Verwendung eines Ventils.

Die Wirkung des Rückdruckes ist in Fig. 11 und 12 dargestellt. Fig. 11 zeigt das Verhältnis zwischen der Abfallgeschwindigkeit des effektiven Rückdruckes (Kurve A) und dem Abfall des Steuerdruckes am Ventil 16 (Kurve B), nachdem ein Blockiersignal einer Betätigungsvorrichtung zugeführt wurde, bei der Luft

aus der Niederdruckkammer ungehindert in die Atmosphäre austritt.

Fig. 12 zeigt, daß bei der in Fig.8 dargestellten Betätigungsvorrichtung der effektive Rückdruck (Kurve A) schneller abfällt. Die gestrichelten Linien C und D stellen die Druckveränderungen dar, die bei Erhait eines Blockiersignals in der Niederdruck- und der Hochdruckkammer eintreten. Man erkennt, daß die Druckanstiegsgeschwindigkeit in der Niederdruckkammer infolge der Drosselstelle 76 größer ist als die Druckabfallgeschwindigkeit.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Betätigungsvorrichlung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage, mit einer in einem Gehäuse angeordneten beweglichen Wand, die in Abhängigkeit von unterschiedlichen Fluddrücken beweglich ist, welche Kammern des Gehäuses auf einander abgewandten Seiten der beweglichen Wand zugeführt werden, mit einem an der beweglichen Wand befestigten Betätigungsglied zum Betätigen eines Bauteils der Bremse, sowie eine an der beweglichen Wand angeordneten Ventilanordnung, welche eine Verbindung zwischen den beiden Kammern steuert, eine nach außen geführte Druckmittelleitung aufweist und durch eine von außen aufgebrachte Kraft betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung von einem einzigen Ventil (16) gebildet ist, dessen Schließglied (49, 69) unmittelbar mittels von außerhalb über die Druckmittelletung (18a,) zuführbarem Druckmittel fernsteuerbar ist, und daß die Anordnung derart getroffen ist, daß die vom Differenzdruck in den Kammern (9, 10) erzeugte Bewegung der beweglichen Wand das Ventil (16) unbeeinflußt läßt.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites, ebenfalls mittels von außerhalb des Gehäuses her zuführbarem Druckmittel unmittelbar fernsteuerbares Ventil (17 oder 73) zum Steuern der Verbindung zwischen einer der Kammern (9, 10) und der Umgebung vorgesehen ist.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem zweiten Ventil (73) gesteuerte Kammer (9) diejenige Kammer ist, welche beim Unterdrucksetzen ein Herausschieben des Betätigungsgliedes (12) aus dem Gehäuse bewirkt.

4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drosselstelle (76) vorgesehen ist, durch die Druckmittel aus der anderen Kammer (10) in die Umgebung austreten kann.

5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes, ebenfalls mittels von außerhalb des Gehäuses her zuführbarem Druckmittel unmittelbar fernsteuerbares Ventil (17) zum Steuern der Verbindung zwischen der anderen Kammer (10) und der Umgebung vorgesehen ist.

6. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Ventil (16, 17, 76) in an sich bekannter Weise ein Ventilgehäuse (41; 60, 61) mit Einlaß (50; 64) und Auslaß (52; 74), ein Sitzglied (44; 63) mit Einlaß und Auslaß trennendem Sitz (48; 50) und ein durch das Druckmittel steuerbares Schließglied (49; 69) aufweist, welches in Schließstellung gegen den Sitz vorgespannt ist, wobei das Verhältnis der Gesamtlänge des Sitzes zur größten nicht abgestützten Weite des Schließgliedes größer als drei ist.

7. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (41, 42) das im wesentlichen zylindrische Sitzglied (44; 63) umschließt, wobei die radial äußere Fläche des Sitzgliedes mit Schlitzen (46; 67) versehen ist, die alternierend mit dem Einlaß und dem Auslaß (50 und 52; 64 und 71) des Ventilgehäuses verbunden sind, und daß das Schließglied von einer endlosen flexiblen Membran (49; 69) gebildet ist, welche das Sitzglied kreisförmig einschließt und mit zwischen den Schlitzen angeordneten Rippen (48; 50) zusammenwirkt.

8. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (41; 60,61) ringförmig ist und daß das Ventilgehäuse das oder jedes Ventils (16, 17, 73) mit seiner Achse normal zu derjenigen der Beweglichen Wand (11, 29, 30) angeordnet ist

9. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzglied (44; 63) das Ventilgehäuse in drei Ringkammern, nämlich einer Einlaßkammei (51; 65) und eine Auslaßkammer (53; 66) auf entgegengesetzten Seiten des Sitzgliedes (44; 63) sowie eine Zwischenkammer (55; 67) unterteilt, wobei die letztere rund um die radial äußere Fläche des Sitzgliedes liegt und die Einlaßkammer und die Auslaßkammer über die Schlitze (47; 68,68a^ alternierend mit der Zwischenkammer verbunden sind.

lü. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Ventilgehäuse mit mehreren über den Umfang verteilten Einlaß- und Auslaßöffnungen (50, 52) versehen ist, die je mit der Einlaßkammer (51) und der Auslaßkammer (53) verbunden sind und im wesentlichen parallel zur Achse des Gehäuses (21) verlaufen.

11. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzglied (44) innen eine radiale Scheibe (44a^ aufweist, die sich in einen keilförmigen Abschnitt (446,) erweitert, der seinerseits in einem Ringabschnitt (45) endet, wobei die Schlitze (46) von dem Ringabschnitt in den Keilabschnitt ragen.

12. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des ringförmigen Sitzgliedes (63) kegelstumpfförmig ist und die Innenfläche von einer abgestuften zylindrischen Bohrung (64,65) gebildet ist, wobei der Bohrungsabschnitt (65) größeren Durchmessers sich an dem größeren Durchmesser aufweisenden Ende des Sitzgliedes befindet und von einem Ringkanal (66) umgeben ist, und daß die Schlitze (67) in der äußeren Oberfläche angeordnet sind und axial über die Abstufung (64a,) des Bohrungsmessers hinausragen und abwechselnd mit dem Ringkanal und der Bohrung kommunizieren.

13. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzglied (63) ein Formteil ist.

14. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (12) axial von der beweglichen Wand (11, 29, 30) wegragt und von einer koaxialen Rückstellfeder (36a,) umgeben ist, und daß das an der beweglichen Wand befestigte Ventil (16) koaxial um die Rückstellfeder angeordnet ist.

15. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche ! bis 14 mit einem Steuerventil, welches den Differenzdruck in den Kammern auf ein Blockiersignal hin reduziert, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel-Leitung (58; 18a) das Steuerventil (18; 75) mit dem ersten Ventil (16) so verbindet, daß dieses bei einer Betätigung des Steuerventils durch ein Blockiersignal geöffnet wird.

16. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Druckmittel-Leitung (t&b) das Steuerventil (18; 75) mit dem zweiten, die Verbindung zwischen einer Kammer (10) und der Umgebung steuernden Ventil (17) verbindet, derart, daß das zweite Ventil (17) von dem Steuerventil (18) bei Erhalt eines Blockiersiguals gesperrt wird.

17. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Ventil (73), welches die Verbindung der anderen Kammer (9) mit der Umgebung steuert, mit dem Steuerventil (75) über eine weitere Druckmittel-Leitung [i&c) verbunden ist, derart, daß das dritte Ventil (73) ebenso wie das zweite Ventil (17) bei einem Blockiersignal von dem Steuerventil geschlossen wird.