DE2500555A1

DE2500555A1 - Antigleit-steuervorrichtung

Info

Publication number: DE2500555A1
Application number: DE19752500555
Authority: DE
Inventors: Jun Ira Ralph Ames; Walter Hartwell Morse
Original assignee: Jacobs Manufacturing Co
Current assignee: Jacobs Vehicle Systems Inc
Priority date: 1974-01-09
Filing date: 1975-01-08
Publication date: 1975-07-10
Also published as: AU2641877A; GB1496721A; SE411731B; NL7500131A; US3908805A; GB1496722A; FR2380906B1; FR2259708B1; AU7706975A; CH598978A5; AU499087B2; JPS50100466A; SE7808236L; SE438642B; FR2259708A1; FR2288020B1; FR2288020A1; USRE29791E; FR2380906A1; CA1051950A

Description

Dr.Hans-HeinridiWillrath

Dr. Dieter Weber DipL-Phys. Klaus Seiffeit PATENTANWÄLTE

D - 32 WIESBADEN , Postf?* 1327

^v'' ** Gustav-Freytag-StraSe 25 ® (06121) 372720 Telegrammadresse: WILLPATENT

7. Januar 1975

SN 431 952

The Jacobs Manufacturing Company West Hartford, Connecticut, V.St.A. / USA

Anti g le i t- S teuer vortL ch tun g

Priorität; 9. Januar 1974 in USA, Serial-No. 431

Die Erfindung betrifft Anti-Radblockiersysteme zur Steuerung des Gleitens bzw. Rutschens eines mit Luftbremsen ausgerüsteten Kraftfahrzeuges.

Systeme dieser allgemeinen Art sind aus den US-PatentSchriften 3 046 060 und 3 447 838 bekannt. In der erstgenannten Patent-

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/2

schrift ist eine mechanische Abtast- und Steuereinheit für einen bevorstehenden Radblockierzustand teilweise in der Bremstrommel eines betreffenden Rades angeordnet, wodurch ein gedrängter Aufbau mit den üblicherweise erforderlichen Elementen darin die Folge ist. In der zweitgenannten Patentschrift ist die Abtasteinheit außerhalb des Rades angeordnet und dem Wetter und anderen Gefahren ausgesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Verbesserung dieser bekannten Systeme durch Schaffung einer neuen Vorrichtung bzw. eines neuen Systems mit verschiedenen Merkmalen und Vorteilen, die sich daraus ergeben, in den bekannten Systemen jedoch nicht vorhanden sind.

Ein Merkmal des erfindungsgemäßen Systems ist eine mechanische Miniatur-Abtasteinheit oder Steuervorrichtung zur Steuerung eines bevorstehenden Radblockierzustandes in einem Fahrzeug. Diese Einheit kann in einem am Ende offenen Achsrohr, welches ein betreffendes Rad

sein
lagert, entfernbar angebracht/ und ist von der Nabenkappe des Rades schützend abgedeckt. Ein sehr erwünschter Vorteil dieser Abtasteinheit rührt von seiner Lage im Achsenrohr hinter der Nabenkappe her, wo sie gegen Beschädigun-

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gen durch Fremdteile oder durch das Wetter geschützt
und für Reparaturen oder zum Ersetzen von Teilen leicht zugänglich ist und nicht den üblicherweise für eine entsprechende Anpassung andere Elemente erforderlichen Raum einnimmt.

Ein Merkmal der Abtasteinheit ist die Art und Weise, wie sie der Nabenkappe betrieblich zugeordnet ist. Dies ist deshalb wichtig, weil ihre Anordnung keine Veränderungen oder Umbauten in der Bremstrommel des betreffenden Rades und auch nicht Bestandteile erfordert, die dem Äußeren des Rades für seinen Betrieb zugeordnet werden müssen, wie dies bei den erwähnten bekannten Vorrichtung erforderlich ist.

Ein anderes Merkmal der Erfindung ist ein Hilfsluft-Steuerteil zur Verbindung eines Paares Abtasteinheiten
mit dem Bremsmechanismus eines Räderpaares zur Steuerung der Anwendung auf die Bremsvorrichtungen bzw. die Entlastung der Hilfsluft von diesen Vorrichtungen, wenn ein Radblockierzustand drohend bevorsteht.

Ein erwünschter Vorteil des vorgenannten Teiles liegt in seiner leistungsfähigen bzw. wirksamen Steuerung des Hilfsluftstromes zu den betreffenden Bremsmechanismen. Dadurch wird ein minimaler HiIfsluftdruck in dem System beim Steuern eines bevorstehenden Radblocklerzustandes aufrechterhalten;

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dadurch wird der Systemluftdruck zu verringern versucht, um eine Anpassung an Straßenzustände zu gewährleisten und die Einsparung von Luftverbrauch zu unterstützen. Ferner wird dadurch eine Vielzahl von zusammenarbeitenden Ventilen in einem einzigen Gehäuse geschaffen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Gleitsteuersystems gemäß der Erfindung bei Anwendung bei dem Bremsmechanismus eines Rades eines Kraftfahrzeuges und

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Gleitsteuersystems gemäß der Erfindung, bei welchem ein Paar Gleitabtasteinrichtungen zusammen mit dem Hilfsluftsteuerteil integriert bzw. zusammengefaßt und auf die Bremsmechanismen eines Räderpaares des Fahrzeuges angewendet sind.

In Figur 1 ist ein Gleitsteuersystem gezeigt, das bei

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einem einzelnen Rad 10 eines Lastkraftwagens, der mit dem üblichen Luftbremsmechanismus ausgerüstet ist, angewendet ist.

Die Bremsvorrichtung weist den üblichen hilfsluftgesteuerten Bremsbetätiger 11 mit einer Kammer 12 auf, in dem ein Membran-Betätigungselement 13 wirkt, wenn die Kammer unter Druck steht, um die zugeordneten Bremsen in üblicher Weise auf das Rad aufzubringen.

Ein Strom Hilfsluft aus dem üblichen Zuführtank 14 wird durch den Fahrer gesteuert, bzw. untersteht seinem Willen. Zu diesem Zweck ist ein konventionelles, betätigbares Pedalbremsventil 15 in der Hilfslufthauptleitung 16 angeschlossen.

Wenn der Fahrer das Bremsventil betätigt, fließt Hilfsluft über die Leitung 16 durch normalerweise in Verbindung stehende Öffnung en 17 und 18 des Hilfsluftrelais 19 und setzt den Bremsbetätiger 11 unter Druck, wodurch das Aufbringen der gewöhnlich zugeordneten Bremsen auf das Rad 10 veranlaßt wird, Wenn das Bremsventil vom Fahrer freigegeben wird, wird der Druckzustand des Bremsenbetätigers durch die Öffnungen 17 und 18 und die Hilfsleitung 16 zu der normalerweise offenen Entlüftungsöffnung in dem Bremsventil zurückentlastet. Dies ist der Be-

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trieb, der bei dem normalen Bremsen erfolgt.

Manchmal, wenn z.B. das Rad über eine schlüpfrige Straßenoberfläche rollt und die Bremsenauf das Rad aufgebracht werden bzw. auf das Rad einwirken, kann der Bremsdruck das Rad relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit sehr schnell verlangsamen, so daß ein bevorstehendes Blockieren des Rades mit nachfolgendem Gleiten oder Rutschen hervorgerufen wird.

Um dies zu vermeiden, ist eine Radblockier- oder Gleitabtasteinheit oder Steuervorrichtung 21 dem Rad zugeordnet. Sie ist abstromig vom Bremsventil an einem Zweig 22 der Hilfsleitung angeschlossen. Sie funktioniert automatisch in Abhängigkeit von der Entwicklung oder Entstehung eines bevorstehenden Blockierzustandes zum Rad und steuert das Aufbringen von Druckluft bzw. die Entlastung derselben von dem Bremsbetätiger 11, wodurch der Blockierzustand vermieden wird und das Rad letztlich zum Halten gebracht wird, ohne daß ein unerwünschtes Gleiten oder Rutschen stattfindet.

Die Abtasteinheit oder der Sensor 21 weist ein Trägheitsschwungrad 23 auf, das sich zu einem Gleitventil 24 drehen und axial bewegen kann, wobei das Ventil 24 durch die

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Axialbewegung des Schwungrades betätigbar ist, um den Strom der Hilfsluft zum Relais 19 zu steuern. Ein tlbersetzungs-Planetengetriebe 25 mit einer Antriebsverbindung mit dem Rad 10 treibt zusammen mit einer Nockenzahn-Überhohlkupplung 26 das Schwungrad an. .

Das Rad 10, dem der Sensor betrieblich zugeordnet ist, ist auf einer Nabe 27 befestigt, die in konventioneller Weise durch zweckmäßige Lager und Rückhalteeinrichtungen 28 auf dem Achsrohr 29 an dessen einem Ende gelagert ist. Das Achsrohr ist in bekannter Weise am Fahrzeugchassis so befestigt, daß es von letzterem getragen wird.

Das Achsrohr ist hohl und an ge-^genüberliegenden Enden offen. Jedes Ende des Achsrohres wird schützend von einer Nabenkappe 32 abgedeckt, wobei das rechte Ende des Achsrohres und die rechte Nabenkappe gezeigt sind. Die Nabenkappe ist bei 32 an der Befestigungsnabe des Rades verschraubt. Das hohle Innere des Achsrohres sorgt zusammen mit einem Raum oder abgedichtetem Kammerbereich 33, der zwischen dem Ende des Achsrohres und der Nabenkappe gebildet ist, für eine ideale Lage für den Sensor, wo er schützend gegen fremde Dinge abgedichtet und nicht durch andere Einzelteile des Fahrzeuges gestört wird.

Um den Sensor an diesen vorteilhaften, aber kleinen Bereich

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anzupassen, ist er in Miniaturgröße ausgeführt. Er weist eine Gruppe von Abschnitten 34, 35 und 36 auf, die in Achsrichtung Ende an Ende aneinandergeschraubt sind und ein Gehäuse für den Sensor bilden. Der Vorderabschnitt 34 hat verminderten Durchmesser. Er erstreckt sich mit einem zweckmäßigen freien Raum oder Spiel in das Innere des Achsrohres hinein. Der Mittelabschnitt 35 und der rückwärtige Abschnitt 36 sowie das Planetengetriebe 25 sind in zweckmäßiger Weise in der Kammer 33 eingepaßt, die durch das Innere der Nabenkappe vorgesehen ist.

Der Sensor ist fest am Achsrohr mittels eines Umfangsflansches 37 gehalten. Der Flansch stößt an das Wandende des Achsrohres an und ist fest in der Stellung mittels einer Überwurfmutter 38 verklemmt, die mit Gewindeeingriff mit dem Achsrohr in Eingriff steht. Eine Feder bzw. ein Keil 30, der in Verrasterungsschlitzen im Flansch und Achsrohr in Eingriff steht, hält den Sensor gegen Drehung bezüglich des Achsrohres fest.

Der Sensor weist einen Einlaßdurchgang 39 auf, der durch einen Einbau bzw. eine Armatur 41 durch ein Radialloch im Axialrohr mit der ZweighiIfsleitung 22 gekoppelt ist. Der Sensor weist auch einen «Auslaß-

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durchgang 44 auf, der ebenso durch eine Armatur 41 durch ein Radialloch in dem AXialrohr mit einer Leitung 47 gekoppelt ist, die an der Kammer 48 des Membranbetätigungselementes des Relaisventils 19 angeschlossen ist.

Das Sensorventil 24 hat eine normale Stellung unter der Spannung einer Rückholfeder 49, bei welcher es auf einem Sitz 51 geschlossen ist. In diesem Zustand ist die Verbindung der Hilfseinlaßleitung 22 mit der Sensorauslaßleitung 47 zur Relaisbetätigungselement-Kammer blockiert, und die Leitung 47 steht in Verbindung mit einer Entlüftungsöffnung 53 durch einen gegenüberliegenden Sitz 52 im Sensor.

Das Wechseln oder Verschieben des Ventils 24 nach rückwärts und vorwärts zwischen den Sitzen 51 und 52 wird durch die Rückholfeder 49 in Verbindung mit den Axialbewegungen des Schwungrades 23 gesteuert, und zwar in Abhängigkeit von plötzlichen Abbrems- und Wiederbeschleunigungstätigkeiten des Rades 10 während einer Bremsung.

Das Schwungrad ist betrieblich dem Rad 10 über die Nabenkappe 31 zugeordnet. Zu diesem Zweck ist ein Planeten-

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antriebskäfig bzw. -lagergehäuse 54 auf einer Antriebsoder Eingangswelle 55 drehbar befestigt und wird auf dieser Welle gegen ein Herunterlaufen vom Ende durch eine Klammer 56 gehalten. Das Planetenlagergehäuse ist mit der Nabenkappe verkeilt bzw. steht mit dieser in Eingriff, und zwar mittels eines Paares von ümfangsvorsprüngen 57 _f di_{e m}it einem Schiebesitz in Innenschlitzen 58 mit der Nabenkappe in Eingriff stehen.

Das Antriebslagergehäuse trägt Freilaufräder 59 auf Stiften 61, die (eines von diesen Zahnrädern 59 ist gezeigt) in Antriebseingriff mit einem Sonnenrad 62 stehen, das mit der Antriebswelle 55 verkeilt ist und auch mit einem Ringzahnrad 50 in Eingriff steht, das am Gehäuseabschnitt 36 angebracht ist. Auf der Antriebswelle ist ein Antriebskupplungsteil 63 aufgestiftet, das durch Nockenzähne mit einem Abtriebskupplungsteil 65 in Eingriff steht. Letzteres ist in einer Ausnehmung durch Paßsitz mit dem Schwungrad verbunden. Das Hülsenlager 60 sorgt für eine Gleitlagerunterstützung für das Schwungrad auf der We-lle.

Die Welle 55 erstreckt sich über das Schwungrad hinaus und ist an ihrem freien Ende für eine relative Drehung in einem Lager 67 unterstützt. Eine Stange 68, die in einer axialen Ausnehmung der Welle gleitbar aufgenom-

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men ist, trägt einen Querstift 69, der durch einen in der Welle gebildeten Führungsschlitz 71 hindurchragt und in diesem Führungsschlitz 71 axial bewegbar ist. Die das Ventil 24 auf den Ventilsitz 51 vorspannende Feder 49 hält auch das Ventil 24 andauernd in Anlage an die Gleitstange 68 und drückt diese in die Welle hinein, so daß eine den Querstift 69 tragende Gleitbüchse am Schwungradlager 66 anliegt.

Insgesamt ist der Betrieb des Systems folgender: Wenn der Fahrer die Fußpedale zur Betätigung des Bremsventils 15 niederdrückt, fließt Hilfsluft über die Hauptleitung 16 durch die normalerweise verbundenen öffnungen 17 und 18 des Relais 19, um die Pilotkammer 12 (bzw. die Kammer des Betätigungselementes) des Bremsbetätigers 11 mit Druck zu beaufschlagen und eine Bremsung des Rades 10 hervorzurufen. Solange die Verlangsamung des Rades und des Fahrzeuges gleich sind, erfolgt eine normale Bremsung, um das Rad ohne Gleiten oder Rutschen zum Stand zu bringen.Bei diesem normalen Bremsen bleibt das Schwungrad 23 durch die Kupplung 63, mit der Antriebswelle 55 in Eingriff.

Wenn nun wegen der schlüpfrigen oder schlechten Straßen-

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zustände der Druck der Bremsung auf das Rad 10 während das Bremsventil sich in betätigtem Zustand befindet - plötzlich abbremsen sollte und einen drohenden Radblockierzustand hervorrufen sollte, läuft das Sensor-Schwungrad 23 der Antriebswelle 55 voraus und wird axial entlang der Welle in einer die Kupplung überholenden Tätigkeit gedrückt, wenn das Abtriebskupplungsteil 65 axial außer Eingriff vom Antriebskupplungsteil 63 bewegt wird. Die Axialbewegung des Schwungrades wirkt durch die Gleitstange 68 so, daß das Ventil 24 gegen die Kraft der Rückholfeder 49 vom Ventilsitz 51 zu dem entgegengesetzten Ventilsitz 52 geschoben Wird. Dadurch wird die Entlüftungsöffnung 53 geschlossen, und die HilfsZweigleitung 22 wird mit der Sensor-Auslaßleitung 47 zur Membran-

(Kammer
Pilotkammer 48/ 48 des Membranbetätigungselements) des Relais verbunden. Ein Signal der Hilfsleitungslift fließt dann über die verbundenen Leitungen und beaufschlagt die Pilot-Membrankammer mit Druck und schiebt das Relaisventil 72 in eine entgegengesetzte Stellung. Das geschobene Ventil blockiert den Hilfsluftstrom über die Hauptleitung 16 durch das Relais zum Bremsbetätiger 11, wodurch der Druckzustand des Bremsbetätigers durch die Entlüfungsöffnung 73 entlastet wird.

Sobald der Bremsdruck dann entlastet ist, beschleunigt

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das Rad 10 wieder. Sobald dann die Geschwindigkeit des Schwungrades 23 und der Welle 55 wieder zueinander passen oder gleich sind, werden Ventil 24 und das Schwungrad als eine Einheit axial unter der Kraft der Feder 49 zu dem abermaligen Eingriff mit der Kupplung zurückgeschoben. Wenn ein bevorstehender Radblockierzustand fortdauert, während das Bremsventil betätigt bleibt, werden die Tätigkeit des Schwungrades und das Schieben des Ventils wiederholt. Tatsächlich wird das Ventil 24 vom einen Zustand durch das Schieben des Schwungrades in den anderen Zustand schnell hin- und herbewegt, bis das Rad 10 letztlich ohne damit verbundenes Gleiten oder Rutschen zum Halten gebracht ist.

Ferner sei bemerkt, daß die besondere Anordnung des Sensors 21 in dem Achsenrohr 29 und der Nabenkappe weitere Vorteile darin hat, daß hierdurch ein guter Zugang zum Sensor für die Reparatur oder das Ersetzen möglich ist.

Die Leichtigkeit, mit welcher der Sensor 21 an dem Achsrohr 29 anordenbar ist, ist ein anderer Vorteil.

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Nachdem die Nabenkappe 31 von der Nabe 27 des Rades abgeschraubt worden ist, wird diesbezüglich der vordere kleinere Abschnitt 34 des Sensors in das offene Ende des Achsrohres eingegeben, bis der Flansch 37 gegen die Endschulter des Achsrohres anschlägt. Der Sensor wird dann zum Justieren gedreht, was notwendig ist, um die Feder oder den Keil 30 in seinen Schlitz einzurasten. Die übetvjurfmutter 38 wird dann fest angezogen, damit sie den Sensor fest am Ort einklemmt. Die Schlitze 58 in der Nabenkappe 31 werden dann zur teilweisen Aufnahme von Vorsprüngen oder Federnuten 57 (bzw. Keilzähnen) des Planetenantriebslagergehäuses 54 eingerastet. Die Vorsprünge werden dann ganz in die Schlitze aufgenommen, sobald die Nabenkappe auf der Nabe 27 festgeschraubt und festgezogen wird.

Das in Figur 1 gezeigte System stellt eine einfache Ausführungsform der Erfindung dar, bei der eine getrennte Sensoreinheit oder Steuervorrichtung 21 und ein Relais 19 zum Bremsmechanismus jedes Rades 10 Einzelteile sind, an welchem das System aufgebracht wird. Es versteht sich, daß wenn eine separate Sensoreinheit jedem Ende des Achsrohres zugeordnet wird, eine Neigung der Nockenzähne der Kupplungskeile 63, 65 des Sensors an einem Ende des Achs-

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rohres umgekehrt zu denen des anderen Sensores geneigt sind, damit man das notwendige überholen der Entkuppeltätigkeit der Kupplung erhält.

Das in Figur 2 gezeigte System wird auf die Bremsmechanismen der Räder 10 und 10a angewendet, die an gegenüberliegenden Enden des Achsrohres 29 befestigt sind, um einen bevorstehenden Radblockierzustand in einem Rad und das sich daraus ergebende Gleiten oder Rutschen zu vermeiden. Zu diesem Zweck weist das System ein Paar Sensoren oder Steuervorrichtungen 21 und 21a auf, von denen eine an jedem Ende des Achsrohres (in der früher beschriebenen Weise) befestigt ist, wobei die Sensoren dieselben wie die in Figur 1 gezeigten sind.Ein konventionelles Relaisventil 74 ist in rechten und linken Bremsbetätigern 11 und 11a für die Bremsmechanismen beider Räder gemeinsam und dient beiden, und das Teil 75 der untereinander verbundenen Ventile, die mit beiden Sensoren verbunden sind, steuert die Aufbringung von Hilfsluft zu dem einen Relais 74.

Das Teil 75 weist ein allgemeines Gehäuse 70 mit einem Lufteinlaßdurchgang 76 auf, der mit einem Zweig 77

hinaus

über das Bremsventil 1.5 /verbunden ist. Das Gehäuse hat einen mit dem Relaisventil 74 verbundenen Auslaßdurchgang 79.

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Beim Bremsen drückt der Fahrer des Fahrzeuges das übliche Fußpedal nieder, betätigt das Bremsventil 15 und läßt dadurch Hilfsluft zum Einlaßdurchgang 76 des Teiles 75 strömen. Vom Einlaß strömt die Luft durch einen normalerweise offenen Sitz 82 eines Druckreduzierventils 83 in eine Kammer 84 des letzteren. Sie strömt aus dieser Kammer in einen Durchlauf 85, von welchem sie durch einen normalerweise offenen Sitz 86 aus seinem Schnellwirkventil 87 in den Auslaßdurchgang 79 strömt, der zu dem Relaisventil 74 führt.

Die Hilfsluft von der öffnung 79, auf das Relaisventil 74 aufgebracht, läßt Luft die Bremskammern 11, 11a in üblicher Weise durch Leitungen 93 und 94 beaufschlagen.

Die Zuführöffnung 96 des Relaisventils 74 steht mit einer Luftleitung 78 in Verbindung, die vom Reservoir 14 zugeführt wird.

Luftfließt dann über die Leitung 78 durch das Relais und beaufschlagt beide Bremsbetätiger mit Druck,wodurch die betreffenden Bremsen auf das rechte Rad und das linke Rad 10a aufgebracht werden. Bei normalen

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Straßenbedingungen werden die Räder bei dieser Tätigkeit ohne damit zusammenhängendes Gleiten oder Rutschen zum Stillstand gebracht.

Wenn das Bremsventil nachfolgend freigegeben wird, wird der Druckzustand des Relaisventils 74 durch die Durchgänge des Teils 75 und durch die gewöhnliche Entlüftungsöffnung im Bremsventil 15 zurückentlastet. Hierdurch wird die Luftströmung durch die Leitung 78 unterbrochen, wodurch das Relaisventil Luft aus Leitang 94 und 93 und aus den Kammern 11 und 11a in üblicher Weise abbläst. Die Bremstätigkeit auf die Räder wird dann gelockert oder vermindert, da die Membranen der Bremsbetatiger durch ihre Federn zurückgestellt. Dies ist die Art und Weise, bei welcher die normale Bremstätigkeit bei dem System der Figur 2 stattfindet.

Wenn sich nun ein drohender Radblockierzustand in einem der beiden Räder 10 oder 10a entwickeln sollte, während die betreffenden Bremsen in Tätigkeit sind, ist der ein»

sind ι oder andere Sensor 21, 21a passend eingestellt /um auf die Bremstätigkeit der Räder anzusprechen und diese zu steuern, damit der Blockierzustand und das nachfolgende Rutschen oder Gleiten verhindert werden. Zu diesem Zweck steht der Hilfslufteinlaß 97 zum Sensor 21 des rechten

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Rades in Verbindung mit einem Durchgang 98 im Teil 75, wobei der Haupteinlaßdurchgang 76 abgezweigt wird; und der Auslaß 99 des Sensors am rechten Rad steht in Verbindung mit einer Öffnung 102 über eine Leitung 101f wobei sich die Öffnung 102 in ein Ende einer Wechselventilkammer 103 in dem Teil 75 öffnet. Der Einlaß 97a zum Sensor des linken Rades steht ebenso in Verbindung mit einem Zweig 98a des Einlaßdurchganges 96 des Teils 75, und sein Auslaß 99a steht ebenfalls über eine Leitung 101a mit einer Öffnung 102a in Verbindung, die sich in das gegenüberliegende Ende der Wechselventilkammer hinein öffnet. Die Wechselventilkammer 103 verbindet durch Nuten 104 in ihrer Wand zu einem Durchgang 105, der zum unteren Bereich eines membranbetätigbaren Kolbens 106 führt. Letzterer steuert die Schiebe- oder Gleittätigkeit des schnellwirkenden Ventils 87 bezüglich den entgegengesetzten Sitzen 86 und 107.

Das Schnellwirkventil wird normalerweise von einer Rückholfeder 108 auf den Sitz 107 vorgespannt, um den Auslaßdurchgang 79 in dem Teil 75 vom Entlastungsöffnungs-

ihn

durchgang 109 zu blockieren und/über den entgegengesetzten offenen Sitz 86 mit dem offenen Durchgang 85 zu verbinden.

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Wenn der eine oder andere Sensor beim System dieser Figur 2 auf einen drohenden Blockierzustand seines zugeordneten Rades während einer Bremsung anspricht, wird sein Ventil von dem betreffenden Schwungrad, wie zuvor in Zusammenhang mit Figur 1erläutert, so geschoben, daß die Pilot- und Auslaßöffnungen 39, 44 verbunden sind. Hierdurch kann ein Signal Hilfsluft zu dem entsprechenden Ende der Wechselventilkammer 103 strömen. Das Signal wird (wenn es nur von einem Sensor empfangen wird) das geschlossene Wechsenventil 100 über die entgegengesetzte Eintrittsöffnung schieben, wenn es sich nicht schon dort befindet, um das Signal daran zu hindern, durch die mit der Entlastungsöffnung verbundene Leitung des anderen Sensors verlorenzugehen. Das Signal strömt dann durch die Nuten 104 der Kammer und den Verbindungsdurchgang 105 und setzt die Kammer 110 unter den Pilotkolben 106 unter Druck.

Wenn Signale auf beiden Sensoren in die Wechselventilkammer eintreten, wird das Wechselventil pneumatisch zwischen den Enden seiner Kammer ins Gleichgewicht gebracht, wodurch beide Signale zur Kammer 110 unter den Pilotkolben 106 gelangen können. Da die Entlastungsöffnungen 53 in beiden Sensoren durch die entsprechenden Sensorventile in der letztgenannten Situation geschlos-

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sen werden, geht kein Signal verloren.

Als Druckbeaufschlagung durch das Sensorsignal bewegt sich der Pilotkolben gegen ein Ende eines hohlen Schaftes oder Steges 111, der lose durch das Schnellwirkventil 87 hindurchragt. Bei dieser Tätigkeit wird der Schaft oder Stößel 111 gegen die Vorspannung seiner Rückholfeder 108 gelegt, wodurch der Kolben das geschlossene Schnellwirkventil auf den entgegengesetzten Sitz 86 schieben kann, um die Strömung der Hilfsluft durch das Teil 75 zur Pilotkammer des Relais 74 zu unterbrechen und letzteres mit dem Entlastungsöffnungsdurchgang 109 durch das Teil 75 zu verbinden. Hierbei wird der Druckzustand des Relais 74 durch öffnung 79 zum Entlastungsöffnungsdurchgang 119 und an einem Prüfventil 112 auf Minimaldruck vorbei zur Atmosphäre entlüftet.

Das Prüfventil 112 ist so ausgestaltet, daß es gemäß der Spannung seiner Rickholfeder 113 einen bestimmten Minimaldruck im Relais 74 halten kann, der ein wenig größer wäre als derjenige, der zur Überwindung der

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Feder der ßremsbetätiger 11, 11a erforderlich ist, aber nicht ausreicht, um die Bremsen wirksam zu betätigen.

Sobald das Relaisventil zurückgestellt ist, werden auch die angeschlossenen Bremsbetätiger 11, 11a zurückgesetzt, um den Bremsdruck, der auf die betreffenden Räder aufgebracht ist, zu entlasten und damit den drohenden Blockierzustand zu vermeiden. Der beeinflußte Sensor stellt sich auch zurück, sobald die Beschleunigung des betreffenden Rades jetzt ansteigt, und der Druckzustand der Kammer 110 unter dem Pilotkolben 106 des Schnellwirkventils wird durch das Wechselventil und Anschlüsse durch den betreffenden Sensor zur Sensorentlüftungsöffnung zurück entlastet. Hierdurch schiebt die Feder 108 das Schnellwirkventil über den Sitz 107 zurück.

Da das Bremspedal weiter niedergedrückt wird und die Räder noch rollen, beginnt wieder der Strom der Hilfsluft durch das Teil 75, um das Relais mit Druck zu beaufschlagen, und -die Bremsung erfolgt wieder. Wenn fortdauern ein Radblockierzustand abgetastet wird, spricht der beeinflußte Radsensor wie zuvor an.Der Wiederbeginn der Bremsung und die Unterbrechung einer solchen Tätig-

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keit wiederholt sich fortlaufend. Hierbei oszilliert das beeinflußte Sensorventil sehr schnell von einem Zustand zum anderen, wie ein Radblockierzustand abwechselnd verzehrt oder zerstreut und wieder hergestellt wird. Die Oszillation hört dann auf, wenn das Fahrzeug schließlich zum Stillstand abgebremst ist.

Das Prüfventil 112 auf Minimaldruck ist deshalb vorteilhaft, weil es einen Minimaldruck zum Relais 74 während derjenigen Zeit aufrechterhält, während der ein Sensor einen Blockierzustand verhindert. Diese Anordnung ist von besonderem Vorteil dadurch, daß Sie Luft spart, die sonst als Verlust abgegeben würde, wenn der Bremsenbetätiger während der Bremsung wiederholt ganz geleert und wieder gefüllt würde. Dementsprechend wird hierdurch auch die rasche Betätigung beim Aufbringen der Bremsen begünstigt.

Das Druck-Reduzierventil 83 ist im Teil 75 eingebaut, um den maximalen Druck der Hilfsleitungsluft zu reduzieren, die zum Relais 74 nach dem anfänglichen Ansprechen eines Sensors hindurchströmt, so daß während der wiederholten Tätigkeit des Sensors zur Steuerung eines vorstehenden Radblockierzustandes der Maximaldruckwert der zum Relais durchgehenden Hilfsluft bei dem Bremsbetätigen begrenzt wird. Dadurch wird die Luft zu den Brems-

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betätigern gedrosselt, wodurch die Bremsen schneller auf die Sensorsignale ansprechen können.

Das Druckreduzierventil 83 ist von der Art einer schwebenden bzw. schwimmenden, betätigbaren Spulenmembran. Es weist einen Stößel 114 auf, der sich frei durch seine Kammer 84 erstreckt und darin mittels Memebranen 115, 115a abgehängt ist, die jeweils an jedem Ende des Stößels befestigt und in dem Gehäuse des Teils 75 sandwichartig angeordnet sind. Ein Kolben 120 in der Kammer 116 über dem Membranende 115 sorgt für einen Oberflächenbereich, welcher den Vorspanndrücken ausgesetzt ist, die sich in der Kammer 116 entwickeln, um die Ventilsitzöffnung 82 zu beschränken und dadurch den Druck der Hilfsluft zu reduzieren, die vom Einlaßdurchgang 76 durch die Ventilkammer 84 zu dem Durchgang 85 strömt, der eventuell durch den Auslaßdurchgang 79 zum Relais 74 führt.

Die Kammer 116 wird mit Vorspanndruckluft versorgt, wenn das Schnellwirkventil 87 vom Sitz 107 zum Sitz 86 durch die Bewegung des Kolbens 106 überführt worden ist. Die Bewegung des Kolbens 106 trägt den Stößel 111, welcher den Sitz 111a öffnet. Während der letztgenannten Tätigkeit strömt Luft im Durchgang 85 um den Stößel 1.11 im Ventil herum und tritt in eine Radialöffnung 117 zu dem hohlen

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Stößel 111 ein und entweicht durch ein Prüfventil zum Durchgang 119, der um ein loses Paßende eines Stiftes 121 zu einer Sammelkammer 122 hin entlüftet. Letztere verbindet bei ihrem gegenüberliegenden Ende durch einen Durchgang 123 mit Kammer 116. Der Vorspannluftdruck entwickelt sich in der letztgenannten Kammer auf eine Größe, welche durch den Entlüftungsspielraum 124 im Stopfen 125 zugelassen wird. Die Entlastungsöffnungen 124 im Stopfen 125 schaffen Verbindung mit dem Durchgang 123. Der Bereich unter der gegenüberliegenden Membran 115a ist auch mit einem Entlüftungsstopfen 126 versehen, um diesen Bereich entlüftet zu halten.

Man erkennt, daß der sich in der Kammer 116 über dem Ende des Druckreduzierventils entwickelnde Druck gemäß der Dauer der "Ein- und -Aus" Bremsung fortschreitend bzw. progressiv ist, wobei die Bremsung erforderlich ist, um schließlich ein beeinflußtes Rad ohne Auftreten eines Radblockierzustandes zum Halten zu bringen.

Es versteht sich, daß nach dem Freigeben des Bremsventils 15 durch den Fahrer der Luftdruck in dem System durch verschiedene Entlastungsöffnungen entlastet wird.

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Nachdem das Bremsventil freigegeben ist, entlüftet ferner ein Sehnellwirkentlüftungsventil 27, das über einen Durchgang 12 8sitzt, der mit der Druckreduzierventilkammer 84 verbunden ist, schnell die Druckluft von dem System des Teils 75 zurück durch den Einlaßdurchgang 176 zur gewöhnlichen Entlüftungsöffnung im Bremsventil. Der Durchgang 128 überbrückt die beschränkte Sitzöffnung 82 des Druckreduzierventils. Das Schnellentlüftungsven til arbeitet nur, wenn das Bremsventil entlastet ist, da es sich sonst pneumatisch im Ungleichgewicht in einem geschlossenen Zustand über der Überbrückungsleitung 128 befindet.

Wenn ein Sensor auf einen bevorstehenden Radblockierzustand anspricht, wird gemäß obiger Erwähnung sein Ventil geschoben, und ein Hilfsleitungsdruckluftsignal wird zu der Wechselventilkammer des Teils 75 geführt, um das Schnellwirkventil 87 den Hilfsleitungsluftstrom zum Relais 74 unterbrechen zu lassen und dadurch die Bremsung auf den Rädern nachlassen zu lassen. Wenn das Ventil eines ansprechenden Sensors (Fig. 1) aus irgendeinem Grund in seiner geschobenen offenen Stellung festsitzen würde, wäre selbstverständlich die normale Bremsung nicht möglich. Um dies zu vermeiden, sind Mittel vorgesehen, welche in einem solchen Fall das Schnellwirkventil 87 veranlassen, den HiIfsluftstromdurchgang

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76, 85, 79 durch das Teil 75 zum Relais 74 wieder zu öffnen, um die normale Bremstätigkeit aufrechtzuerhalten. Diese Mittel weisen eine Entlüftungsöffnung 129 auf, welche durch eine Entlüftungsschraube 131 in dem Pilotkolben vorgesehen ist. Die Entlüftungsöffnung verbindet die Kammer 110 an der Unterseite des Membrankolbens 106 mit einer Kammer 132 an der Oberseite. Durch diese Mittel zwingt der sich an der Oberseite 132 aufbauende Luftdruck zusammen mit der Ergänzungshilfe der Rückholfeder 108 das Schnellwirkventil 89 in seine normale Stellung über dem Sitz 107, wodurch Zufuhr von Hilfsluft zum Relais möglich ist, die für normale Bremstätigkeiten aufzunehmen ist. Während normaler Zustände, wenn z. B. ein Ventil in einem Sensor nicht in einem offenen Zustand festsitzt, ist , das Schieben des Schnellwirkventils 87 von einem Ventilsitz zum anderen unter Vermeidung eines Radblockier zustandes so schnell, daß jegliche Entlüftung von zur oberen Kammer 132 entweichender Luft schnell durch die Wechselventilkammer und die Entlastungsöffnung des beeinflußten Sensors zurück entlüftet wird.

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Claims

Patentansprüche

1.) Bremshilfsluftvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei dem ein Rad auf einer Radnabe angebracht ist, mit einer Hilfsluftquelle, einem Bremsventil, das wahlweise beta tigbar ist für die Zuführung von HiIfsluft zu einer Hauptleitung, einem Bremsbetätiger mit einer Druck-Pilotkammer für die Aufnahme von Hilfsluft zum Aufbringen eines Bremsmomentes auf das Rad, einem Hilfsluftrelais mit einer Einlaßverbindung mit der Hauptleitung, einer Auslaßverbindung mit der Pilotkammer des Betätigers und einer Entlüftungsöffnung zur Atmosphäre hin, einem druckluftbetätigbaren Pilotventil in dem normalerweise den Einlaß und Auslaß verbindenden und den Auslaß mit der Entlüftungsöffnung verbindenden Relais, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (21) einen Zufuhreinlaß (39) aufweist, der an einem Zweig (22) der Hauptleitung (16) angeschlossen ist, einen Luftsignalauslaß (44) aufweist, der zur Führung eines Luftsignals zur Druckbeaufschlagung des Pilotventils (48) in dem Relais (19) angeschlossen

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ist, eine Signalentlüftungsöffnung (53) zur Atmosphäre hin aufweist; ein Steuerventil (24) in der Steuervorrichtung (21) aus einer normalen Stellung mit der Verbindung des Signalauslasses (44) zur Signalentlüftungsöffnung (53) zu einer umgekehrten Stellung schiebbar ist zur Abdichtung der Signalentlüftungsöffnung(53) - und Verbindung des Zuführeinlasses (39) mit dem Signalauslaß (44) , und daß ein Trägheitsschwungrad (23) in der Steuervorrichtung (21) zum Ansprechen auf schnelle Verzögerungen und Beschleunigungen des Rades(1O)und Steuerung des Schiebens des Steuerventils (24)-vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Anti-Radblockiersteuervorrichtung (21) in gleicher Weise dem gegenüberliegenden Ende des Achsrohres (29) der betreffenden Nabenkappe (31) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (21) einen Umfangsflansch (37) aufweist, der am Ende des Achsrohres (29) an-

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liegt und daß die Halteeinrichtung eine überwurfmutter (38) ist_r welche den Flansch (37) umgreift und mit dem Achsrohr (29) in Gewindeeingriff steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Eingangswelle in Antriebseingriff stehende Planetengetriebe (25) ein Antriebslagergehäuse (54) aufweist, welches Antriebsvorsprünge (57) trägt, die in inneren Schlitzen (58) der Nabenkappe (31) gleitbar aufgenommen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsantriebswelle (55) ein Zahnrad (62) trägt, welches zur Abtriebsverbindung mit dem Rad (10) angeordnet ist, ein Schwungrad (23) eine Lagerunterstützung auf der Welle (55) für die Drehung und Axialbewegung aufweist, eine axial außer Eingriff bringbare, nockengezahnte Kupplung (26) ein Abtriebsteil (65) aufweist, welches von dem normalerweise mit einem Antriebsteil (63) in Eingriff stehenden Schwungrad (23) getragen ist, welches von der Welle (55) getragen ist, ein Ventil (24) unter Anstoßen an das Schwungrad verschiebbar ist von einer normalen Stellung zum Blockieren der Verbindung eines Lufthilfseinlasses (39) mit einem mit dem Bremsmechanismus (11) verbind-

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baren Auslaß (44) zu einem umgekehrten Zustand unter Verbindung des Einlasses (39) mit dem Auslaß (44), eine Feder (49) dauernddas Ventil zum Anschlag an das Schwungrad vorspannt, wobei normalerweise die Kupplung (26) in Eingriff gehalten wird, und daß das abgetriebene Kupplungsteil (65) außer Eingriff bringbar ist, um das Schwungrad und als Folge davon das Ventil axial aus seinem normalen Zustand in seinen umgekehrten Zustand als Folge einer plötzlichen Abbremsung des Antriebskupplungsteils (63) zu schieben.

6. Vorttchtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, mit einem Gehäuse mit einem Haupteinlaß zur Verbindung mit der Hilfsluftquelle, einem mit einem luft..-betätigbaren Bremsmechanismus verbindbaren Hauptauslaß, einem Hilfssignalauslaß, der den Haupteinlaß abzweigt und verbindbar ist mit einer Radblockiersteuervorrichtung, und mit einem Luftsignaleinlaß, der mit der Steuervoirichtung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fließdurchgang (76, 85, 79) durch das Bauteil (75) vorgesehen ist, der normalerweise eine Verbindung zwischen dem Haupteinlaß (76) mit dem Hauptauslaß (79) schafft, ein Schnell-

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wirkventil (87) in dem Bauteil (75) vorgesehen ist, welches ein Ansprechvermögen auf den Empfang eines Luftsignals durch den Luftsignaleinlaß (103) aufweist, um die Verbindung des Fließdurchganges mit dem Hauptauslaß (79) zu unterbrechen und den Hauptauslaß mit einem Entlüftungsöffnungsdurchgang (109) zu verbinden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß das Bremshilfsluftbauteil (75) ein Prüfventil (112) aufweist, welches auf eine bestimmte Zeitunterbrechung der Verbindung des Strömungedurchganges (76, 85, 79) durch das Schnellwirkventil (87) anspricht, um die Verbindung des Fließdurchganges mit dem Hauptauslaß (79) wieder herzustellen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (75) ein Druckreduzierventil (83) aufweist, das in dem Fließdurchgang (76, 85, 79) angeschossen ist und einen normalen Zustand hat für das Zulassen einer freien Strömung Hilfsluft vom Einlaß (76) durch den Fließdurchgang zusammen mit einem weiteren Durchgang (117, 118, 119, 123), der mit dem Entlüftungsöffnungsdurchgang (109) in Verbindung steht, um Druckluft von dem Entlüftungsöffnungsdurchgang in Verbindung zu bringen und das Druckreduzierventil

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gegen seinen einen Sitz (82) so vorzuspannen, daß die Strömung durch den Strömungsdurchgang beschränkt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Schnellentlüftungsventil (12), welches normalerweise eine überbrückungsverbindung (128) von dem Fließdurchgang (76, 85, 79) um das Druckreduzierventil (83) herum zum Haupteinlaß (76) blockiert und auf die Entspannung des Druckes der HiIfsluft in dem Hauptauslaß (79) zur Öffnung der überbrückungsverbindung anspricht.

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