DE2507997C2

DE2507997C2 - Bremsdruckregler für eine Zweikreis-Bremsanlage

Info

Publication number: DE2507997C2
Application number: DE2507997A
Authority: DE
Inventors: Jochen Dipl.-Ing. 6050 Offenbach Burgdorf
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1975-02-25
Filing date: 1975-02-25
Publication date: 1984-04-05
Also published as: SE7601663L; FR2302219B1; JPS51110173A; JPS5342873B2; ES444903A1; US4004839A; FR2302219A1; DE2507997A1; IT1055299B; SE419529B; GB1533483A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsdruckregler für eine Zweikreis-Bremsanlage mit einem in einem Gehäuse zwischen einem Einlaß und einem mit mindestens einem Radzylinder verbundenen Auslaß eines ersten Bremskreises angeordneten, gegen eine Steuerkraft axial verschiebbaren Stufenkolben, durch den eine Druckmittelverbindung zwischen Ein- und Auslaß verschließbar ist, und mit einem zwischen Anschlägen axial verschiebbaren Sperrkolber., der in Richtung der Öffnungsbewegung des Stufenkolbens vom ungeregelten Druck des ersten Bremskreises und in entgegengesetzter Richtung vom Druck des zweiten Bremskreises beaufschlagbar und in einer Mittellage gehalten ist und der bei axialer Verschiebung in Richtung der Öffnungsbewegung des Stufenkolbens gegen einen Anschlag am Stufenkolben anschlägt, und mit einem Differenzdruck-Warnschalter, dessen Schaltstift über zwei am Sperrkolben der Abstützstelle benachbart angeordnete Rampen betätigbar ist.

Ein Bremsdruckregier der bezeichneten Art ist aus der GB-PS 13 77 898 bekannt. Bei diesem Regler sind Stufenkolben und Sperrkolben, in einer Achse hintereinanderliegend, in zwei abgedichteten Kammern eines gemeinsamen Gehäuses angeordnet, zwischen denen in einer weiteren, mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Kammer die die Steuerkraft aufbringende Steuerfeder angeordnet ist. Durch den Stufenkolben wird die Druckmittelverbindung zwischen Einlaß und Auslaß eines ersten Bremskreises hergestellt oder unterbrochen. Der Sperrkolben wird an einer ersten Wirk.läche vom ungeregelten Druck des ersten Bremskreises und an der zweiten, der ersten gegenüberliegenden Wirkfläche vom ungeregelten Druck im zweiten Bremskreis beaufschlagt. Durch die gleichgroßen druckbeaufschlagten Wirkflächen steht der Sperrkolben bei intakten Bremskreisen in einer Mittelstellung; bei Ausfall eines der beiden Kreise wird der Sperrkolben bis zu einem Anschlag verschoben. Die beiderseitigen Druckräume des Sperrkolbens weisen jeweils einen Einlaß und einen Auslaß auf. Der Auslaß des Sperrkolben-Druckraumes des ersten Bremskreises ist mit dem Einlaß des Eingangsdruckraumes am Stufenkolben durch eine am Bremsdruckregler anzuschraubende Druckmittelleitung verbunden.

Es ist als nachteilig zu betrachten, daß der Regler nach der GB-PS 13 77 898 durch diese separate Druckmittelleitung zusätzliche Verschraubungsstellen aufweist, an denen Leckage auftreten kann und die aufwendig bezüglich Herstellung und Montage sind. Durch die zusätzliche Druckmittelleitung und die hintereinanderliegende Anordnung von Stufen- und Sperrkolben ist ein größerer Einbauraum vorzusehen, was ebenfalls als nachteilig zu betrachten ist.

Aus der DE-OS 22 61341 ist es bekannt, eine im Inneren des Reglers verlaufende, den Sperrkolben durchsetzende Druckmittelleitung vorzusehen, um außenliegende Druckmittelleitungen und Verschraubungen zu vermeiden. Bei dieser Bauweise ist jedoch der Sperrkolben mit dem Auslaßdruckraum für die Hinterachsbremsen verbunden und bildet den Anschlag für das Ventilschließglied. Bei Kreisausfall tritt bei dieser Ausbildung ein erhöhter Volumenbedarf auf. Eine Differenzdruck-Warnanzeige ist nur bei Ausfall eines bestimmten der beiden Kreise möglich, da der Sperrkolben bei intakten Kreisen an einem Gehäuseanschlag anliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsdruckregler der eingangs genannten Art in seiner Bauweise kompakter zu gestalten und die Anzahl der erforderlichen Druckmittelleitungen zu vermindern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

daß ein zwischen der kleinen Stufe des Stufenkolbens und einer Bohrung im Gehäuse ausgebildeter Ringraum durch den als Ringkolben ausgebildeten Sperrkolben in einen mit dem Einlaß des ersten bremskreises verbundenen ersten Raum und einen mit dem Anschluß des zweiten Bremskreises verbundenen zweiten Raum unterteilt ist

Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Bremsdruckregiers. Es muß daboi für die Unterbringung des Sperrkolbens kein zusätzlicher Zylinderraum vorgesehen werden, der dann über entsprechende Druckmittelleitungen mit weiteren Elementen des Bremssystems verbunden werden muß. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ergibt sich ferner ein in axialer Richtung kurz bauender Bremsdruckregler. Die auf den Stufenkolben einwirkende, den Umschaltpunkt bestimmende Steuerkraft kann zudem auch lastabhängig aufgebracht werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht \jr, daß der Anschlag, gegen den der Sperrkolben bei Verschiebung in Richtung der Öffnungsbewegung des Stufenkolbens anlegbar ist, innerhalb des zweiten Raumes angeordnet ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung erhält man dadurch, daß am Stufenkolben innerhalb des ersten Raumes der zweite, die Verschiebbarkeit des Sperrkolbens in Richtung der Schließbewegung des Stufenkolbens begrenzende Anschlag vorgesehen ist, daß im zweiten Raum eine zwischen Sperrkolben und Gehäuse abgestützte Feder angeordnet ist und daß die beiden Rampen einen Abstand aufweisen, der größer ist als der Regelweg des Stufenkolbens. Die Feder wirkt als Zentrierfeder, die den Sperrkolben in einer bestimmten, durch den Anschlag definierten Stellung relativ zum Stufenkolben hält. Die normale Regelbewegung des Stufenkolbens, der auch der Sperrkolben bei dieser Ausbildung folgt, führt zu keiner Differenzdruck-Warnanzeige, da der Gchaltstift stets in dem mittleren Bereich verbleibt. Bei Ausfall des ersten Bremskreises wird der Stufenkolben mit dem Sperrkolben in Schließrichtung verschoben; da jedoch in diesem Fall der erste Bremskreis drucklos ist, kann das Verschließen der Druckmittelverbindung zwischen Ein- und Auslaß vorteilhaft sein.

Weiterhin ist vorgesehen, daß die Anschläge durch am Stufenkolben angeordnete Sicherungsringe gebildet sind. Dies ist fertigungsgünstig, da damit am Stufenkolben keine weiteren Abstufungen vorgesehen werden müssen und die kleinere Stufe des Stufenkolbens durchgehend bearbeitet werden kann. Auch wird damit die Montage in vorteilhafter Weise vereinfacht.

Auch ist es vorteilhaft, daß ein zwischen Dichtungen des Sperrkolbens gebildeter, gegenüber dem ersten Raum und dem zweiten Raum abgedichteter Raum durch einen Kanal mit der Atmosphäre verbunden ist. Ein solcher Raum kann zweckmäßigerweise zwischen Bohrung und Sperrkolben sowie zwischen Sperrkolben und Stufenkolben vorgesehen werden. Damit wird bei Beschädigung einer Dichtung am Sperrkolben sichergestellt, daß dies infolge der dann ausgelösten Differenzdruck-Warnanzeige vom Fahrer bemerkt wird und nicht erst gemeinsam mit einem anderen Fehler am Bremssystem zu einem Totalausfall der Bremse führt.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher beschrieben wird.

In einem Gehäuse 1 ist eine abgestufte Bohrung 2 vorgesehen, die sich in Bohrungsabschnitte A. B, C und

D gliedert. Durch einen Pfeil 3 ist die Schiießrichtung und durch einen Pfeil 4 die Öffnungsrichtung des Bremsdruckreglers angedeutet. An dem in Schließrichtung liegenden Ende des Bohrungsabschnittes B mündet ein Druckmitteleinlaß 5 zur Verbindung mit dem ersten Bremskreis. An dem in Öffnungsrichtung liegenden Ende des Bohrungsabschnittes B mündet ein Druckmittelanschluß 6 zur Verbindung mit dem zweiten Bremskreis. Ein Druckmittelauslaß 7 mündet am in Öffnungsrichtung liegenden Ende des Bohrungsabschnittes D. Der Druckmittelauslaß 7 dient zum Anschluß der Radzylinder der geregelten Räder.

Die einzelnen Bohrungsabschnitte A bis D sind in ihren Durchmessern unterschiedlich, wobei der Durchmesser des Bohrungsabschnittes B beim gezeigten Ausführungsbeispiel dem Durchmesser des Bohrungsabschnittes D entspricht Der Durchmesser des Bohrungsabschnittes C ist kleiner als die Durchmesser der Bohrungsabschnitte B ind D. Der Durchmesser des Bohrungsabschnittes A ist für die Funktion des BremSdruckreglers unerheblich, da in diesen lediglich eine Steuerfeder 8 untergebracht ist, die sich einerseits am Gehäuse 1 und andererseits an einen Stufenkolben 9 abstützt. Der Stufenkolben 9 hat einen Endabschnitt 10, der dichtend verschiebbar im Bohrungsabschnitt D angeordnet ist. Ein sich vom Endabschnitt 10 in Schiießrichtung erstreckender Fortsatz 11 des Stufenkolbens 9 ist dichtend verschiebbar durch den Bohrungsabschnitt C in den Bohrungsabschnitt B geführt.

Auf dem Fortsatz 11 ist dichtend verschiebbar ein als Ringkolben ausgebildeter Sperrkolben 12 angeordnet, der seinerseits wiederum dichtend verschiebbar im Bohrungsabschnitt B geführt ist. Damit wird in den Bohrungsabschnitten A und B ein Steuerraum 13 und ein Ringraum 14 begrenzt.

Die axiale Verschiebbarkeit des Sperrkolbens 12 relativ zum Fortsatz 11 des Stufenkolbens 9 wird durch Anschläge 15 und 16, die durch Sicherungsringe gebildet werden, begrenzt. Im Ringraum 14 ist eine Zentrierfeder 17 untergebracht, die sich einerseits am Gehäuse 1 und andererseits am Sperrkolben 12 abstützt und so den Sperrkolben 12 in Schiießrichtung auf den Anschlag 15 vorspannt.

Der Sperrkolben 12 weist an seiner Außenumfangsfläche eine Aussparung 18 auf, die einen mittleren achsparallelen Bereich hat, der von jeweils einer schräg nach außen verlaufenden Rampe begrenzt wird. In dieser Aussparung 18 ist normalerweise ein Schaltstift 19 eines Differenzdruckschalters 20 abgestützt. Ein durch die Aussparung 18 gebildeter Raum ist durch einen Kanal 21 mit der Atmosphäre verbunden. Im Inneren des Stufenkolbens 9 ist eine aus mehreren Kanälen bestehende Druckmittelverbindung 22 vorgesehen, die den Steuerraum 13 mit einem Regelraum 23 verbindet, der durch den Endabschnitt 10 des Stufenkolbens 9 im Bohrungsabschnitt D begrenzt wird und mit dem Druckmittelauslaß 7 verbunden ist. Die Druckmittelverbindung 22 hat einen erweiterten Raum 24, in dem ein Schließglied 25 untergebracht ist, welches durch eine Feder 26 auf einen Ventilsitz 27 vorgespannt ist. Das Schließglied 25 hat einen in den Regelraum 23 ragenden Stö?cl 28, durch den es bei Anlage des Stufenkolbens 9 am Gehäuse 1 entgegen der Kraft der Feder 26 in Offenstellung gehalten ist.

Der erfindungsgemäße Bremsdruckregler hat folgende Funktionsweise:
Bei Beginn einer Bremsung befinden sich alle Teile in

der gezeichneten Position. Wenn nun beide Bremskreise intakt sind, so wird mit beginnendem Druckaufbau dem Druckmitteleinlaß 5 vom ersten Bremskreis und dem Druckmittelanschluß 6 vom zweiten Bremskreis Druckmittel zugeführt. Es baut sich damit zunächst im Steuerraum 13 und im Ringraum 14 der gleiche Druck auf. Dieses Druckverhältnis zwischen Steuerraum 13 und Ringraum 14 bleibt auch oberhalb des Umschaltpunktes bestehen, so daß bei intakten Bremskreisen der Sperrkolben 12 stets druckausgeglichen ist und somit auf den Stufenkolben 9 keine Kraft ausübt.

Infolge des in Offenstellung gehaltenen Schließgliedes 25 strömt bei beginnendem Druckaufbau Druckmittel durch die Druckmittelverbindung 22 zum Regelraum 23 und von dort durch den Druckmittelausgleich 7 zu \ den angeschlossenen Radbremszylindern. Damit wirkt auf den Stufenkolben 9 der Druck im Steuerraum 13 auf die vom Fortsatz 11 bestimmte Querschnittsfläche des Stufenkolbens 9 in Öffnungsrichtung und bei offener Druckmittelverbindung 22 der gleiche im Regelraum 23 herrschende Druck auf die durch den Endabschnitt 10 bestimmte Querschnittsfläche in Schließrichtung. Damit wird sich in bekannter Weise der Stufenkolben bei Erreichen des Umschaltpunktes entgegen der durch die Steuerfeder 8 aufgebrachten, in Offnungsrichtung wirkenden Steuerkraft in Schließrichtung verschieben, bis das Schließglied 25 die Druckmittelverbindung 22 abschließt und der Druck im Regelraum 23 ab diesem Zeitpunkt entsprechend dem Flächenverhältnis von Fortsatz 11 und Endabschnitt 10 des Stufenkolbens 9 reduziert den angeschlossenen Radbremszylindern zugeleitet wird. Dieser relativ kleinen Regelbewegung des Stufenkolbens 9 folgt der Sperrkolben 12 infolge der Zentrierfeder 17. Diese ist jedoch so bemessen, daß sie den Sperrkolben 12 nicht in bezug auf den Schaltstift 19 über den mittleren Bereich der Aussparung 18 hinaus verschieben kann. Bei entsprechender Bemessung des Bremsdruckreglers wird auch die Regelbewegung des Stufenkolbens 9 so klein sein, daß eine derart weite Verschiebung des Sperrkolbens 12 in diesem Fall nicht erfolgen könnte. Es sei hier nochmals betont, daß in diesem Normalfall im Steuerraum 13 und im Ringraum 14 im wesentlichen der gleiche Druck herrscht, se daß der Sperrkolben 12 druckausgeglichen ist.

Betrachtet man nun den Fall, daß der erste Bremskreis ausfäiit, so wird dem Druckmitteleinlaß 5 und damit dem Regelraum 13 kein Druckmittel zugeführt, so daß sich dort auch kein Druck aufbauen kann. Dem Ringraum 14 wird in diesem Fall über den Druckmittelanschluß 6 Druckmittel zugeführt, so daß der Sperrkolben 12 dadurch in Schließrichtung des Bremsdruckreglers beaufschlagt wird, wodurch er sich gemeinsam mit dem Stufenkolben 9 in Schließrichtung verschiebt Infolge der die Aussparung 18 in Öffnungsrichtung begrenzenden Rampe wird damit der Schalt- stift 19 radial nach außen verschoben und löst mittels des Differenzdruckwarnschalters 20 das den Bremskreisausfall anzeigende Warnsignal aus. Durch die in diesem Fall auftretende Verschiebung des Stufenkolbens 9 in Schließrichtung wird auch das Schließglied 25 die Druckmittelverbindung 22 abschließen. Dies ist jedoch, wie anfangs schon dargelegt wurde, völlig bedeutungslos, da bei Ausfall des ersten Bremskreises im Regelraum 23 und den damit verbundenen Radbremszylindern ohnehin kein Bremsdruck aufgebaut werden kann.

Bei Betrachtung des Falles, daß der zweite Bremskreis ausfällt, zeigt sich, daß der Ringraum 14 drucklos bleibt. Durch im Steuerraum 13 vom ersten Bremskreis aufgebauten. Druck wird damit der Snerrkolben 12 in Öffnungsrichtung des Bremsdruckreglers verschoben und stützt sich, nachdem er die Differenzdruckwarnanzeige ausgelöst hat, am Anschlag 16 in Öffnungsrichtung am Stufenkolben 9 ab. Der Stufenkolben 9 ist damit zusätzlich zur Steuerfeder 8 noch vom Sperrkolben 12 in Öffnungsrichtung kraftbeaufschlagt. In diesem Fall kann die dem Steuerraum 13 zugewandte Querschnittsfläche des Sperrkolbens 12 und des Fortsatzes 11 auch als eine Fläche betrachtet werden. Diese Fläche ist beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel gleich groß wie die im Regelraum 23 in Schließrichtung beaufschlagte Fläche des Endabschnitts 10. Die hydraulischen Kräfte sind damit, solange im Steuerraum 13 und im Regelraum 23 der gleiche Druck herrseht, ausgeglichen. Infolge der durch die Steuerfeder 8 auf den Stufenkolben 9 in Öffnungsrichtung aufgebrachten Steuerkraft verbleibt der Stufenkolben 9 in seiner gezeichneten Position, so daß die Druckmittelverbindung 22 nicht durch das Schließglied 25 verschlossen werden kann. Damit ist sichergestellt, daß bei Ausfall des zweiten Bremskreises freie Druckmittelverbindung zwischen dem Steuerraum 13 und dem Regelraum 23 herrscht, wodurch sich dort auch stets die gleichen Drücke aufbauen. Damit ist der Bremsdruckregler in diesem Fall vom Sperrkolben 12, der gleichzeitig die Differenzdruckwarnanzeige ausgelöst hat, außer Funktion gesetzt

Abschließend sei noch bemerkt, daß selbstverständlich bei dem erfindungsgemäßen Bremsdruckregler die auf den Stufenkolben 9 wirkende, den Umschaltpunkt bestimmende Steuerkraft auch achslastabhängig aufgebracht werden kann. Ebenso ist es nicht erforderlich, daß der äußere Durchmesser des Sperrkolbens 12 mit dem des Endabschnitts 10 des Stufenkolbens 9 übereinstimmt Wesentlich dabei ist nur, daß die Summe der in Öffnungsrichtung wirksamen Kräfte, die sich aus der Steuerkraft und der auf den Fortsatz 11 und den Sperrkolben 12 wirkenden hydraulischen Kraft ergibt größer ist als die im Regelraum 23 auf den Endabschnitt 10 in Schließrichtung wirksame hydraulische Kraft

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremsdruckregler für eine Zweikreis-Bremsanlage mit einem in einem Gehäuse zwischen einem Einlaß und einem mit mindestens einem Radbremszylinder verbundenen Auslaß eines ersten Bremskreises angeordneten, gegen eine Steuerkraft axial verschiebbaren Stufenkolben, durch den eine Druckmittelverbindung zwischen Ein- und Auslaß verschließbar ist, und mit einem zwischen Anschlägen ι ο axial verschiebbaren Sperrkolben, der in Richtung der Öffnungsbewegung des Stufenkolbens vom ungeregelten Druck des ersten Bremskreises und in entgegengesetzter Richtung vom Druck des zweiten Bremskreises beaufschlagbar und in einer Mittellage gehalten ist und der bei axialer Verschiebung in Richtung der Öffnungsbewegung des Stufenkolbens gegen einen Anschlag am Stufenkolben anschlägt und mit einem Differenzdruck-Warnschalter, dessen Schaltstift über zwei am Sperrkolben der Abstötzstelle benachbart angeordnete Rampen betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der kleinen Stufe (Fortsatz (H)) des Stufenkolbens (9) und einer Bohrung im Gehäuse (1) ausgebildeter Ringraum durch den als Ringkolben ausgebildeten Sperrkolben (12) in einen mit dem Einlaß (5) des ersten Bremskreises verbundenen ersten Raum (Steuerraum (13)) und einen mit dem Anschluß (6) des zweiten Bremskreises verbundenen zweiten Raum (Ringraum (14)) unterteilt ist.

2. Bremsdruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (16), gegen den der Sperrkolben (12) bei Verschiebung in Richtung der Öffnungsbewegung des Stufenkolbens (9) anlegbar ist, innerhalb des zweiten Raumes (Ringraum (14)) angeordnet ist.

3. Bremsdruckregler nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß am Stufenkolben (9) innerhalb des ersten Raumes (Steuerraum (13)) der zweite, die Verschiebbarkeit des Sperrkolbens (12) in Richtung der Schließbewegung des Stufenkolbens (9) begrenzende Anschlag (15) vorgesehen ist, daß im zweiten Raum (Ringraum (14)) eine zwischen Sperrkolben (12) und Gehäuse (1) abgestützte Zentrierfeder (17) angeordnet ist, und daß die beiden Rampen am Sperrkolben (12) zur Betätigung des Schaltstiftes (19) des Differenzdruckwandschalters (20) einen Abstand aufweisen, der größer ist als der Regelweg des Stufenkolbens (9).

4. Bremsdruckregler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (15 und 16) durch am Stufenkolben (9) angeordnete Sicherungsringe gebildet sind.

5. Bremsdruckregler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß ein zwischen Dichtungen des Sperrkolbens (12) gebildeter, gegenüber dem ersten Raum (Steuerraum (13)) und dem zweiten Raum (Ringraum (14)) abgedichteter Raum (Aussparung (18)) durch feo einen Kanal (21) mit der Atmosphäre verbunden ist.