DE2626723C3 - Lastabhängig arbeitender Bremskraftregler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen lastabhängig arbeitenden Bremskraftregler für Fahrzeuge mit einer mit einem Bremsventil verbundenen Steuerkammer, einer mit Radbremsen verbundenen Bremskammer und mit einem zwischen der Steuerkammer und der Bremskammer vorgesehenen, eine Wiegekammer begrenzenden Wiegekolben, in dem ein die Verbindungen Steuerkammer-Bremskammer und Bremskammer-Atmosphäre steuerndes, lastabhängig beeinflußbares Ein- und Auslaßventil angeordnet ist, wobei der Wiegekolben auf seiner der Bremskammer zugewandten Seite eine Kreisringfläche mit veränderlichem Wirkflächenanteil aufweist.

Ein derartiger lastabhängig arbeitender Bremskraftregler ist aus dem DE-GM 19 20916 bekannt. Der Wiegekolben dieses Bremskraftreglers hat eine Kreisringfläche, die von dem AuslaßventilsitE bis zum Einspannrand der Membran am Gehäuse reicht und die also einen ersten, konstant bleibenden Flächenanteil und einen zweiten Flächenanteil mit veränderlicher Wirkfläche aufweist. Diese beiden Flächen sind jedoch nicht voneinander getrennt und stehen in direkter Verbindung mit der Bremskammer. Bei der bekannten Konstruktion wird zwar auch ein Abknickpunkt im Kurvenverlauf des ausgesteuerten Druckes über dem eingesteuerten Druck erreicht, jedoch wird der Eingriff hierzu auf der Ansteuerseite bewirkt. Zu diesem Zweck sind auf der Oberseite des Wiegekolbens zwei Teilwirkflächen gebildet, von denen die innere Kreiswirkfläche vom eingesteuerten Druck direkt beaufschlagt wird, während die von der Membran gebildete Kreisringfläche über einen Druckabschneider beaufschlagt wird. Zu dem Druckabschneider führen Kanäle, in denen Drosselverlusle entstehen können. Je nach der Geschwindigkeit der Betätigung bei einer Bremsung wird also der über den Druckabschneider zugängliche Druckraum auf der Oberseile der Membran mehr oder weniger mit Druckluft gefüllt. Die weitere Einströmung wird dann bei Überschreiten der Kraft einer Feder abgeschnitten, so daß je nach der Dynamik ein anderer Druckpunkt entsteht, ab welchem die Abstufung des eingesteuerten Druckes beginnt. In der Folge wird dann über der Membran ein Druck aufrechterhalten, dessen Höhe infolge thermischer Einflüsse schwanken kann.

Die DE-OS 16 80 087 zeigt ein Regelventil zur Abstimmung der an der Vorder- und Hinterachse von Fahrzeugen wirksam werdenden Bremskraft mit einem als Stufenkolben ausgebildeten Steuerkolben, dessen eine Wirkfläche über eine Leitung vom Steuerdruck beaufschlagbar ist. In diese Leitung ist ein Doppelrückschlagventil eingeschaltet, dessen Ventilkörper kolbenartig geführt ist. Der Ventilkörper ist auf einer Feder abgestützt, deren Kraft einstellbar ^;st. Mit diesem Regelventil wird zunächst eine Druekuntcrset/iing bewirkt, die bei höheren Drücken aufgehoben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine individuelle und sichere Einstellung des Druckpunktes, ab welchem die Abstufung des ausgesteuerten Druckes beginnt und von dem die Abstufung weiterverläuft, auf einfache Weise und ohne störende dynamische Beeinflussung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung wird sichergestellt, daß der ausgesteuerte Druck — gleichgültig ob er schnell oder langsam erreicht wird — auf jeden Fall eine exakte Auswiegung an der ersten Kreisringfläche und eine exakte Nachauswiegung an der zweiten Kreisringfläche mit dem veränderlichen Wirkflächenanteil bewirkt, da das Doppelrückschlagventil von einer Schließ- in eine Öffnungsfunktion übergeht. Dadurch, daß die Flächenaufteilung und die Anordnung des Doppelrückschlagventils auf der Abströmseile erfolgt, kann auch dann noch sicher gebremst werden, wenn das Doppelrückschlagventil undicht werden sollte. Ein derartiger Defekt führt nur dazu, daß der Druckpunkt, ab welchem die Abstufung beginnt, in den Nullpunkt zurückwandert. Auf jeden Fall wird aber im Teillastbereich ein untersetzter Bremsdruck ausgesteuert, der an den Beladungszustand des Fahrzeuges angepaßt ist.

In der besonderen Ausführungsform gemäß Anspruch 2 ist der Ventilkörper des Doppelrückschlagventiles kolbenartig geführt und daher oberhalb eines vorbestimmten Bremskraftdrucks in seiner Offenstellung bewegbar, d. h. der Ventilkörper verbleibt in geöffneter Stellung, so daß Bremskammer und Wiegekammer einen Druckausgleich erleiden. Damit wird auch die zweite Kreisringfläche mit dem veränderlichen Wirkflächenanteil nach Überschreiten dieser Druckhöhe in der Bremskammer exakt mit dem Bremskammerdruck beaufschlagt und nicht mit einem reduzierten

Druck, wie dies der Fall ist, wenn der Ventilkörper des Doppelriickschlagventiles nicht kolbenartig geführt ist. Mit der besonderen Ausführungform, wie sie durch die Merkmale des Anspruches 2 gekennzeichnet ist, ist letztlich die Möglichkeit gegeben, den iiindruck der jeweiligen Druckübersetzung unbeeinflußt zu lassen, wenn der Druckpunkt A durch eine Verstellung der Kraft der Feder in gewissen Bereichen angehoben wird, so daß auch eine Verstellung der Kraft der Feder des Doppelrückschlagventiles nicht dazu führt, daß zugleich der Enddn-rk aussteuerseitig mit verstellt wird. Das Übersetzungsverhältnis im Enddruck der Aussteuerung wird also nicht geändert.

Bei Ausführungsfonnen gemäß den Merkmalen des Anspruches 3 — unabhängig davon, ob der Ventilkörper des Doppelrückschlagventiles kolbenartig geführt ist oder nicht — ist der besondere Vorteil darin zu sehen, daß eine Verstellung der Federkraft nicht zugleich eine Veränderung der Wirksamkeit des Flächenverhältnisses bewirkt. Dies bedeutet, daß bei Verstellung der Kraft der Feder des Doppelrückschlagventiles eine automatische Mitverstellung bzw. Mitbeeinflussung des Flächenverhältnisses an dem veränderlichen Wirkflächenanteil nicht stattfindet.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. ί einen Querschnitt durch den Bremskraftregler in einer ersten Ausführungsform,

F i g. 2 ein Diagramm des Bremsdruckes in Abhängigkeit vom Steuerdruck und der Beladung und

Fig.3 einen Ausschnitt aus dem Bremskraftregler mit einer anderen Ausbildungsform des Doppelrückschlagventiles.

Der in Fi g. 1 dargestellte Bremskraftregler weist ein mehrteilig ausgebildetes Gehäuse I auf, in welchem ein Steuerkolben 2 dichtend und gleitend geführt ist. Der Steuerkolben 2 teilt im Gehäuse I die Steuerkammer 3 ab, die über den Anschluß 4 mit Steuerdruck Pi bcaufschlagbarist.

Der Steuerkolben 2 ist hohl ausgeführt. In ihm ist der Doppelventilkörper 5 federnd aufgehängt, der mit einem eingezogenen Rand 6 im Stciicrkolben 2 das Einlaßventil 5,6 für die Steuerluft bildet.

In dem Gehäuse 1 ist eine hohle Steuerstange 7 gleitend und dichtend geführt, deren Stellung in Abhängigkeit von einem mechanischen Trieb 8, der entsprechend der Fahrzcugbeladung bewegt wird, veränderbar ist. Die hohle Sleuerstange 7 trägt an ihrem dem Doppelventilkörper 5 zugekehrten Ende einen Sitz 9, der mit dem Doppelventilkörper 5 das Auslaßventil 5, 9 bildet. Der in der hohlen Steuerstange 7 voi gesehene Kanal 10 führt über ein Flatterventil 11 zur Atmosphäre.

Dem Einlaßventil 5, 6 nachgeschaltei ist die Bremskammer 12 vorgesehen, die zu dem Anschlu3 13 führt, der in Verbindung mit den Bremszylindern bzw. einem Bremsventil od. dgl. steh!.

Der Steuerkolben 2 ist im Gehäuse 1 unter Einsatz der Dichtungen 14 und 15 geführt. Die Dichtung 15 begrenzt eine erste Kreisringfläche 9,15, die vom Sitz 9 des Auslaßventiles 5, 9 bis zu ihr reicht. Diese Kreisringfläche hat keinen veränderlichen Wirkflächenanteil und wird vom ausgesteuerten Druck über die Bremskammer 12 direkt beaufschlagt. Im Steuerkolben 2 ist eine Membran 16 eingespannt, die an ihrem äußeren Rand dichtend im Gehäuse 1 gelagert bzw. eingespannt ist. Diese bildet die von der Dichtung 15 abgeteilte zweite Kreisringiiäche mit veränderlichem Wirkflächenanteil. Im Gehäuse : ist ein Einsatz 17 vorgesehen, der eine kegelige Fläche aufweist und in bekannter Weise ein Widerlager für die Membran 16 bildet, so daß damit je nach Stellung ein veränderlicher Wirkflächenanteil an der Membran erreicht wird. Unter der Men.bran 16 ist die Wiegekammer 18 vorgesehen. Der Steuerkolben 2 bildet mit der Membran 16 und dem Einsatz 17 den Wiegekolben 2, 16. Der der Wiegekam mer 18 abgekehrte Raum auf der anderen Seite der Membran 16 ist über den Kanal 19 mit der Atmosphäre verbunden.

Von der Bremskammer 12 führt eine Leitung 20 zu der Wiegekammer 18. In dieser Leitung 20 ist das Doppelrückschlagventil 21 eingeschaltet, welches mit seinem Ventilkörper 22 auf einem Gehäusesitz 23 aufliegt und von der Kraft der Feder 24 beaufschlagt ist. Die Feder 24 stützt sich andererseits an dem Federteller 25 ab, dessen Lage über die Stellschraube 26 von außen leicht einstellbar ist.

In Fig. 2 ist ein Diagramm des Bremsdruckes P₂ in Abhängigkeit vom Steuerdruck h dargestellt. Es ist ersichtlich, wie die Abstufung des Druckes P2 nicht im Nullpunkt des Diagramms, sondern im Druckpunkt A beginnt. Der Druckpunkt A kann auf der 45"-Linie durch Verstellen der Stellschraube 26 und damit der Kraft der Feder 24 individuell verstellt werden und somit dem Wirkungsgrad der Radbremse angepaßt werden.

Die Funktion des Bremskraftreglers gemäß F i g. 1 ist folgende:

Fig. I zeigt eine gegenseitige Stellung der Teile bei unbeladenem Fahrzeug, also bei eingestelltem größtem Übersetzungsverhältnis. Bei Beginn einer Bremsung strömt Luft über den Anschluß 4 in die Steuerkammer 3 und von hier als Steuerdruck Pi über das geöffnete Einlaßventil 5, 6 zu der Brennkammer 12 und von dort über Anschluß 13 zu den Bremszylinder!!. Der ausgesteuerte Druck Pi ist gleich dem eingesteuerten Druck Pi. Das Doppelrücksehlagvcntil 21 ist geschlossen. Bei sich erhöhendem Druck wird schließlich der Druckpunkt A in F i g. 2 erreich!. Auch in diesem Punkt ist der eingesteuerte Druck noch gleich groß wie der ausgesteuerte Druck. Dieser Druck entspricht darüber hinaus über die Wirkfläche des Ventilkörpers 22 der Kraft der Feder 24. Bei weiterer Erhöhung des Steuerdruckes Pi hebt der Ventilkörper 22 von dem Gehäusesitz 23 kurzzeitig ab, so daß aus der Bremskammer 12 Luft in die Wiegekammer 18 gelangen kann. Hierdurch wird der Wiegckolben 2,16 angehoben, so daß das Einlaßventil 5, 6 schließt. Bei weilerer Erhöhung des Steuerdruckes Λ wiederholt sich dieser Vorgang, wobei jedoch jetzt jeweils ein abgestufter Druck P2, also ein kleinerer Druck als Pi ausgesteuert wird. Je nach der Beladung des Fahrzeuges steigt der ausgesteuerte Druck Pi zwischen dem Druckpunkt A und dem Enddruck bei Vollbremsung an.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausbildungsform des Doppelrückschlagventiles 21. Der Ventilkörper 22 ist hier kolbenartig vermittels der Dichtung 27 geführt. Die Stellschraube 26 ist hier aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt. Sie ist ansonsten auch nicht unbedingt erforderlich. Die Feder 24 kann leicht ausgelauscht oder in ihrer Kraft durch die Hinzufügung von Beilagescheiber¹ od. dgl. verändert werden.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Auslührungsbeispiel des Doppelrückschlagventiles ergibt sich gegenüber dem Beispiel der Fig. I insofern eine abgeänderte Wirkungsweise, als der VeiUilkörper 22 bei einem

höheren Druck als es dem Druckpunkt A entspricht, in der Offensiellung verbleibt. Dies bedeutet, daß der Enddruck der jeweiligen Druckübersetzung unbeeinflußt bleibt, so daß auch eine Verstellung der Krafi der Feder 24 nicht dazu führt, daß zugleich der [inddruck l\ s initvcrstellt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lastabhängig arbeitender Bremskraftregler für Fahrzeuge mit einer mit einem Bremsventil verbundenen Steuerkammer, einer mit Radbremsen ver- s bundenen Bremskammer und mit einem zwischen der Steuerkammer und der Bremskammer vorgesehenen, eine Wiegekammer begrenzenden Wiegekolben, in dem ein die Verbindungen Steuerkammer-Bremskammer und Bremskammer-Atmosphäre steuerndes, lastabhängig beeinflußbares Ein- und Auslaßventil angeordnet ist, wobei der Wiegekolben auf seiner der Bremskammer zugewandten Seite eine Kreisringfläche mit veränderlichem Wirkflächenanteil aufweist, dadurch gekennzeich- >5 net, daß die Kreisringfläche durch eine Dichtung (15) in zwei Kreisringflächen unterteilt ist, von denen die erste Kreisringfläche (9, J5) mit der Breniskammtr (12) direkt verbunden ist und die zweite, die Kreisringfläche (Membran 16) mit veränderlichem Wirkflächenanteil ist und die Wiegekammer (18) begrenzt und daß die Wiegekammer (18) mit der Bremskammer (12) über eine von einem Doppelrückschlagventil (21) gesteuerte Leitung (20) verbunden ist, wobei das Doppelrückschlagventil entgegen der Kraft einer Feder (24) vom Druck in der Bremskammer (12) beaufschlagt ist und oberhalb eines vorbestimmten Bremskammerdruckes von der in der Ausgangsstellung eingenommenen Sperrstellung in eine den Durchfluß von der Brennkammer ^o zur Wiegekammer freigebende Stellung bewegbar ist.

2. Bremskraftregler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (22) des Doppelrückschlagventilcs (2i) kolbenartig geführt & ist.

3. Bremskraftregier nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeiennet, daß die Kraft der Feder (24) des Doppelrückschlagventj's (21) einstellbar ist.

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