DE2658353B2 - Lastabhängiger Bremskraftregler für eine druckmittelbetätigbare Fahrzeug-Bremsanlage - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen lastabhängigen Bremskraftregler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem unbeladenen Fahrzeug ist die auf die Vorderachse zur Einwirkung gelangende Kraft größer als die auf die Hinterachse wirkende Kraft. Da aber die Bremseinrichtung für das vollbeladene und keineswegs für das leere Fahrzeug ausgelegt ist, bedeutet ->o dies, daß als Folge der entlasteten Hinterachse bei einer Bremsung zuerst die Hinterräder und später erst die Vorderräder blockieren. Es ist aber eine Forderung des Bremsenbaues, daß zuerst die Vorderräder und anschließend daran erst die Hinterräder blockie- -,■-, ren sollen.

Um bei einem entladenen oder nur teilweise beladenen Fahrzeug ein Blockieren der Hinterräder vor den Vorderrädern zu verhindern, muß also bei einem bestimmten Punkt die Druckmittelzufuhr in die m> Bremszylinder der Hinterräder unterbrochen oder gedrosselt werden. Dies erfolgt mit Hilfe lastabhängiger Bremskraftregler, mit denen erreicht wird, daß die auf die Vorderachse des Fahrzeuges wirkende Kraft nach Maßgabe des eingesteuerten Druckes proportional ansteigt, während die auf die Hinterachse wirkende Kraft unabhängig von dem eingesteuerten Druck v(m dem der Beladung zugeordneten Punkt, nachfolgend Knickpunkt genannt, konstant bleibt oder unterproportional ansteigt.

Durch die DE-AS 1480348 ist ein lastabhängiger Bremskraftregler mit _#den im Oberbegriff des An-Spruchs 1 angegebenen Merkmalen bekannt. Dieser Bremskraftregler ist kraftgesteuer t und wird über eine Reglerfeder in Form einer Druckfeder auf die ein beladungsabhängig verstellbares Hebelgestänge einwirkt, der Last entsprechend voreingestel't. Dadurch, daß dort die Hebelbewegung zu mehr oder weniger starken Vorspannungen der Reglerfeder herangezogen wird, wirken relativ große Kräfte auf das Hebelgestänge, wodurch dieses zwangsläufig entsprechend stabil, schwer und raumbeanspruchend ausgeführt sein muß. Diese großen Kräfte müssen übertragen werden, wodurch sich baulich ein erhöhter Aufwand ergibt.

Es besteht ferner die Gefahr des Auftretens von Ermüdungserscheinungen der Reglerfeder. Im Fahrzeugbetrieb treten, beispielsweise durch Schlaglöcher, Überhübe und Unterhübe an dem Hebelgestänge auf, wodurch die Gefahr einer Überbelastung und damit die Gefahr einer Beschädigung der Reglerfeder gegeben ist; um solche Überbelastung zu vermeiden, ist ein erhöhter konstruktiver Aufwand erforderlich.

Bei diesem bekannten Regler ist außerdem die Reglerfeder auch ^:jn ungebremsten Zustand stets von Kräften, beispielsweise aufgrund von Achsschwingungen, beaufschlagt, wodurch die Gefahr eines vorzeitigen Verschleißes besteht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen lastabhängigen Bremskraftregler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Reglerfeder durch Achsschwingungen nicht mehr beansprucht wird und die kräftemäßige Belastung der lastabhängigen Verstelleinrichtung verringert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist der durch die Fahrzeugbelastung drehbare Nocken vom Reglerkolben getrennt und es besteht nur eine Wirkverbindung zwischen dem Nocken und dem Ventilstößel. Hierdurch wird der Reglerkolben kräftemäßig von der Achse getrennt, wodurch Überbelastungen beispielsweise aufgrund von Achsschwingungen nicht mehr auf die Reglerfeder übertragen werden können und wodurch außerdem die kräftemäßige Belastung im ungebremsten,Zustand vermieden ist. Auch bei einer Bremsung wird die Reglerfederkraft nicht auf den Nocken und das Hebelgestänge übertragen.

Durch die Erfindung kann auf eine nachteilige Kraft- oder Federsteuerung des Reglerkolbens verzichtet werden. Vielmehr ist bei dem erfindungsgemäßen Bremskraftregler eine lastabhängige Wegsteuerung des Ventilschließkörpers vorgesehen. Die Bauweise ist wesentlich vereinfacht, da der lastabhängig verstellbare Nocken direkt die Stellung des Ventilschließkörpers des Einlaßventils relativ zum Reglerkolben verändert. Die den Ventilschließkörper und den Ventilstößel gegen den Nocken vorspannende Vorspannfeder kann so gewählt werden, daß die Federkraft gerade ausreicht, die anfallenden Reibungskräfte zu überwinden. Der Ventilstößel benötigt bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nur einen vergleichsweise kleinen Querschnitt, so daß der eingesteuerte Druck lediglich auf eine Fläche wirkt, die dem Querschnitt des Ventilstößels entspricht, so daß der

Nocken vom Bremskraftregler her praktisch kräftefrei ist, wodurch der Verschleiß, der bauliche Aufwand sowie die Baumaße verringert werden können.

Die DT-OS 2457793 zeigt einen lastabhängigen Bremskraftregler, bei dem die lastabhängige Verstelleinrichtung durch einen Nocken betätigt wird. Der Nocken wirkt auf einen Stößel und dieser wiederum auf einen Ventilschließkörper, der über eine Ventilschließkörperverlängerung in Wirkverbindung mit dem Stößel steht. Am Kolben des Ventils sowie am Ventilkörper sind ein Einlaß- und Auslaßventilsitz ausgebildet. Diese Ventilsitze wirken mit einem ebenfalls beweglichen Doppelventilschließkörper zusammen. Der VentilschlieSkörper liegt federvorgespannt am Stößel an und folgt somit der Stößel bewegung, wodurch eine lastabhängige Verstellung des Einlaßventils bewirkt wird, und zwar durch Mitnahme des Doppolventilschließkörpers.der mit Hilfe einer Feder gegen den Auslaßventilsitz vorgespannt ist. Der Nokken und Stößel sind jedoch nicht kräftefrei, da auf die relativ große untere Fläche des Ventilkörpers, die zugleich als Abstützung für die Feder dient, nicht nur die Kraft dieser Feder, sondern auch der ausgesteuerte Druck wirkt. Das bekannte Ventil ist somit recht kompliziert aufgebaut und störanfällig, da die einzelnen zu bewegenden Ventilteile hinsichtlich der Vorspannkräfte genau aufeinander abgestimmt sein müssen. Die lastabhängige Verstellung des Einlaßventils erfolgt in umständlicher Weise über mehrere voneinander getrennte Teile. jo

Die DE-OS 2514484 zeigt einen lastabhängigen Bremskraftregler, durch den die Merkmale des Kenrzeichensdes Anspruchs 1 an sich bereits bekannt sind. Die lastabhängige Verstellung erfolgt über einen lastabhängig drehbaren Nocken, der beim Bremsvorgang r, über einen Stößel mit dem Ventilschließkörper eines Auslaßventils in Wirkverbindung gebracht werden kann. In Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung erfolgt eine wegmäßige Verstellung des Auslaßventilschließkörpers. Ein vom eingesteuerten Bremsdruck beaufschlagter Reglerkolben wird sowohl in Schließrichtung des Einlaßventils als auch in der entgegengesetzten Richtung vom Druck beaufschlagt; um eine Bremsabschlußstellung zu erreichen, d. h. das Einlaßventil zu schließen, ist es notwendig, den in die Bremszylinder eingesteuerten Druck zusätzlich auf die Unterseite des Reglerkolbens wirken zu lassen, um die Bewegung des Kolbens in die Schließrichtung des Einlaßventils zu bewirken. Der in die Bremszylinder eingesteuerte Druck wirkt außer auf den Ventilkörper ίο auch noch auf den Querschnitt des Stößels, der wegen des im Stößel angeordneten Entlüftungskanals relativ groß ist, so daß der Nocken gegen die lastabhängige Stellkraft von einer Gegenkraft beaufschlagt wird und somit nicht kräftefrei ist, wodurch die Feinfühligkeit y-, dieses bekannten Bremskraftreglers verschlechtert wird. Außerdem wird die Nockenoberfläche druckmäßig stärker belastet, was zu einem schnelleren Ver-, schleiß des Nockens führt.

Die durch die Druckschriften DE-OS 2 45 7 793 und DE-OS 2514484 bekannten lastabhängigen Bremskraftregler entsprechen damit nicht dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und vermögen auch nicht die der Erfindung zugrundeliegende, oben angegebene Aufgabe zu lösen. Diese bekannten Bremskraftregler arbeiten (,5 überdies nach einem anderen Prinzip als der erfindungsgemäße Bremskraftregler. Die bekannten Bremskraftregler sind dem Fachmann als sogenannte Strahlenregler bekannt. Die Abstufung erfolgt durch den Reglerkolben, dereine vom eingesteuerten Druck beaufschlagte Fläche und einen vom ausgesteuerten Druck beaufschlagte Gegenfläche aufweist. Der erfindungsgemäße Bremskraftregler ist dagegen ein sogenannter Knickregler, bei dem die Abstufung durch die Vorspannung der Reglerfeder bestimmt wird.

Eine weitere vorteilhafte Vereinfachung erfährt die erfindungsgemäße Lösung durch die weitere Ausgestaltung gemäß Anspruch 2.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung, die einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten lastabhängigen Bremskraftregler zeigt, näher erläutert.

In einem Gehäuse 2 befindet sich eine Längsbohrung 4, in die ein Eingangsanschluß 6 für eingesteuerten Druck und ein Ausgangsanschluß 8 führen. In der Bohrung 4 ist ein (gestufter) hohler Reglerkolben 10 teilweise im Abstand zur Bohrungswandung geführt, der eine Sackbohrung 12 aufweist, die über Bohrungen 14 und 16 in der Kolbenw^idung mit dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsaruchluß in Verbindung steht. Im Hohlraum oder in der Sackbohrung 12 ist ein Ventilschließkörper 18 geführt, der von einer Vorspannfeder 20 in Richtung seines Ventilsitzes 22, <ctT am Reglerkolben 10 ausgebildet ist, vorgespannt ist. Die Vorspannfeder stützt sich am geschlossenen Ende des Hohlraumes 12 ab. Der Reglerkolben 10 steht über einen im Gehäuse 2 geführten Ventilstößel 24 mit einem auf einer Welle 26 angeordneten Nocken 28 in Wirkverbindung. Der Nocken ist über einen nicht dargestellten Hebel, der an der Welle angreift und entsprechend der Fahrzeugbelastung ausgelenkt wird, lastabhängig verstellbar. Die Anordnung ist so ausgewählt, daß auch bei leerem Fahrzeug eine Offenstellung des Ventils 18, 22 gegeben ist.

Am in der Zeichnung unteren Ende des Gehäuses 2 befindet sich ein Federgehäuse 30, in dem e<ne Reglerfeder 32 angeordnet ist, die sich auf Federtellern 34 und 36 abstützt und die den Reglerkolben über einen im Gehäuse geführten Stößel 38 gegen den eingesteuerten Druck vorspannt. Die Grundvorspannung ist mit Hilfe einer Einstellschraube 40 einrtellbar. Die Reglerfeder 32 ist eine Zylinderfeder und weist eine sich stetig ändernde Federsteigung auf. wodurch einige Federwindungen vorzeitig auf Block laufen und sich dadurch eine progressive Federcharakteristik ergibt.

Der lastabhängige Bremskraftregler arbeitet wie folgt: Im unbetätigten Zustand der Bremsanlage bei leerem Fahrzeug befindet sich der Regler in der dargestellten Stellung, in der das Ventil die offene Grundstellung einnimmt. Wird ein Bremsvorgang ausgelöst, so wird über den Eingangsanschiuß 6 Druck eingesteuert, dei auf den Kolben 10 einwirkt und diesen gegen die Vorspannkraft der Reglerfeder 32 in der Zeichnung nach unten bewegt. Der über die Bohrung 6 eingefeuerte Druck gelangt über den Hohlraum 12 des Reglerkolbens 10 an dem VentiJschließkörper vorbei durch die Bohrung 16 und die Bohrung 8 zu den Bremszylindern. Von einer bestimmten Druckhöhe ab, die im vorliegenden Fall relativ gering ist wegen der Last O, legt sich der Ventilsitz infolge des in der Zeichnung nach unten laufenden Reglerkolbens auf den Ventilschließkörper 18 und sperrt somit die weitere Druckzufuhr zu den Bremszylindern.

Bei Teillast oder Vollastbedingung, bei der der Ventilschließkörper 18 weiter in den Hohlraum 12 hineinbewegt wird, ist ein dieser Last entsprechender höherer Druck erforderlich, um den Reglerkolben 10 so weit gegen die Vorspannung der Reglerfeder 32 nach unten zu verschieben, bis der am Reglerkolben ausgebildete Ventilsitz 22 auf dem Ventilschiießkörper 18 aufsitzt und die weitere Druckzufuhr zu den Bremszylindern sperrt. Bei Vollast wird der Ventilschließkörper 18 durch den Nocken 28 so weit in den Hohlraum 12 des Reglerkolbens 10 hineinbewegt, daß über die Bohrung 14 der volle eingesteuerte Druck zu den Bremszylindern gelangt.

Durch die Steigungsänderung der Vorspannfeder ") 32 ist der Bremsdruck nicht mehr linear von der Beladung abhängig, sondern progressiv.

Die Vorspannung des Ventilschließkörpers 18 kann außer durch eine Vorspannfeder 20, wie in der Zeichnung dargestellt, auch durch den eingesteuerten in Druck erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lastabhängiger Bremskraftregler für eine druckmittelbetätigbare Fahn.eug-Bremsanlage mit

a) einem Reglerkolben, der mit seiner einen Stirnseite eine mit Bremszylindern verbundene Auslaßkammer und mit einem Teil seiner Mantelfläche eine mit einer Druckquelle verbindbare Einlaßkammer begrenzt,

b) einer Reglerfeder, die auf den Reglerkolben eine der Druckbeaufschlagung in der Auslaßkammer entgegengerichtete Kraft ausübt,

c) ein in einem Hohlraum des Reglerkolbens angeordnetes Ventil, das die durch den Hohlraum hindurch verlaufende Verbindung zwischen der Einlaß- und der Auslaßkammer steuert und das in der Bremslösestellung die Verbindung offen hält und dessen mit einem im Reglerkolben vorgesehenen Ventilsitz zusammenwirkender Ventilschließkörper durch eine im Reglerkolben abgestützte Vorspannfeder in Schließrichiung vorgespannt ist, wobei der Ventilschließkörper im Reglerkolben durch einen Ventilstößel entgegen der Kraft der Vorspannfeder axial bewegbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der auslaßkammerseitig im Gehäuse (2) des Reglers geführte Ventilstößel (24) durch einen in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung drehbaren Nocken (28) axial verstellbar ist.

2. Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vc tilstößel (24) in an sich bekannter Weise mit dem Ventilschließkörper (18) fest verbunden ist.

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