DE2726285A1

DE2726285A1 - Belastungsabhaengige druckreduzierventilanordnung fuer hydraulische bremssysteme

Info

Publication number: DE2726285A1
Application number: DE19772726285
Authority: DE
Inventors: Kaname Doi
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1976-06-11
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1977-12-15
Also published as: JPS52151475A; FR2354226B1; JPS5925703B2; AU2603777A; AU505989B2; FR2354226A1; DE2726285C3; US4113318A; DE2726285B2; GB1535155A; CA1086358A; NL7706378A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber I MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH «60 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Sumitomo Electric Industries, Ltd.

15, Kitahama 5-chome, Higashi-ku, Osaka,Japan

Belastungsabhängige Druckreduzierventilanordnung für hydraulische Bremssysteme

Die Erfindung bezieht sich auf eine belastungsabhängige Druckreduzierventilanordnung für hydraulische Bremssysteme, wobei die Anordnung zwischen einem Fluidmotor (Hauptbremszylinder) und zumindest einem Bremszylinder eines radgetriebenen Fahrzeuges angeordnet ist.

Mit derartigen Ventilanordnungen wird der Druck in Bremssystemen gesteuert, das heißt im allgemeinen im Bremssystem in Abhängigkeit der während eines Bremsvorganges auftretenden Verschiebung der Achslasten; hierbei wird der Bremsdruck für die Bremsen der rückwärtigen Räder des Fahrzeuges demnach in Abhängigkeit der Achslast und der Verzögerung des Fahrzeuges variiert.

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Bei radgetriebenen Fahrzeugen, die Bremssysteme für Front- und Hinterräder aufweisen, tritt bei jedem Bremsvorgang eine Lastverschiebung auf, wobei der Anteil des Fahrzeuggewichtes, der unter normalen Umständen, das heißt ohne Bremsen, von den Fronträdern getragen wird, dynamisch ansteigt, während der Anteil des Gewichtes, der normalerweise von den Hinterrädern getragen wird, absinkt. Dies resultiert von den Trägheitskräften, die proportional zu dem Betrag der Verzögerung des Fahrzeuges während des Bremsvorganges sind. Als Konsequenz dieser Verschiebung wird die Bremskraft der Fronträder demnach erhöht und die Bremskraft der Hinterräder erniedrigt.

Um dieses Ungleichgewicht auszugleichen und ein Blockieren der Hinterräder bei Betätigung der Bremsen zu verhindern, ist es erwünscht, entweder den Hydraulikdruck an den Bremsen der Vorderräder proportional zu der Verzögerung des Fahrzeuges zu erhöhen, während der Hydraulikdruck, der in dem Hauptbremszylinder erzeugt wird, direkt den rückwärtigen Bremsen zugeführt wird; ebenfalls möglich ist es, den Hydraulikdruck, der den rückwärtigen Bremsen zugeführt wird, in Abhängigkeit der Verzögerung des Fahrzeuges zu reduzieren und den Hydraulikdruck, der im Hauptbremszylinder erzeugt wird, direkt den Bremsen der Vorderräder zuzuführen. Die Erfindung bezieht sich auf diesen zweiten Typ der Druckverteilung.

Im Laufe der Jahre sind verschiedene Techniken und Vorrichtungen entwickelt worden, um den Hydraulikdruck, der den rückwärtigen Bremsen zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Verzögerung des Fahrzeuges zu reduzieren. Einige dieser Anordnungen aus dem Stande der Technik gewährleisten eine effektive Verteilung der Bremskraft entsprechend unterschiedlichen Graden der Fahrzeugverzögerung, die jedoch lediglich für ein einziges gegebenes Fahrzeuggewicht ausgelegt sind. Es ist jedoch erwünscht, die Bremskraft zwischen den Vorder- und rückwärtigen Bremsen so zu verteilen und damit ein vorzeitige, s Blockieren der Hinterräder zu ver-

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hindern, daß auch für verschiedene mögliche Fahrzeuggewichte die Bremskraft ausgewogen verteilt wird, um dadurch auch das Schleudern und Drehen des Fahrzeuges zu verhindern.

Bei Schwerfahrzeugen, wie Lastwagen und dergleichen, bei denen das Fahrzeuggewicht über einen weiten Bereich variiert, ist es bekannt, in der Druckreduzierventilanordnung eine Vorrichtung einzubauen, welche indirekt das Gewicht der Fahrzeuglast oder das Gesamtgewicht des beladenen Fahrzeuges mißt und dementsprechend den hydraulischen Druck vom Druckreduzierventil zu den hinteren Fahrzeugbremsen verringert. Diese Anordnung erfordert jedoch eine Erhöhung des Hydraulikdruckes, der notwendig ist, die Druckreduzierung des Reduzierventiles in Abhängigkeit der Fahrzeuglast zu starten, um so eine effektive Bremsverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern zu erreichen, die etwa den verschiedenen Verzögerungen entspricht, die bei einer Bremsung mit verschiedenen gegebenen Fahrzeuggewichten auftreten.

Mehrere Anordnungen benutzen zur indirekten Bestimmung des Fahrzeuggewichtes die Technik, den Anteil der von den Hinterrädern getragenen Fahrzeuglast zu bestimmen. Diese Systeme sind jedoch wegen ihrer Konstruktion problematisch, insofern als bei ihrem Einbau Irrtümer auftreten können, die schwerwiegende Fehler bei der Bestimmung der Fahrzeuglast nach sich ziehen, da bei der exakten Einstellung der in diesen Anordnungen verwendeten Kontrollfeder mit hoher Präzision gearbeitet werden muß. Da zudem die Typen und Modelle der meisten Fahrzeuge in ihrer Bauart stark differieren, ist es schwierig, hier eine universell verwendbare Anordnung herzustellen, so daß auch dadurch Raum für weitere Irrtümer gegeben ist.

Ferner weisen diese Anordnungen Verbindungsmechanismen zu Außenteilen an den Fahrzeugen auf, so daß diese Verbindungsteile in ihrer Funktion gestört werden können. Bei der Installation dieser Anordnungen ist die Justierung zudem sehr schwierig, wodurch diese Anordnungen dazu neigen, beim rauhen Betrieb auf der Straße ihre Justierung zu verlieren.

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Im Gegensatz zu den eben beschriebenen Systemen zur Bestimmung der Verteilung des Fahrzeuggewichtes ist es wesentlich vorteilhafter, ein belastungsabhängiges, auf die Verzögerung ansprechendes Ventil zu verwenden. Derartige Ventile sind so konstruiert, daß das Druckniveau, bei dem die Druckreduzierung des Reduzierventils einsetzt, mit einer bestimmten Fahrzeugverzögerung gekoppelt ist. Bei den meisten dieser Anordnungen wird hierbei ein Verzögerungswert bei unbelastetem Fahrzeug bestimmt. Derartige lastabhängige Druckreduzierventilanordnungen sind demnach Typen mit fest eingestellter Verzögerung zuzurechnen. Mit einer derartigen Anordnung wird demnach ein vorbestimmter Verzögerungswert ohne Rücksicht auf die Ladebedingungen des Fahrzeuges bestimmt. Ist jedoch das Fahrzeug schwer beladen, so wird in der Regel auch ein größerer hydraulischer Bremsdruck erforderlich sein, um diesen spezifischen Verzögerungswert zu erreichen, als dies bei einem unbeladenen Fahrzeug der Fall ist. Auf diese Weise erfolgt die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hinterräder in Abhängigkeit der Beladung des Fahrzeuges.

Andere verzögerungsabhängige und belastungsabhängige Druckreduzierventi!anordnungen sprechen auf unterschiedliche Beschleunigung an, werten also spezifische Verzögerungen des Fahrzeuges bei verschiedenen Ladebedingungen aus. Diese Art von Anordnung soll durch die Erfindung verbessert werden. Die heute erhältlichen Systeme dieses Types sind so konstruiert, daß der spezifische Hydraulikdruck, der durch einen Verzögerungsfühler bestimmt wird, eine Seite des Druckverteilungsventiles zu beaufschlagen, wodurch entsprechend der Druck, bei dem die Druckreduzierventilanordnung zu arbeiten beginnt, variiert wird.

Bei dieser Art Ventilanordnung wird ein Verzögerungsregler verwendet, um die Funktion des Beschleunigungsfühlers zu kontrollieren. Der Beschleunigungsfühler besteht in der Regel aus einer Kugel, die in einer Führung so verschiebbat ist, daß sie die Passage des Druckmittels in eine Kontrollkammer ab einem bestimmten Beschleunigungsniveau blockiert; der Druck in der Kon-

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trollkammer steuert wiederum das Ventil zur Druckaufteilung, so daß dadurch der Startdruck verändert wird. Als Regler für den Verzögerungsfühler dient normalerweise ein Differentialkolben, der zwei nur geringfügig in der Größe unterschiedliche Druckflächen aufweist, die sich gegenüber liegen und aus druckdichten Elementen bestehen, die aus einem hochmolekularen elastischen Material gefertigt sind.

Ein derartiger Verzögerungsregler spricht auf ein vorbestimmtes

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Druckniveau an, das Ventilanordnung von dem Hauptbremszylinder zugeführt wird^und regelt entsprechend die Funktion des Verzögerungsfühlers. Der Verzögerungsregler muß sehr schnell auf eine Änderung im Hydraulikdruck an seinen beiden Druckflächen ansprechen, so daß damit exakt die Funktion des Verzögerungsfühlers kontrolliert werden kann. Ein als Differentialkolben ausgebildeter Verzögerungsregler ist jedoch wegen der oben genannten zwei, den Differentialkolben druckdicht abschließenden Elemente insofern problematisch, als bei einem Anstieg des Reibungswiederstandes beim Differentialkolben dieses für einen Anstieg des Hydraulikdruckes auf den Differentialkolben ausgelegt wird. Dies wiederum verringert die Ansprechempfindlichkeit und Ansprechgeschwindigkeit des Verzögerungsreglers, so daß der Verzögerungsfühler auf diese Weise eine Verzögerung mißt, die geringer als die tatsächliche Verzögerung des Fahrzeuges ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Druckreduzierventilanordnung für hydraulische Bremssysteme der eingangs genannten Art eine neue Konstruktion anzugeben und insbesondere das die Bremskraftverteilung einleitende Reduzierventil so zu verbessern, daß bei unterschiedlichen Verzögerungen des Fahrzeuges unter Berücksichtigung der jeweiligen Fahrzeuglast bzw. Fahrzeugbeladung die Bremskraftverteilung den jeweiligen Bedingungen bei dem Bremsvorgang optimal angepaßt wird.

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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ventilanordnung ein Druckaufteilungsventil, mit dem die Hydraulikströmung von einem mit dem Fluidmotor verbundenen Einlaß zu einem zum Bremszylinder führenden Auslaß in einem bestimmten Bereich ansteigenden Hydraulikdrucks am Ausgang begrenzbar ist, und ferner einen Beschleunigungsfühler aufweist, der ein auf Trägheitskräfte ansprechendes Element enthält, das auf eine bestimmte Verzögerung der Anordnung anspricht und dabei eine entsprechende Strecke auf einer geneigten Laufbahn läuft, wodurch mit dem Fühler der Startdruck für den Arbeitsbereich des Druckaufteilungsventils festlegbar ist, und daß schließlich eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, mit der in Abhängigkeit der Verzögerung der Winkel der geneigten Laufbahn in einem bestimmten Bereich ansteigenden Hydraulikdrucks am mit dem Hauptbremszylinder verbundenen Eingang vergrößerbar ist.

Die Steuerungsvorrichtung, mit deren Abhängigkeit der Verzögerung der Winkel der geneigten Laufbahn einstellbar ist, besteht aus einem Kolben, der bei der Aufschlagung mit vom Eingang, das heißt vom Hauptbremszylinder her strömenden Hydraulikflüssigkeit mit bestimmten Druck aus seiner Lage bewegbar ist, wobei er das auf Trägheitskräfte ansprechende Element, etwa eine Kugel verschiebt, so daß dadurch die vorbestimmte Verzögerung, auf die die Anordnung anspricht, erhöht wird. Die tatsächlich vom Druckmittel beaufschlagte Fläche dieses Kontrollkolbens ist verschiebbar in einem Dichtsitz aus hochmolekularem elastischem Material gelagert, so daß keine anderen, der beaufschlagten Fläche gegenüberliegenden Flächen von Hydraulikflüssigkeit vorbestimmten Druckes beaufschlagt werden, das heißt der Kolben ist kein Differentialkolben.

Die Steuerungsvorrichtung wirkt auf das Trägheitselement dadurch, daß der Winkel der geneigten Laufbahn, auf das das Trägheitselement die vorbestimmte Strecke laufen muß, in einem vorbestimmten Bereich ansteigenden Hydraulikdrucks am Eingang der Ventilanordnung vergrößert wird; das Trägheitselement ist dabei normalerweise eine Kugel.

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Die Steuerungsvorrichtung, mit der in Abhängigkeit der Verzögerung der Winkel der geneigten Laufbahn vergrößert wird, weist ein Drehlager auf, auf dem die geneigte Laufbahn verschwenkt werden kann. Dieses Drehlager weist einen die geneigte Laufbahn aufnehmenden Käfig auf, so daß das Trägheitselement bzw. die Kugel im Käfig angeordnet ist, während der Boden des Käfigs selbst als geneigte Laufbahn ausgebildet ist. Der Käfig, üblicherweise die gesamte Ventilanordnung, ist unter einem bestimmten Neigungswinkel θ eingebaut. Das Trägheitselement bewegt sich längs in dem Käfig die geneigte Laufbahn hinauf und zwar in Richtung der Fahrtrichtung des Fahrzeuges, beginnend von einem Anschlag am Boden des Käfigs die entsprechende Strecke in Abhängigkeit der bestimmten Fahrzeugverzögerung. Dieser Käfig ist um eine Achse drehbar gelagert, die horizontal, jedoch senkrecht zu der geneigten Laufbahn verläuft.

Der oben erwähnte Kolben überwacht die Stellung des Käfigs und hält den Käfig unter dem erwähnten Neigungswinkel lest. Der Kolben ist in dem genannten bestimmten Bereich ansteigenden Hydraulikdrucks am Eingang verschiebbar, so daß dadurch der Käfig auf einen größeren Neigungswinkel angestellt werden kann.

Der Kolben unterstützt den Käfig unterhalb der Achse des Drehlagers. Der Kolben ist dabei gegen seine schräge Unterseite durch Hydraulikflüssigkeit verschiebbar, die einen Druck innerhalb des besagten Bereiches am Eingang der Ventilanordnung aufweist, wodurch der Käfig auf einen größeren Neigungswinkel angestellt wird.

Die Vorrichtung zur Kontrolle der Käfigstellung kann zusätzliche Haltemittel aufweisen, die den Käfig in ständigem Kontakt mit dem Kolben halten, so daß sichergestellt wird, daß der Käfig den Bewegungen des Kolbens folgt und etwa Schwingungen der Ventilanordnung aufgrund der Fahrzeugvibrationen nicht in die Bewegung eingehen.

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Das Trägheitselement der Ventilanordnung ist, wie gesagt, vorzugsweise eine Kugel, die auf der geneigten Laufbahn während der Verzögerung des Fahrzeuges eine entsprechende Strecke läuft; dabei sitzt sie auf einem ringförmigen Ventilsitz auf und schließt einen Druckmitteleingang zu einer Kontrollkammer, in der das Druckmittel direkt auf das Druckaufteilungsventil wirkt, um so den Beginn der Druckaufteilung zu verzögern.

Wenn der Eingang in die Kontrollkammer geschlossen ist, ist damit der Startdruck für die Tätigkeit des Druckaufteilungsventiles festgelegt, so daß die Druckreduzierung dann beginnt,wenn die Ventilanordnung mit einem höheren Druck beaufschlagt wird.

Die Drehachse des Käfigs, in dem die Kugel gehalten ist, ist so angeordnet, daß es durch den Schwerpunkt der Kugel verläuft, wenn diese an dem ringförmigen Ventilsitz" anliegt. Hierdurch wird die Kugel in dem ringförmigen Ventilsitz sicher gehalten, unabhängig davon, wie der Neigungswinkel der geneigten Laufbahn aufgrund der Drehbewegungen des Käfigs verändert wird.

Weiterhin ist in der Druckmittelpassage von dem Eingang der Ventilanordnung bzw. der ersten, das Druckaufteilungsventil aufnehmenden Kammer eine Drossel vorgesehen, über die Druckmittel zu der, die Verzögerung einstellenden Steuerungsvorrichtung zugeführt wird. Die Druckmittelströmung durch diese Drossel ist so begrenzt, daß der Druckanstieg in der, die Steuerungsvorrichtung für die Verzögerung aufnehmenden Kammer in Abhängigkeit von dem Druckanstieg am in die Kammer für das Druckaufteilungsventil liegenden Eingang verzögert wird. Bei einer langsamen Bremsung wird daher der Druckaufbau in der die Steuerungsvorrichtung für die Verzögerung aufnehmenden Kammer nur geringfügig verzögert. Bei starken Bremsungen verzögert die Drossel jedoch die Tätigkeit des als Positionsregler dienenden Kolbens.

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Hierdurch wird der Verzug zu Beginn der Bremsung kompensiert, der üblicherweise in Abhängigkeit des Druckanstieges während des Zuführens der Hydraulikflüssigkeit zu der Bremse und der bei diesem Hydraulikdruck auftretenden Verzögerung auftritt, wenn die Geschwindigkeit des BremsVorganges ansteigt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen; die Erfindung ist in einigen Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierin stellen dar:

Fig. 1: eine schematische Ansicht eines Fahrzeugbremssystems mit einer belastungsabhängigen Druckreduzierventilanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2: eine Seitenansicht auf einen das Innere der Ventilanordnung gemäß Fig. 1 zeigenden Querschnitts;

Fig.3a: eine Aufsicht auf einen Querschnitt einer Ventilanordnung längs der Linie A-A in Fig. 2;

Fig.3b: einen Querschnitt eines Teiles der in Fig. 3a gezeigten Ventilanordnung entlang der Linie B-B;

Fig. 4: eine teilweise geschnittene Ansicht eines Kolbenventils, das als Druckaufteilungsventil in der Ventilanordnung gemäß Fig. 2 verwendet ist;

Fig. 5: eine teilweise geschnittene Ansicht eines Ventilsitzes des Druckaufteilungsventils der Ventilanordnung gemäß der Fig. 2;

Fig. 6: eine teilweise gebrochene Aufsicht auf den Ventilsitz gemäß Fig. 5 entlang der Linie C-C;

Fig. 7: eine teilweise aufgebrochene Unteransicht des Ventilsitzes gemäß der Figur 5 entlang einem Schnitt längs D-D;

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Fig. 8: eine Seitenansicht eines Schnittes des Ventilsitzes gemäß Fig. 5 entlang einem Schnitt längs E-E;

Fig. 9: ein Diagramm zur Darstellung der Eigenschaften der belastungsabhängigen Druckreduzierventilanordnung gemäß der Erfindung bei einem unbeladenen bzw. beladenen Fahrzeugs;

Fig. 10:einen Querschnitt eines geänderten Teiles der Ventilanordnung gem. der Fig. 2.

In Fig. 1 ist schematisch ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeuges dargestellt, bei dem eine belastungsabhängige Druckreduzierventilanordnung 13 verwendet ist. Das Bremssystem weist Bremszylinder 9 bzw. 10 für die Vorderräder 11 bzw. Hinterräder 12 auf, die von einem Tandem-Hauptbremszylinder 3 versorgt werden. Der Hauptbremszylinder wird dadurch betätigt, daß ein Bremspadal 1 mit einer durch den Pfeil 2 angedeuteten Tretkraft nach unten gedrückt wird. Der Sekundärteil 5 des Hauptbremszylinders 3 enthält eine unabhängige zweite Hauptbremszylinderkammer, die mit dem Bremszylinder 9 der Fronträder über eine Leitung 6 verbunden ist; die Teile 5, 6 und 9 bilden das Bremssystem für die Vorderräder. Der Primärteil 4 des Hauptbremszylinders 3 enthält eine Primärkammer, die mit einem Eingang 21 der Ventilanordnung 13 über eine Leitung 7 verbunden ist. Der Ausgang 102 der Ventilanordung 13 ist mit dem Bremszylinder 10 der Hinterräder 12 über eine Leitung 8 verbunden. Die Teile 4, 7, 13, 8 und 10 bilden das Bremssystem für die Hinterräder. Die Ventilanordnung 13 ist am Fahrzeug unter einem Winkel θ_e relativ zu der Straßenoberfläche eingebaut; ferner ist die Ventilanordnung 13, wie in der Figur durch den Pfeil am linken unteren Rand angedeutet in Richtung der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges angeordnet.

In Fig. 3 ist das Innere der Ventilanordung 13 dargestellt. Die Anordnung ist zusammengesetzt aus einem Druckaufteilungsventil 100, mit dem der den hinteren Bremszylindern zugeführte Hydrau-

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likdruck reduziert wird, ferner aus einem Verzögerungsfühler zur Bestimmung der Fahrzeugverzögerung, aus einer Verzögerungssteuerung 400, die den Grad der von dem Verzögerungsfühler aufgenommenen Fahrzeugverzögerung kontrolliert, aus einer Startsteuerung 500, mit dem der Punkt eingestellt wird, an dem das Druckaufteilungsventil 100 zu arbeiten beginnt und schließlich aus Haltemitteln 200, die unerwünschte Vibrationen der Anordnung unterdrückt, in dem der Beschleunigungsfühler 300 ständig in Kontakt mit der Verzögerungssteuerung 400 gehalten wird.

Die Ventilanordnung 13 ist in einem Gehäuse 20 angeordnet, wobei die größte Öffnung in dieses Gehäuse durch einen Enddeckel abgeschlossen ist, der an der rechten Endfläche 44 des Ventilgehäuses aufsitzt und mit diesem eine Kammer 45 bildet, die mit einem O-Ring 80 aus hochmolekularem elastischem Material abgedichtet ist, der zwischen einer ringförmigen Schulter 46 und einer Gegenfläche 71 des Enddeckels 70 eingepreßt ist. Durch diesen Dichtsitz wird das Austreten von Hydraulikflüssigkeit aus einer den Beschleunigungsfühler aufnehmenden Kammer 47 verhindert. Der Enddeckel 70 ist durch Bolzen 85 am Gehäuse befestigt.

Die Ventilanordnung enthält vier Hauptkammern, nämlich eine erste Kammer 30 für das Druckaufteilungsventil 1OO, eine zweite Kammer 33 (Kontrollkammer) in der die Startsteuerung angeordnet ist, eine dritte Kammer 47 (Verzögerungskammer) zur Aufnahme des Beschleunigungsfühlers 300 und eine vierte Kammer 407, in der die Verzögerungssteuerung 400 angeordnet ist. Die dritte bzw. Verzögerungskammer 47 steht mit dem Eingang 21 der Ventilanordnung über die erste Kammer 30, eine Druckmittelpassage 25 und eine Mündung 233 in einer Käfighalterung 230 in Verbindung. Wie oben bereits gesagt, ist der Eingang 21 der Ventilanordnung mit dem Primärteil 4 des Tandem-Hauptbremszylinders über die Leitung 7 verbunden.

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Die dritte bzw. Verzögerungskammer 47 ist mit der zweiten bzw. Kontrollkammer 33 über einen Ventilsitz 530, eine Mündung 546 und Passagen 545 und 50 verbunden. Der Ventilsitz 530 wird durch eine Halterung 540 hierbei in Position gehalten. Die Druckmittelpassage zwischen den Kammern 47 und 33 wird geschlossen bzw. geöffnet in Abhängigkeit, ob ein Beschleunigungssensor 310, der hier als auf Trägheitskräfte ansprechende Kugel im Ventil dargestellt ist, auf dem ringförmigen Ventilsitz 530 aufsitzt oder von diesem abgehoben ist, wie dieses in der Figur dargestellt ist.

Der Verzögerungsfühler besteht im wesentlichen aus dem auf Trägheitskräfte ansprechenden Beschleunigungsfühler 310, der entsprechende Verzögerungen des Fahrzeuges dadurch aufnimmt, daß er seine Position in einem ihn aufnehmenden Käfig 301 verändert, wobei er auf einer geneigten Laufbahn 304 im Käfig 301 läuft. In Figur 2 ist die Laufbahn horizontal gezeichnet, jedoch muß dabei bedacht werden, daß die gesamte Ventilanordnung unter dem Neigungswinkel 0 im Fahrzeug eingebaut ist. Der Beschleunigungsfühler 310 besteht aus einer metallenen Kugel, da diese wegen der geringen Reibung besonders rasch auf Verzögerungsänderungen anspricht.

Der Käfig 301 ist ein einseitig geschlossener Zylinder mit einem Durchmesser von 2 Rc; er ist in der Ventilanordnung mit seinem offenen Ende nach vorne, das heißt in Richtung der normalen Fahrrichtung des Fahrzeuges, das heißt in der Figur 2 nach links bzw. in des am linken unteren Rand der Fig. 1 eingezeichneten Pfeiles ausgerichtet. Der Boden des Käfigs ist in Richtung dessen Achse mit einer Ausnehmung 303 versehen, die einen Anschlag für die Kugel 310 bildet. Die innere glatte zylindrische Oberfläche umfaßt die Kugel 310, so daß diese auf der Oberfläche gleitet oder rollt, wobei die untere Berührungsfläche zwischen Kugel und Oberfläche des Käfigs die geneigte Laufbahn 304 bildet. Wenn das Fahrzeug, in der die Ventilanordnung eingebaut ist, sich in Ruhe befindet oder nach vorwärts beschleunigt bzw. mit konstanter Geschwindigkeit fährt, verbleibt die Kugel 310

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♦Richtung

an dem Anschlag 303.

An der geschlossenen Seite des Käfigs 301 sind Druckmitteldurchlässe 305 vorgesehen, durch die Hydraulikflüssigkeit frei abfließen kann, wenn sich die Kugel 310 in den Käfig 301 bewegt, so daß die Freibewegung der Kugel nicht gestört wird.

Wie in Fig. 3a gezeigt, weist der Käfig 301 seitlich an entgegengesetzten Seiten zwei Ausnehmungen 307 auf, die auf der Y₁ - Y₁- Achse liegen. Diese Achse ist senkrecht zu der Ventilachse Y₁ - Y₁ in Fig. 2. Jede der seitlichen Ausnehmungen 307 ist mit einem Durchbruch 306 versehen, in der Drehzapfen aufgenommen sind, so daß das Gehäuse 301 um die Y₁ - Y₁-Achse geschwenkt werden kann.

Die Form und die Abmessungen dieser seitlichen Ausnehmungen sind so bestimmt, daß jeweils noch ein Hohlraum 308 zwischen der Innenseite der Ausnehmungen 307 und der Kugel 310 verbleibt, so daß diese in dem Käfig frei laufen kann.

Die Verzögerungskammer 27 weist zwei ebenfalls gegenüberliegende Bohrungen 91 auf, die durch die Wand des Ventilgehäuses reichen. Die Innen gelegenen Teile dieser Bohrungen haben geringeren Durchmesser und nehmen jeweils eine Mutter 92 auf. Die Achse der Bohrungen 31 liegt ebenfalls in der Y₁ - Y₁-Achse, die die X₁-X₁- Achse unter einem rechten Winkel kreuzt. Die Achse X₁ - X₁ ist die Achse der Ventilanordnung 13, die mit der zentralen Achse des mit der Kugel 310 korrespondierenden Ventilsitzes 530 und des Halters 540 zusammenfällt.

Das nach außen weisende Ende jeder Bohrung ist mit einer bearbeiteten Haltefläche 90 versehen, welche die Y₁-Y₁- Achse unter einem rechten Winkel schneidet. Der Absatz in den Bohrungen 91 trägt ringförmige Schultern 93, die ebenfalls in Ebenen senkrecht zur Y₁-Y₁ - Achse liegen. Lagerbolzen 320,

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mit radial sich erstreckenden Ansätzen 321 sind in den Bohrungen 91 eingesetzt und mit einem Gewinde 332 in die Muttern 92 eingeschraubt, so daß die Bolzen in den Bohrungen fest sitzen. Die inneren Enden der Bolzen 320 laufen in den Drehzapfen 324 aus, die in den Bohrungen 306 im Käfig 301 gelagert sind, um den Käfig um die Achse Y₁ - Y₁ verschwenken zu können.

O-Ringe 330, aus einem hochmolekularen elastischen Material sind in dem Spalt zwischen den ringförmigen Schultern 323 der Absätze 321 und der ringförmigen Schulter 93 der Bohrungen 91 eingepreßt, wenn die Drehbolzen 320 in ihren jeweiligen Bohrungen so verschraubt sind, daß die Bolzenköpfe jeweils an der Fläche anliegen. Dieser O-Ringsitz verhindert das Ausfließen von Bremsflüssigkeit aus der Verzögerungskammer 47 durch die Bohrungen

Ringförmige Schultern 325 der Bolzen 320 lassen einen genügenden Zwischenraum zwischen den Drehzapfen 324 und den Muttern 322 für die Bolzen, so daß der Käfig 301 in dem Drehlager frei und sehr genau verschwenkt werden kann. Die Drehzapfen 324 haben eine solche Länge, daß ihre Enden 326 in die oben erwähnten Hohlräume 308 reichen, jedoch einen schmalen Spalt zwischen den Enden und der Kugel 310 belassen.

Der Schnitt der Y₁-Y₁- Achse und der X₁-X₁- Achse ist als Zentrum Cp bezeichnet. Dieses Zentrum fällt mit dem Zentrum Cb der Kugen 310 dann zusammen, wenn diese die vorbestimmte Verzögerung des Fahrzeuges aufgenommen hat und dadurch am ringförmigen Ventilsitz 530 anliegt, nachdem sie zuvor auf der geneigten Laufbahn 304 entlang der Achse X- - X, des Käfigs 301 sich vorwärts bewegt hat, so daß die Kugeloberfläche der Kugel 310 den Sitzring 531 des Ventilsitzes 530 berührt. Wenn demnach in der Figur 2 gesehen die Kugel 310 sich ganz nach links bewegt hat und an dem Ventilsitz 530 ansitzt, fallen die Zentren Cb und Cp zusammen. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Oberfläche der Kugel 310 jeweils dicht auf dem Ventilsitz 530 aufsitzt, unab-

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hängig davon, welchen Winkel der Käfig 301 um seine Drehachse Y₁ - Y₁ einnimmt.

Die Tiefe der den Anschlag 303 bildenden Ausnehmung am Boden des Käfigs ist so bestimmt, daß das Zentrum Cb der Kugel, das immer auf der Achse X₂ - X, des Käfigs 301 liegt, eine bestimmte Entfernung Bt vom Zentrum Cp entfernt ist, wenn die Kugel 310 in Ruhe am Anschlag 303 anliegt. Diese Entfernung stellt den Betrag der Strecke dar, die die Kugel 310 laufen muß, nachdem sie die vorbestimmte Verzögerung des Fahrzeuges erfaßt und bevor sie flüssigkeitsdicht auf dem Ventilsitz 530 aufsitzt. In der Fig. fällt die Achse X₂ - X₂ des Käfigs 301 mit der Achse X₁ - X₁ der Ventilanordnung 13 zusammen, die durch das Zentrum der Mündung 645 verläuft. Wenn jedoch deren Käfig 301 abwärts um die Y₁ " ^Yi~ Achse schwenkt, fällt die Achse X₂ - X₂ des Käfigs nicht mehr mit der Achse X₁ - X₁ zusammen, sondern schneidet diese Achse im Zentrum Cp. Diese Situation ist in gestrichelten Linien in Fig. 2 eingezeichnet.

Die Tachsache, daß das Zentrum Cb der in Ruhe am Anschlag 303 anliegenden Kugel 310 hinter bzw. zur rechten Seite des Drehzentrums Cp des Käfigs liegt, wie auch in Fig. 2 dargestellt, trägt ebenfalls zu der Tatsache bei, daß der Käfig 301 abwärts um die Achse Y₁ - Y₁ senken kann und so den Bewegungen einer Positionssteuerung 420 folgen kann, wie das nachfolgend näher beschrieben ist.

Wie in den Fig. 2 und 3b dargestellt, führt ein Kanal 75 durch das Ventilgehäuse 20 zu einer Bohrung 76 außen am Ventilgehäuse. In dieser Bohrung 76 ist ein üblicher Entlüftungsstutzen eingeschraubt, mit dem beim Füllen der Ventilanordnung 13 mit Bremsflüssigkeit die Verzögerungskammer 47 entlüftet werden kann.

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Die Passage 50, die von der Verzögerungskanuner 47 zu da.r zweiten, Kontrollkammer 30 führt, weist eine Aufbohrung 48 auf, in der der Ventilsitz 530 gegen eine ringförmige Schulter 49 der Aufbohrung 48 gelagert ist. Der Ventilsitz 530 ist ebenfalls aus einem hochmolekularen elastischen Material konstruiert; er liegt in einer Ebene senkrecht zu der Achse X₁ - X₁.

Der Sitz 530 für die Kugel 310 weist eine zentrale mit mehreren Absätzen verschiedenen Durchmessers auf, in denen der Halter für den Ventilsitz mit radialen Absätzen 542, 543 und 544 anliegt, so daß dadurch der Sitz 530 nicht aus der Halterung ausweichen kann. Ein Fuß 541 des Halters 540 liegt in der Flüssigkeitspassage 50 eng an.

Wenn dieser Fuß 541 in eine Position in der Passage 15 gedrückt wird, so daß die Endseite des Absatzes 544 die ringförmige Schulter 49 berührt, wird ein ringförmiger Teil des Ventilsitzes 530 ebenfalls gegen die Schulter 49 durch den Absatz 543 des Halters gepreßt, so daß die Außenseiten des Ventilsitzes 530 flüssigkeitsdicht in ihrem Sitz gelagert sind.

Die Länge des Absatzes 542 in axialer Richtung des Halters 540 ist ein wenig kürzer als die korrespondierende Bohrung des Ventilsitzes 530, so daß das Ende des Absatzes 542 nicht die Außenfläche des Ventilsitzes 530 beführt. Wenn die Kugel 310 aus ihrer Ruhelage durch die Trägheitskraft aufgrund der vorbestimmten oder gesetzten Verzögerung des Fahrzeuges bewegt wird, bis sie am Ventilsitz 530 anliegt, wird dieser ebenfalls genau bündig mit dem Absatz 542 in Berührung kommen, so daß auch hier auch guter flüssigkeitsdichter Sitz erreicht wird. Anders ausgedrückt wird demnach der Sitz- bzw. Kontaktring 531 des Ventilsitzes 530 leicht durch die Kugel 310 verformt bzw. zusammengepreßt, so daß die Oberfläche der Kugel 310 dann ebenfalls in Kontakt mit dem Absatz 542 des Halters 540 steht.

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Der Halter 540 für den Ventilsitz weist eine axial verCLaufende Mündung 546 mit kleinem Durchmesser und eine größere Bohrung 545 auf. Der Querschnitt der Mündung 546 ist so schmal gewählt, daß der Hydraulikdruck in der Kontrollkammer 33 so gut wie möglich gleich dem gewünschten vorbestimmten Hydraulikdruck in der Verzögerungskammer 47 zu der Zeit ist, wenn die Kugel 310 aus ihrer Ruhelage sich zu bewegen beginnt. Wenn die Kugel 310 sich aus ihrer Ruhelage abhebt und die Entfernung Bt bis zum Ventilsitz 530 durchläuft, so steigt während dieser kurzen Zeitspanne der Hydraulikdruck in der Verzögerungskanuner ebenfalls an. Durch den schmalen Durchmesser der Mündung 546 wird nun verhindert, daß der Hydraulikdruck in der Kontrollkammer ebenfalls ansteigt, während das verzögerungsempfindliche Ventil mit der Kugel schließt.

Mehrere Bohrungen mit gleicher Mittellinie in der Verzögerungssteuerung 400 durchdringen das Ventilgehäuse 20 bis in die Verzögerungskanuner 47. Der Durchmesser dieser Bohrungen nimmt gegen die Kammer 47 jeweils ab, während deren Mittellinie auf der Achse Z₁ - Z₁ liegt, die die Achse X₁ - X₁ in einem Punkt schneidet, der rechts hinter dem Zentrum Cp zum Boden des Käfigs 301 gewandt liegt.

Die erste Bohrung 58 dieser verschiedenen Bohrungen in der Verzögerungssteuerung 400 ist die Bohrung mit dem größten Durchmesser. In die nächste weiter innen gelegene Bohrung 61 ist ein Gewinde eingeschnitten; die nächstfolgenden Bohrungen 62, 63, und 65 schließen sich an und weisen jeweils abnehmende Durchmesser auf. Der Durchmesser der innersten Bohrung 65 ist so bemessen, daß in ihm ein oberer Stab 422 des Position-Steuerungs-Kolbens 420 mit Spiel koaxial gelagert ist.

Die genannten Bohrungen sind mit einem Stopfen 401 außen verschlossen, der seinerseits mit einem äußeren Gewinde versehen ist, das in das Gewinde der Bohrung 61 eingeschraubt wird. Wenn der Stopfen 401 angezogen ist, berührt eine Schulter 402 eine

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Endfläche 59 des Ventilgehäuses 20 während ein seitlicher Absatz 403 des Stopfens in der ersten Bohrung 58 eingetaucht ist. Ein in axialer Richtung sich erstreckender Absatz 405 des Stopfens 401 sitzt seinerseits in der Bohrung 62. Ein dichter Sitz des Stopfens wird durch einen O-Ring 470 erreicht, der zwischen einer Schulter 408 des Stopfens und einer Schulter 6O zwischen den Bohrungen 58 und 61 eingepreßt ist.

Die oben erwähnte vierte Kammer 407 der Ventilanordnung wird durch das Innere des Stopfens 401 gebildet. Die Bohrung der vierten Kammer 407 ist konzentrisch zu den Absätzen 403 und 405.

In dem Zwischenraum zwischen dem Ende 406 des Stopfens 401 und einer Schulter 64 der Bohrung 63 ist ein ringförmiger Halter eingesetzt, dessen äußerer Durchmesser in die Bohrung 62 eingepaßt ist; in dem Halter 440 ist verschiebbar der obere Stab 422 des Verzögerungskontrollkolbens 420 gelagert. Auf dem Halter ist ein Ringsitz angeordnet, der einen äußeren Flansch 451 aufweist, welcher an der Bohrung 73 anliegt und der ferner einen inneren Ringflansch 452 aufweist, in dem der Stab 422 in flüssigkeitsdichtem Sitz gelagert ist. In der Bohrung 63 ist ferner ein oberer Halter 460 koaxial angeordnet, dessen Außenfläche in die Bohrung 63 eingepaßt ist und der einen inneren Durchmesser aufweist, in dem wiederum der obere Stab 422 verschiebbar gelagert ist.

Der gesamte Kontrollkolben 420 besteht demnach aus einem oberen Stab 422, der sich in die Verzögerungskanuner 47 erstreckt und einem unteren Stab 424, der sich nach abwärts in die vierte Kammer 447 erstreckt. Dieser untere Stab weist einen Ringflansch 421 auf, dessen äußerer Durchmesser der Bohrung der Kammer 407 angepaßt ist, so daß der untere Stab in dieser Kammer gleichten kann.

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Das obere Ende des oberen Stabes 422 endet in einer abgerundeten Kontaktfläche 423 von halbkugeliger Form, das in einem Bührungskontakt mit geringer Reibung mit der Unterseite des Käfigs 301 für die Kugel 31O steht. Unterhalb des Flansches 421 des unteren Stabes 422 erstreckt sich ein Halsteil 425, dessen Durchmesser geringfügig größer als der äußere Durchmesser des sonstigen unteren Stabes 424 ist. In der Kammer 4O7 ist zwischen deren Boden 4O9 und einer Schulter 427 des Flansches 421 eine Kontrollfeder 43O angeordnet, in deren Innendurchmesser am oberen Teil der Halsteil 425 des Stabes 424 eingreift und damit die Führung der Feder erleichtert. Mit dieser Feder 43O wird der Kolben 42O in der Kammer 4O7 so gehalten, daß eine obere Schulter des Flansches 421 an dem ersten Halter 440 anliegt, der demnach als Anschlag dient, wie dies in Figur 2 dargestellt ist. Die Feder hat eine Federkonstante Kc und eine Einstallkraft Fee, die im Kolben 42O immer in Richtung oder gegen einen durch eine Schulter 442 des Halters 44O gebildeten Anschlag drückt.

Die Mittellinie des Kolbens 420 fällt mit der erwähnten Achse Z₁ - Z₁ zusammen, entlang auch der Kolben 420 verschoben wird.

Der Ringsitz 450 gewährleistet einen flüssigkeitsdichten Sitz in der Bohrung 63 einerseits und dem oberen Stab 422 andererseits, so daß die Querschnittsfläche Ap dieses Stabes die vom Druckmittel in der Verzögerungskammer 47 beaufschlagte Druckfläche ist. Die Länge des oberen Stabes 422 von der oberen ringförmigen Schulter 428 des Flansches 421 bis zu der Berührungsfläche 423 ist so gewählt, daß diese Berührungsfläche den Außenumfang 302 des Käfigs 31 berührt, wenn die Schulter 428 am Anschlag 442 anliegt. In dieser Stellung des Kolbens 420 fällt die Achse X₂ - X₂ des Käfigs mit der Achse X₁ - X₁ der Ventilanordnung zusammen. Diese obere Position des Kolbens 420 bestimmt auch den Gesamthub If des Kolbens zwischen dem unteren Ende 426 des unteren Stabes und dem Boden 409 der vierten Kammer 407.

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Die Kraft Pfi»Ap auf die Druckfläche Ap des oberen Stabes 422 aufgrund des Hydraulikdruckes Pfi in der Verzogerungskanuner 47 ist größer als die Einstellkraft Fee der Kontrollfeder 430, so daß der Kontrollkolben 420 um die Strecke Ii verschoben wird. Der Kontrollkolben 420 ist im Gleichgewicht, wenn gilt:

Pfi * Ap = Fee + Kc * Ii (I)

Diese Verschiebung des Kolbens 420 führt zu einer Schwenkung des Käfigs 3Ο1 um die Achse Y. - Y. , wobei die Berührungsfläche 423 des Stabes 420 immer in Kontakt mit dem Käfig aufgrund der später zu beschreibenden Haltemittel 2OO und des Gewichtes des Beschleunigungsfühlers verbleibt. Die Mittelachse X₂ - X₂ des Käfigs 301 bildet dann den Winkel θί mit der Achse X₁-X₁ ; bei diesem Neigungswinkel Θ1 des Käfigs 301 ist demnach gegenüber der Ruhelage des Käfigs eine höhere Verzögerung des Fahrzeuges notwendig, damit die Kugel 310 entlang der geneigten Laufbahn 304 in Vorwärtsrichtung gegen den Ventilsitz 530 läuft.

Die Verzögerungssteuerung 400 wird demnach lediglich durch das Druckniveau in der Verzögerungskammer 47 beeinflußt, da der Kolben 420 lediglich eine dem inneren Durchmesser des Ringsitzes 450 entsprechende von der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagte Druckfläche Ap aufweist. Im Gegensatz zu bekannten Ventilanordnungen, bei denen der Kolben mehrere vom Druckmittel beaufschlagte Flächen aufweist, ist es bei dem hier nur einseitig beaufschlaftem Kolben möglich, die Reibungskräfte bei der Tätigkeit des Kolbens 420 auf ein Minimum zu beschränken. Diese Fähigkeit der Verzögerungssteuerung 400, die ansonsten beobachteten am Kolben 420 angreifenden Hemmkräfte im Hinblick auf die Änderungen des Druckniveaus in der Kammer 47 zu minimalisieren, trägt wesentlich dazu bei, daß der Kräfig 301 in seiner Drehbewegung sehr genau den Druckschwankungen in der Verzögerungskammer 47 folgt.

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Die oben erwähnten Haltemittel 200 sind wiederum in einer Reihe von koaxialen Bohrungen mit unterschiedlichem Durchmesser angeordnet. Die erste Bohrung 37 mit dem größten Durchmesser liegt am oberen Ende des Ventilgehäuses 20. Die nächste Bohrung 38 ist mit einem Gewinde versehen und von einer Bohrung 39 mit noch kleinerem Durchmesser gefolgt. An diese Bohrung 39 schließt sich eine vierte Bohrung 40 und eine fünfte Bohrung 41 an die jeweils einen kleineren Durchmesser als die vorhergehende Bohrung haben, so daß eine Serie von Bohrungen mit nacheinander kleineren Durchmessern von der Außenseite des Ventilgehäuses 20 bis in das Innere der Verzögerungskammer 47 reicht. Alle Bohrungen sind wiederum konzentrisch. Der Durchmesser der Bohrung 41, die sich direkt an die Kammer 47 anschließt ist so bemessen, daß ein Käfighalter in dieser axial mit Spiel gleiten kann. Das obere Ende der Bohrungen ist mit einem Stopfen 201 abgeschlossen, der mit einem äußeren Gewinde 205 in die Bohrung 38 eingeschraubt ist, bis eine ringförmige Schulter 204 des Kopfes 213 des Stopfens eng an einer Endfläche 43 des Ventilgehäuses am oberen Ende des Bohrung 37 anliegt. Ein seitlicher Absatz 203 des Kopfes des Stutzens ist hierbei in diese erste Bohrung 37 eingepaßt. Der Stopfen 201 ist in der Bohrung durch einen geeigneten O-Ring 240 gehalten, der zwischen einer durch den Absatz 203 geformten Schulter und einer Ringschulter 36 am Boden der Bohrung 37 eingepreßt ist.

Der Stutzen 201 weist an seinem Boden einen sich axial erstreckenden Absatz 206 auf, der in die Bohrung 40 eingreift. Ein mittig im Stopfen angeordneter Kanal 208 endet an seinem Boden in einer Bohrung 210 mit größerem Durchmesser, die in dem Absatz 206 des Stopfens angeordnet ist. In der Bohrung 210 ist der Käfighalter 230 verschiebbar gelagert. Das obere Ende des Kanales 208 endet in einer Entnahmebohrung 212, die im Kopf 213 des Stutzens angeordnet ist und ein Binnengewinde aufweist in das ein Entlüfter eingeschraubt ist.

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In den Kopfteil des Absatzes 206 des Stopfens 201 ist e\n sich in radialer Richtung erstreckender Querkanal 2Ο9 angeordnet, der mit dem mittigen Kanal 208 im Zentrum des Stopfens und mit einem Zwischenraum zwischen der Bohrung 39 und der Oberfläche des Absatzes 206 des Stopfens 201 in Verbindung steht. Ober diesen Zwischenraum ist der Querkanal ferner mit einem weiteren Kanal 25 verbunden, so daß Druckmittel von dem Eingang 21 der Ventilanordnung in die Bohrung 210 über den Kanal 25 die Bohrung 39, den Querkanal 209 und den Kanal 208 fließen kann.

Wie in der Figur gezeigt, ist in dem Zwischenraum zwischen dem Ende 207 des Absatzes 206 des Stopfens 201 und der ringförmigen Schulter 42 eine Halterung 250 angeordnet, die einen äußeren Durchmesser aufweist, der an die Bohrung 40 angepaßt ist und einen inneren Durchmesser hat, in dem der Käfighalter 230 verschiebbar gelagert ist. An diese Halterung schließt sich der Ringsitz 260 an, der mit einem äußeren Flansch versehen ist, durch dem der flüssigkeitsdichte Sitz in der Bohrung gewährleistet ist, und der ferner einen inneren Flansch 262 aufweist, durch den der Käfighalter 230 ebenfalls gegen den Ringsitz angedichtet ist. Der Käfighalter 230 hat eine zylindrische Form, wobei dessen Achse, entlang der der Käfighalter 230 verschoben wird, in der Z₁-Z₁- Achse liegt.

Der Mittelteil des Käfighalters 230 weist eine zu der Zylinderachse koaxiale Blindbohrung 231 auf, die an der oberen Seite des Halters 230 zu der Bohrung 210 geöffnet ist und durch einen Boden 232 begrenzt ist.

Das untere Ende des Käfighalters 230 läuft in einem Berührungsstück 234 mit halbkugeliger Fläche aus, das mit dem Käfig 301 gleitend in Berührung steht und dessen Drehbewegungen um die Achse Y. - Y₁ folgt. Die Gesamtlänge des Käfighalters 230 zwischen dem Berührungsstück 234 und dem offenen Ende 235 der Blindbohrung 231 ist so bemessen, daß zwischen dem oberen Ende 235 und einer ringförmigen Schulter 211 am Ende des Kanales 208 noch ein kleiner Zwischenraum verbleibt, wenn der Positions-

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i Steuerungskolben 420 an seinem oberen Anschlag anliegt, wie dies in der Figur gezeichnet ist. Die Länge des Käfighalters ist andererseits so bemessen, daß noch ein genügend großer Anteil des Käfighalters 230 in der Bohrung 210 verbleibt, wenn der Positionssteuerungskolben 420 in seiner untersten, durch die gestrichelte Lage des Käfigs 302 angedeuteten Position befindlich ist. Auch in dieser Position verbleibt das Berührungsstück 234 des Käfighalters im Kontakt mit dem Käfig 301. Bei dieser Längenbemessung des Käfighalters 230 ist gewährleistet, daß dieser exakt den Bewegungen des Käfigs 301 über dessen gesamten Drehbereich folgt.

Zwischen der Ringschulter 211 des Stopfens 201 und dem Boden der Blindbohrung im Käfighalter 230 ist eine Rückhai te fecüir 220 angeordnet, die dazu dient, den Käfighalter 230 ständig leicht nach unten zu drücken, so daß das Berührungstück 234 immer an der äußeren Oberfläche 3Ο2 des Käfigs 301 anliegt und dessen Bewegungen folgt. Auf diese Weise wird der Käfig 301 ständig in Kontakt mit dem Positionssteuerungskolben 420 gehalten.

Der Boden 232 des Käfighalters 230 weist eine Mündung 233 auf, die die Blindbohrung 231 mit der Verzögerungskammer 47 verbindet. Der Querschnitt dieser Mündung ist kleiner als derjenige von sämtlichen Kanälen bzw. Passagen die von dem Eingang 21 der Ventilanordnung zu dieser Mündung führen; sämtliches Druckmittel, das vom Eingang 21 in die Verzögerungskammer 47 strömt, muß durch diese Mündung 233 fließen, da der Ringsitz 260 die Passage von Druckmittel durch die Bohrung 40 absperrt.

Der Querschnitt der Mündung 233 ist ferner so bestimmt, daß praktisch keine Zeitverzögerung beim Druckaufbau in der Verzögerungskammer 47 im Hinblick auf den Druck des Druckmittels am Eingang 21 der Ventilanordnung auftritt, wenn der Bremsvorgang des Fahrzeuges durch einen geringen Druck auf das Bremspedal eingeleitet wird. Jedoch ist der Querschnitt der Mündung 233 wiederum so klein gewählt, daß eine erhebliche Zeitverzögerung beim Druckaufbau in der Kammer 47 im Vergleich zu dem Druck am Eingang 21

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auftritt, wenn das Fahrzeug sehr stark abgebremst wird,| das heißt, wenn der Bremspedaldruck sehr rasch ansteigt.

Die am häufigsten in Motorfahrzeugen ausgeführten Bremsungen verlaufen recht langsam mit geringem Pedaldruck, wobei die Änderung bzw. der Ansteig des Hydraulikdrucks über eine gewisse Zeit in dem Bremssystem bei derartig langsamen Bremsungen ebenfalls verhältnismäßig langsam verlaufen.

Die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck, der an den Fahrzeugbremsen anliegt, und der dadurch hervorgerufenen Verzögerung bei einem Bremsvorgang mit geringem Pedaldruck verursacht noch keine wesentliche Zeitverzögerung des Druckaufbaus im Bremssystem.Wenn jedoch die Geschwindigkeit des Bremsvorganges ansteigt, tritt ein Zeitverzug proportional zu diesem Anstieg auf, zwischen dem den Bremsen zugeführten Hydraulikdruck und der durch diesen Hydraulikdruck verursachten Fahrzeugverzögerung.

Die beschriebene belastungsabhängige Druckaufteilungsventilanordnung 13 spricht demnach auf eine vorbestimmte Verzögerung mittels der Verzögerungssteuerung 400 an, die in Abhängigkeit des Hydraulikdruckes in der Verzögerungskaituner 47 getätigt wird. Hierdurch spricht die Ventilanordnung auf einen vorbestimmten Bremsdruck an, der entsprechend dem Gewicht der Beladung des Fahrzeuges und vervorbestimmten Verzögerung des Fahrzeuges bestimmt wird. Die beschriebene Ventilanordnung gestattet demnach den normalen Bremsvorgang, wenn das Fahrzeug die vorbestimmte Verzögerung erreicht, und ebenso dann, wenn der vorbestimmte Hydraulikdruck den Fahrzeugbremsen zugeführt wird.

Wenn demnach bei einem Bremsvorgang der Hydraulikdruck, der von dem Hauptbremszylinder 3 erzeugt wird, kontinuierlich ansteigt, wird bei der obigen Beziehung die vorbestimmte Verzögerung des Fahrzeuges nicht zum gleichen Zeitpunkt erreicht, an dem die Hydraulikbremsen mit dem vorbestimmten Hydraulikdruck beaufschlagt werden, so daß die Fahrzeugverzögerung nach einer

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lediglich sehr kurzen Zeitverzögerung eingeleitet wird J Die als Beschleunigungsfühler dienende Kugel 310 verschiebt sich nicht zu dem Zeitpunkt, an dem in der Verzögerungskammer 47 der vorbestimmte Hydraulikdruck aufgebaut ist; zu dem Zeitpunkt, an dem die vorbestimmte Verzögerung erreicht wird, wird nämlich die Verzögerungssteuerung 400 verschoben, da der Hydraulikdruck einen Wert oberhalb des vorbestimmten Hydraulikdruckes in der Verzögerungskammer einnimmt, so daß die als Beschleunigungsfühler dienende Kugel 310 sich nicht bei der vorbestimmten Verzögerung verschiebt. Der Drosseleffekt in der Mündung 233 trägt zur Lösung des Problems nutzvoll bei, welches dann auftritt,wenn der Bremsvorgang des Fahrzeuges sehr schnell und mit hohem Pedaldruck erfolgt, in_,dem der dabei auftretende Zeitverzug kompensiert wird.

Wenn das Druckniveau in der Verzögerungskammer 47 den vorbestimmten Wert Pfb erreicht, verschiebt sich der mit diesem Hydraulikdruck beaufschlagte Kontrollkolben 420 nach unten, bis das untere Ende 426 des Stabes 4 24 den Boden 409 des Stopfens 401 berührt, wobei die Kontrollfeder 430 so zusammengepreßt wird, daß ein Kräftegleichgewicht gemäß folgender Formel herrscht:

Pfb' * Ap = Fee + KC · IF (2)

Sogar wenn das Druckniveau in der Verzögerungskammer 47 über dem vorbestimmten Wert Pfb¹ ansteigt, kann sich der Kolben 420 nicht weiter verschieben. Wenn das Druckniveau in der Verzögerungs· kammer 47 oberhalb dem Wert Pfb¹ liegt, nimmt der Käfig 301, der der Verschiebung des Kontrollkolbens 420 folgt, seine größte Drehstellung um die Achse Y₁ - Y₁ ein, wobei der Winkel zwischen der Mittellinie X₂ - X₂ und der Mittellinie X₁ - X₁ seinen Maximalwert einnimmt. In Figur 2 ist der Käfig 301 gestrichelt in dieser Endlage mit dem größten Auslenkwinkel dargestellt.

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Zur Aufnahme der Startsteuerung ist eine weitere Serie vbn gegeneinander abgesetzten Bohrungen im Ventilgehäuse 20 vorgesehen,die in die zweite bzw. Kontrollkammer 33 führen. An eine äußere Bohrung 52 mit dem größten Durchmesser ist eine Bohrung 54 mit einem Innengewinde und kleinerem Durchmesser angeschlossen. Dieser Bohrung folgt eine Bohrung 55 mit noch kleinerem Durchmesser, die wiederum in eine kleinere Bohrung 57 übergeht, die schließlich in die Kontrollkammer 33 reicht. Alle die erwähnten Bohrungen sind wiederum konzentrisch; jedoch braucht deren Achse nicht unbedingt mit der Achse X₁ - X₁ zusammen zu fallen.

Die durch die erwähnten Bohrungen gebildete Passage ist mit einem Stopfen 501 abgedichtet, wobei ein Gewindeschaft dieses Stopfens in die Bohrung 54 eingeschraubt ist und auf einer Schulter 502 auf einer bearbeiteten Endfläche 51 des Ventilgehäuses aufliegt und dabei mit einem radialen Absatz 503 in die erste Bohrung 52 eingreift.

Ein axial verlaufender Absatz 511 des Stopfens 501 ist in die Bohrung 55 eingepaßt. Ein dichter Sitz wird wiederum durch einen O-Ring 550 erreicht, der in einem Zwischenraum zwischen einer Schulter 504 am Umfang des Absatzes 503 und einer Schulter 53 der Bohrung 52 eingepreßt ist.

Die Länge des axialen Absatzes ist so bestimmt, daß zwischen dem Ende 512 dieses Absatzes und einer ringförmigen Schulter 56 der Bohrung 55 ein Zwischenraum verbleibt. In diesem Zwischenraum kann ein radialer Absatz 521 einer elastischen Absorberkappe eingedrückt werden, wie später beschrieben wird. Ebenso stehen der Hohlraum der zwischen einem Ringspalt 505 und dem O-Ring 550 liegt, sowie der Hohlraum zwischen der zweiten Bohrung 55 und dem Absatz 511 miteinander in Verbindung und zwar über einen Zwischenraum, der durch das Innengewinde der Bohrung 54 und dem Gewindeschaft 507 gebildet wird und stellen demnach einen äußeren Hohlraum um den Fuß des Stopfens 501 dar.

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In den Mittelteil des Stopfens 5O1 ist eine zu den Absätzen 5O3 und 511 konzentrische Blindbohrung 5O8 vorgesehen. An das offene Ende der Blindbohrung 5O8 schließt sich eine größere Bohrung an. Der erwähnte Ringspalt 5O5 und die Blindbohrung 5O8 stehen miteinander über einen radial verlaufenden Kanal 5O6 im Fuß des Stopfens 5O1 in verbindung.

Die Absorberkappe 52O hat die Form eines einseitig offenen Kegelstumpfes, eine innere Seitenwand 522 und einen Boden 523. Sie ist in dem Hohlraum angeordnet, der durch die Blindbohrung 5O8 und die größere Bohrung 51O gebildet ist. Die Absorberkappe ist aus hochmolekularem elastischem Material.

Am äußeren Umfang am offenen Ende der Absorberkappe ist ein radialer Absatz 521 vorgesehen, der in seiner Form so bemessen ist, daß er in axialer Richtung mit dichtem Sitz in dem Hohlraum zwischen der Schulter 56, einer ringförmigen Schulter 5O9 und der erweiterten Bohrung 51O eingepreßt werden kann. Die zylindrische Blindbohrung 508 und die äußeren Begrenzungen der Wand der Absorberkappe bestimmen den inneren Hohlraum des Stopfens 501.

Der Hohlraum 524 in der Absorberkappe, die Bohrungen 57 und 33, sowie der Kanal 50, die größere Bohrung 545 und die kleinere Bohrung bzw. Mündung 556 sind der Kontrollkammer 33 ebenfalls noch zuzurechnen.

Wenn der Druck der Bremsflüssigkeit, mit der die Kontrollkammer angefüllt ist, nicht ansteigt, sind der äußere und innere Hohlraum des Stopfens 501 mit Luft unter Atmosphärendruck gefüllt. Steigt der Hydraulikdruck in der Kontrollkammer an, so wirkt dieser auf die Innenwand der Absorberkappe 520, wodurch diese expandiert und mit ihrer Außenbegrenzung sich der Innenwand der Blindbohrung 508 annähert. Durch diese Ausdehnung der Absorberkappe 520 wächst der Luftdruck in dem inneren Hohlraum des Stopfens 501, wodurch von hier Luft dem äußeren Hohlraum des Stopfens 501 über dem radialen Kanal 507 zugeführt wird, so daß

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der Druckanstieg in dem inneren Hohlraum abgeschwächt v/ird.

Der Widerstand der Absorberkappe gegen den Hydraulikdruck steigt proportional zu dem Hydraulikdruck in der Kontrollkammer entsprechend dem Beitrag des Luftdrucks in dem inneren und äußeren Hohlraum an.

Die beschriebene Startsteuerung besteht demnach im wesentlichen aus der erwähnten Kontrollkammer 33, der Absorberkappe 520, dem inneren und äußeren Hohlraum in Verbindung mit dem Ventilsitz und dem Halter 540, die oben bereits beschrieben worden sind.

Die Kontrollkammer ist mit einer geeigneten Entlüftungsöffnung versehen, die aus dem Ventilgehäuse 20 zu einem hier nicht gezeigten Entlüfter führt, der in das Ventilgehäuse 20 wie die Entlüfter 27O und 272 eingeschraubt ist. Dieser Entlüfter dient üblicherweise zur Entlüftung, wenn die Ventilanordnung 13 in dem Fahrzeugbremssystem montiert und dieses mit Bremsflüssigkeit gefüllt wird.

Das bereits erwähnte Druckaufteilungsventil 100, das in der ersten Kammer 30 angeordnet ist, weist wiederum eine Serie von konzentrischen abgesetzten Bohrungen auf, die durch das Ventilgehäuse in die erste Kammer führen. Hier ist wiederum eine erste Bohrung 27 mit dem größten Durchmesser vorgesehen, an die sich jeweils mit abnehmendem Durchmesser eine Bohrung 29 mit einem Innengewinde anschließt, wobei diese in die erste Kammer reicht. Diese als Bohrung ausgeführte erste Kammer 30 steht mit der Kontrollkammer 33 über eine Bohrung 31 in Verbindung, die eine zwischen diesen beiden liegenden Durchmesser aufweist. Sämtliche erwähnten Bohrungen sind wiederum konzentrisch.

Die erste Kammer 30 steht mit der Bohrung 39 der Haltemittel 200 und dem Eingang 21 der Ventilanordung über dem Kanal 25 in Verbindung. In dem Eingang 21 ist ein rohrförmiger Sitz 23 eingesetzt, wobei der Eingang 21 mit einem Innengewinde 22 versehen ist, in dem ein Kuppelelement zum Anschluß der Leitung 7 des Bremssystems eingeschraubt ist. über einen mittigen Kanal 24

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in dem Sitz 23, der mit dem Kanal 25 in Verbindung steht, wird Bremsflüssigkeit unter Druck von dem Primärteil 24 des Tandem-HauptbremsZylinders 3 zu der Ventilanordnung 13 gefördert.

Ein Stopfen 101 schließt die Bohrung 27 nach außen dicht ab und weist einen Schaft 113 mit einem Gewinde auf, der in die Bohrung 29 eingeschraubt ist. Dabei liegt eine ringförmige Schulter 111 des Stopfens an einer Endfläche des Ventilgehäuses bei der Bohrung 27 an, während sich ein radialer Absatz 115 in diese erste Bohrung 27 hineinragt. Ein sich axial erstreckender Absatz 130 des Stopfens liegt an der Bohrung der Kammer 30 an. Ein O-Ring 120 ist in dem Zwischenraum zwischen einer Schulter 112 am Ende des Absatzes 115 und einer ringförmigen Schulter 28 ab Boden der Bohrung 27 zusammengepreßt, um den Stopfen nach außen dicht abzuschließen.

Im zentralen Teil des Stopfens 101 sind zwei konzentrische Bohrungen 108 und 109 vorgesehen, die mit dem Ausgang 102 der Ventilanordnung über einen Kanal 106 von kleinerem Durchmesser in Verbindung stehen.

In dem Ausgang 102 ist ein rohrförmiger Sitz 104 eingesetzt; der Ausgang ist ferner mit einem Innengewinde 103 versehen,in das in üblicherweise ein Kuppelelement für die zu den hinteren Bremszylindern des Fahrzeuges führende Leitung 8 eingeschraubt ist. Der Sitz 104 weist einen zentralen Kanal 105 auf, so daß Druckmittel von der Bohrung 106 zum Ausgang 102 der Ventilanordnung fließen kann.

In der ersten Kammer 30 und der Bohrung 31 ist eine federgestützte Haltevorrichtung 170 installiert, deren ringförmige Schulter 138 auf einer ebensolchen Schulter 32 der Bohrung 31 aufsitzt. Der Teil 171 der Haltevorrichtung 170 mit dem größeren Durchmesser liegt an der Wand der Kammer 30 an, während der Teil 172 mit dem kleineren Durchmesser an der Seitenwand der Bohrung 31 anliegt.

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Die Haltevorrichtung ist von zwei Bohrungen durchdrungen,wobei die eine Bohrung 174 einen größeren Durchmesser als die zweite Bohrung 175 aufweist/ so daß zwischen diesen beiden Bohrungen eine ringförmige Schulter 177 entsteht. Diese Bohrungen sind wiederum konzentrisch zu dem Teil 172. Der innere Durchmesser der Bohrung 174 ist so bestimmt, daß hier eine Rückholfeder 160 eingesetzt werden kann, die sich an der Innenwand der Bohrung 174 und der ringförmigen Schulter 177 mit ihrem unteren Ende abstützt. Das andere Ende der Feder liegt an einem Halsteil 139 des axialen Absatzes 130 an. Der innere Durchmesser der Bohrung 175 ist so bemessen, daß er eine Kolbenstange 140 mit Spiel umgibt. Das untere Ende 176 des Teiles 172 dient dazu, einen Ringsitz 180 in der Bohrung 31 festzulegen .

Der Raum zwischen der Ringschulter 34 der Bohrung 31 und dem unteren Ende 176 nimmt, wie in der Figur dargestellt, eine Haltevorrichtung 190 und den Ringsitz 180 auf. Die äußere Durchmesser der Haltevorrichtung 190 ist demjenigen der Bohrung 31 angepaßt, während in einer inneren Bohrung der Haltevorrichtung 190 die Kolbenstange 140 verschiebbar gelagert ist. Ein äußerer Flansch 181 des Ringsitzes 180 liegt an der Bohrung 31 an, während ein innerer Flansch 182 die Kolbenstange 140 so umfaßt, daß diese abgedichtet ist. Der Ventilkolben 130 ist so ausgerichtet, daß seine Mittelachse mit derjenigen des Stutzens 101 und der Bohrung 33 zusammenfällt.

Im oberen Bereich der Kolbenstange 130 ist ein Ventilkopf 131 vorgesehen, der in der durch die Bohrung 109 gebildeten Ausgangskammer so gelagert ist, daß zwischen diesen noch ein Ringspalt verbleibt. Das obere Ende 132 des Ventilkopfes liegt an einer Ringschulter 107 in der Bohrung 109 an, während sein unteres Ende mit einer Kontaktzone 135 versehen ist, die eine gekrümmte Oberfläche aufweist und als Sitzkörper mit einem Ventilsitz 156 eines Sitzventiles 145 kooperiert; vergleiche hierzu Fig. 4 und 5.

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Im Mittelteil des Ventilkolbens 130 ist ein koaxialer tfanal 134 vorgesehen, der zum oberen Ende 132 des Kolbens offen ist. Quer zu diesem Kanal ist ein weiterer Kanal 133 in dem Ventilkopf 131 vorgesehen, der den Ventilkopf 133 durchdringt und eine Verbindung zwischen dem Kanal 134 und dem um den Ventilkolben gelegenen Raum herstellt. Der Ringspalt zwischen der Bohrung 109 und dem Ventilkopf 133 bilden gemeinsam mit den beiden Kanälen 133 und 134 eine Passage für das Druckmittel zwischen dem Eingang 21 und dem Ausgang 102.

Der Ventilkolben 130 weist einen Flansch 138 auf, der in der Bohrung 108 des Stopfens 101 aufgenommen ist, wobei zwischen dem Flansch 138 und der Wand der Bohrung 108 Passagen für das Druckmittel vorgesehen sind. Der Flansch 138 gleitet in der Bohrung 108, Hierzu weist der Flansch eine hexagonale Umfangsbegrenzung auf, so daß die Spitzen des Sechsecks auf der Wand der Bohrung 108 gleiten, während die Seiten des Sechseckes die oben erwähnten Flüssigkeitspassagen begrenzen.

Der Ventilkolben 130 ist mit einem Anschlag 137 versehen, der oberhalb des hexagonalen Flansches 138 in Richtung auf den Ventilkopf 131 angeordnet ist. Der Anschlag 137 hat einen äußeren Durchmesser, so daß zwischen dem Anschlag und der Innenseite des Ventilsitzes 147 noch eine ringförmige Flüssigkeitspassage verbleibt und das Sitzventil 175 zwischen der ringförmigen Schulter 11O und dem hexagonalen Flansch 138 aufgenommen ist.

Zwischen dem unteren Ende des Ventilkopfes 131 und dem oberen Ende des Anschlages 137 weist der Ventilkolben 130 einen Teil,136 mit verringertem Durchmesser auf, wobei dieser Durchmesser kleiner ist als derjenige der beiden eben erwähnten Teile. Der Durchmesser des Teiles 136 ist so gewählt, daß zwischen diesem und der Hauptpassage 155 des Sitzventiles 145 ein Ringspalt verbleibt. Der Durchmesser der Passage 155 ist an dem Durchmesser des Ventilkopfes 131 angepaßt; vergleiche hierzu Fig. 5.

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Die oben erwähnte Flüssigkeitspassage zwischen der Bohrung 108 und dem hexagonalen Flansch 138, die Flüssigkeitspassage zwischen dem inneren Flansch 148 und dem Anschlag 137, die Passage zwischen dem oberen Ende des Anschlages 137 und einem Hauptkanal 152 des Sitzventiles 145 sowie ferner die ringförmige Flüssigkeitspassage zwischen der zentralen Bohrung bzw. Passage 155 des Sitzventiles und dem Teil 136 des Ventilkolbens bilden einen Teil der Flüssigkeitspassage zwischen dem Eingang und dem Ausgang 102 der Ventilanordnung.

Der Ventilkolben 130 weist eine Kolbenstange 140 auf, die sich von dem unteren Ende des hexagonalen Flansches 138 in die Kontrollkammer 33 durch die entsprechenden zentralen öffnungen der federgestützten Haltevorrichtung 170, des Ringsitzes 180 und der Haltevorrichtung 190 erstreckt. Der Durchmesser dieser Kolbenstange 140 ist durch die Größe der vom Druckmittel beaufschlagten Druckfläche bestimmt, die durch den Querschnitt der gegen den Ringsitz 180 abgedichteten Kolbenstange gegeben ist. Die Größe dieser Druckfläche geht als Faktor in die Bestimmung des Anteiles der Druckaufteilung des Druckaufteilungsventiles 100 ein.

Unterhalb des Flansches 138 ist der Ventilkolben 130 mit einem Halsteil 139 versehen, der einen Durchmesser aufweist, der ein wenig größer als derjenige der Kolbenstange 140 ist. Der Durchmesser dieses Halsteils 139 ist so bemessen, daß der Halsteil in den Innenraum der Rückhaltefeder 160 eingreift und dadurch diese Feder in Bezug zu dem Ventilkolben 130 mit Hilfe des Teiles 174 der federgestützten Haltevorrichtung zentriert.

Der Ventilkolben 130 läuft in einem axial sich erstreckenden Dorn 141 aus, der bis in die Kontrollkammer 33 reicht. Die Länge dieses zylindrischen Domes ist so bestimmt, daß zwischen seinem unteren Ende 142 und der Bodenfläche 35 der Kontrollkammer 33 ein Spalt C verbleibt, wenn der Ventilkolben 130 mit seinem oberen Ende 132 an der erwähnten Ringschulter 107 im

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Kanal 109 anliegt. Die Größe dieses Spaltes wird so bestimmt, daß der obere Teil der Innenwand der Hauptpassage 155 des Sitzventiles nicht die Querbohrungen 133 im Ventilkopf überdeckt, wenn der Ventilkolben nach unten verschoben wird, sobald der Ventilkopf 131 in die Hauptpassage 155 des Sitzventiles 145 eintaucht und diese vergrößert.

Die Rückhaltefeder 160 hat eine Federkonstante Kr und eine Einstellkraft Fr- X KV. Die Federkonstante und die Einstellkraft sind so gering bemessen, daß sie gerade den Ventilkopf von der Hauptpassage 155 des Ventilsitzes 145 fernhalten; sie müssen daher die Elastizitätskräfte der einzelnen Sitzelemente des Sitzventiles und den abwärts gerichteten Druck auf dem Ventilkolben entsprechend der sehr kleinen Restdrücke in dem Ausgang 102 überwinden.

Eine detaillierte Beschreibung der Arbeitsweise des beschriebenen Kolbenventils in Verbindung mit dem Sitzventil 145 ist in der US-PS 3 736 031 vom 29. Mai 1973 enthalten, und zwar dort in den Spalten 9 und 10 in Verbindung mit den Figuren 3,4, 5 und 6, in denen die Struktur des hier in den Figuren 5,6,7 und 8 dargestellten Sitzventiles erläutert ist.

Die Rückhaltefeder 160 hält den Ventikkolben 130 in der in der Figur dargestellten Position so lange, bis ein vorbestimmtes Druckniveau am Eingang 21 sich in Abhängigkeit des Druckniveaus in der Kontrollkammer 33 aufbaut.

Der Ventilkolben 31 hat eine effektive Druckfläche Al die durch den Querschnitt der Kolbenstange 140 im Ringsitz 180 gegeben ist. Der Ventilkolben 130 wird abwärts verschoben, wenn ein über einem vorbestimmten Wert liegender Hydraulikdruck, bei dem das Druckniveau am Eingang 21 in Abhängigkeit des Druckniveaus in der Kontrollkammer 23 variiert, auf die effektive Druckfläche Al wirkt. Beträgt die Verschiedung X, so wird nunmehr die effektive Druckfläche Au des Kolbens 130 verändert,da

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die Kontaktfläche 135 am Ventilkopf 131 mit dem Ventilsitz 156 des Sitzventiles 145 in Berührung kommt. Die erwähnten effektiven Druckflächen am Ventilkolben 130 sind so aufeinander abgestimmt, daß Au größer ist als Al.

Wenn die Positionen des Ventilkolbens 130 und des Sitzventiles so wie in der Figur 2 sind, wirkt der Hydraulikdruck in der Kontrollkammer 23 auf die effektive Druckfläche Al und erzeugt demnach eine Kraft, die den Kolben 130 in Verbindung mit der Einstellkraft der Rückhaltefeder 160 nach oben drückt. Wenn in der erwähnten Stellung des Kolbens 30 und des Sitzventiles 145 jedoch am Eingang 21 der Ventilanordnung Druck ansteht, der direkt zum Ausgang 102 über die vorerwähnte Druckmittelpassage weitergeleitet wird, so wirkt dieser Druck auf die effektive Druckfläche Al des Kolbens und erzeugt eine Kraft, die den Kolben 130 abwärts verschiebt. Wenn der Kolben 130 und das Sitzventil 145 sich in einer solchen Position befinden, daß die Berührungsfläche 135 des Ventilkopfes auf dem Ventilsitz 156 dicht aufsitzt, ist die Kraft, die den Ventilkolben 130 aufwärts zu schieben versucht, aus der Hydraulikkraft, die vom auf die effektive Druckfläche Al wirkenden Hydraulikdruck in der Kontrollkammer erzeugt wird, und der Rückstellkraft Mr der Rückhaltefeder 160 zusammengesetzt, wobei zusätzlich noch die Hydraulikkraft agiert werden muß die durch den Hydraulikdruck am Eingang 21 erzeugt wird, der auf die effektive Druckfläche Au- Al wirkt. Die Kraft, die den Kolben 130 nach unten drückt, wird von dem Hydraulikdruck am Ausgang 102 bestimmt, der auf die effektive Druckfläche Au wirkt.

Dies bedeutet, daß die Berührungsfläche 135 des Ventilkopfes so lange dicht auf dem Ventilsitz 156 gehalten wird, als die abwärts gerichtete Kraft gleich oder größer als die aufwärts gerichtete Kraft ist.

Befindet sich der Ventilkopf 131 in einer Stellung, in der sein oberes Ende 132 an der ringförmigen Schulter 107 anliegt, befindet sich das Sitzventil 145, das eine Hauptfunktion des Druck -

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aufteilungsventiles 100 in Verbindung mit dem Ventilkolben 130 wahrnimmt in dem Hohlraum, der von der ringförmigen Schulter 110, der Bohrung 108, dem hexagonalen Flansch 138, dem Anschlag 137 und dem Teil 136 des Kolbens mit reduziertem Durchmesser begrenzt ist.

Wie bereits erwähnt, ist die Konstruktion und die Arbeitsweise des Sitzventiles in der US-PS 3 736 031 beschrieben, so daß hier auf dieses Patent als Teil der Offenbarung hingewiesen wird. Das Druckaufteilungsventil 1OO drosselt demnach den Fluß der Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Eingang 21 und dem Ausgang in einem vorbestimmten Bereich ansteigendem Hydraulikdruckes am Ausgang 102. Das Ventil 100 arbeitet so, daß die Flüssigkeitsmenge und der Hydraulikdruck vom Eingang 21 zum Ausgang 102 zu einem vorbestimmten Anteil überführt werden, wenn das Ventil mit ansteigendem Druck beaufschlagt wird, wobei der Hydraulikdruck am Eingang 21 über einem vorbestimmten Wert liegt. Wenn jedoch der Druck im Ventil in einem Bereich abfällt, in dem der Hydraulikdruck am Eingang 21 in die Nähe des vorbestimmten Druckwertes gelangt, so entsteht ein Druckabfall vom Ausgang 102 zum Eingang 21. Wenn der Druck im Ventil weiter absinkt, und der Hydraulikdruck am Eingang 21 den vorbestimmten Druckwert erreicht oder unter diesen absinkt, so wird Hydraulikflüssigkeit unter Druck vom Ausgang 102 zum Eingang 21 geleitet. Die geschilderte Arbeitsweise dieses Ventils wird durch die Beziehung zwischen der Größe und den Abmessungen des Sitzeventiles 145 und des Ventilkolbens 130 bestimmt.

Der Hydraulikdruck, der in die Kammer auf der Einlaßseite des Druckaufteilungsventils 1OO bei einem Bremsvorgang eingeleitet wird, der mit geringer Bremskraft ausgeführt wird, wird ohne Zeitverzögerung in die Verzögerungskammer 47 und die Kontrollkammer 33 weitergeleitet und damit nahezu gleichzeitig zu den Bremszylindern der Hinterräder. Sobald die Verzögerung des Fahrzeuges, die durch diesen Bremsvorgang ausgelöst wird, den vorbestimmten Wert erreicht, kommt die als Beschleunigungsfühler dienende Kugel 310 in Kontakt mit dem Ventilsitz 530.

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Bis zu der Zeit, an der die Kugel 310 sich an dem Ventilsitz anlegt, ist der Hydraulikdruck in der Kontrollkammer 33 auf dem gleichen Niveau wie der Hydraulikdruck am Einlaß 21 und in der ersten Kammer 30. Die Trägheitskraft an der Kugel 310 während der Verzögerung des Fahrzeuges drückt auf die Oberfläche des Kontaktringes 531 des Sitzes 530 und deformiert diesen, bis die Kugel druckdicht auf dem Ventilsitz aufsitzt. Die Verformung der Oberfläche des Kontaktringes 531 durch die Kugel 310 verursacht eine gewisse Verringerung der Kapazität bzw. des Volumens der Kontrollkammer, so daß das Druckniveau in der Kontrollkammer langsam ansteigt und einen geringfügig höheren Wert als das Druckniveau am Eingang 21 und in der Kammer 30 in diesem Augenblick einnimmt.

Der Hohlraum 524 in der Absorberkappe 520, der ein Teil der beschriebenen Startsteuerung 500 ist, expandiert entsprechend dem Druckniveau in der Kontrollkammer und seiner oben erwähnten elastischen Eigenschaften. Ein Teil des Anstiegs des Hydraulikdrucks in der Kontrollkammer, der aus der Deformation der Oberfläche des Kontaktringes 531 resultiert, wird durch die Ausdehnung des Hohlraumes 524 in der Absorberkappe 520 aufgefangen, während der verbleibende Anteil den äußeren Flansch 181 sowie den inneren Flansch 182 des Ringsitzes 180 jeweils innen bzw. außen beaufschlagt und unter Umgebung des Ringsitzes 180 in die erste Kammer übertragen wird. Der Ringsitz 180 hat demnach mehr oder weniger die Funktion eines Rückschlagventiles, das die Strömung von Hydraulikflüssigkeit unter Druck aus der Kammer 30 direkt in die Kontrollkammer 33 unterbindet, jedoch eine Hydraulikströmung aus der Kontrollkammer 33 über den Ringsitz 180 in die erste Kammer 30 erlaubt, wenn der Hydraulikdruck in der Kammer 30 kleiner als der in der Kammer 33 ist. Sobald die Tätigkeit des Druckaufteilungsventiles 100 beginnt, bewegt sich der Ventilkolben 130 aus seiner in der Figur 2 gezeigten Stellung um eine Strecke χ entsprechend des auf ihn wirkenden Hydraulikdruckes, bis die Kontaktfläche 130 des Ventilkopfes 131 auf dem Ventilsitz 156 des Sitzventiles 145 dicht aufsitzt. Durch

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diese Abwärtsbewegung des Ventilkolbens 130 wird die Kapazität bzw. das Volumen der Kontrollkammer 33 verringert und gleichzeitig der Hydraulikdruck in dieser Kammer erhöht.

Hierbei nimmt die Absorberkappe 520 einen möglichst hohen Anteil des ansteigenden Hydraulikdruckes bei der Abwärtsbewegung des Kolbens um die Strecke ΔX auf. Auch hierdurch wird der Abwärtsbewegung des Ventilkolbens 130 trotz des Druckanstieges in der Kontrollkammer 33 nur ein geringfügiger Widerstand entgegengesetzt.

Wenn der Durchmesser der Kolbenstange 140 mit Dl bezeichnet ist und die dynamische Elastizität der Kontrollkammer mit der Absorberkappe 520 mit tya bezeichnet ist, dann ist der geringfügige Anstieg ΔIP des Hydraulikdruckes in der Kontrollkammer, der durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 130 um die Strecke ΔΧ verursacht wird, durch die folgende Formel ausdrückbar:

AIP = 0,7854 Dl² AX ₍₄₎

Die Figur 10 zeigt einen Teil einer Konstruktion einer belastungsabhängigen Druckaufteilungsventilanordnung 13, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, wobei jedoch diese Konstruktion dadurch vereinfacht ist, daß die Haltemittel 200 fortgelassen sind. Der Käfighalter 213 fällt hierbei fort; die Mündung 233 der Figur 2 wird hier durch eine Mündung 89 eines Kanales 87 ersetzt. Anstelle der Bohrung 212 in Figur 2 ist eine entsprechende Entlüftungsbohrung 88 vorgesehen, die in der gleichen Weise mit einem einschraubbaren Entlüfter 270 abgeschlossen ist.

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Der in die Entlüftungsbohrung 88 mündende Kanal 87 steht mit der Verzögerungskammer 47 über die als Drossel arbeitende Mündung 89 in Verbindung. Der Kanal 87 komuniziert ebenfalls mit dem auch in Figur 2 gezeigten Kanal 25. Der Entlüfter 270 wird wie üblich dazu verwendet, Luft aus den Kanälen 85 und 87 und der Mündung 89 zu entfernen, wenn die Ventilanordnung in einem Bremssystem eines Fahrzeuges montiert und mit Bremsflüssigkeit gefüllt wird. Für die Bemessung des Querschnittes der Mündung gelten die gleichen Überlegungen, die im Hinblick auf die Mündung 233 in der Figur 2 erwähnt worden sind.

Das Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 10, das bis auf den Fortfall der Haltemittel ansonsten dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 2 gleicht, kann in allen den Fällen verwendet werden, in denen der Verzögerungsfühler 300 exakt den Bewegungen der Verzögerungssteuerung folgt, etwa weil hierzu die Gravitationskräfte, die auf den Verzögerungsfühler wirken, genügend groß sind, oder wenn das Berührungsstück 423 des Positionssteuerungskolbens 420 mit dem Käfig 301 drehbar verbunden ist und gleichzeitig auf dessen Oberfläche gleiten kann, was hier nicht gezeigt ist.

In dem Diagramm der Figur 9 ist für ein Fahrzeug, das mit einer belastungsabhängigen Druckaufteilungs-Ventilanordnung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck, der den Bremsen 9 der Vorderräder zugeführt wird und dem, der den Bremsen 10 der Hinterräder zugeführt wird, dargestellt. Die Kurven OAE und OBF zeigen die Beziehung der Hydraulikdrücke, die den Bremsen der Vorderräder und denen der Hinterräder zugeführt werden sollten, um eine ideale Bedingung dafür zu schaffen, daß die Vorder- und Hinterräder gleichzeitig blockieren, und zwar in erstem Falle für ein unbeladenes Fahrzeug und im zweiten Falle für ein vollbeladenes Fahrzeug, wobei für die Straßenoberfläche ein gewisser Reibungskoeffizient μ angenommen ist. Die Kurve OAE gilt für einen idealen Verlauf des Bremsdruckes bei einem unbeladenen Fahrzeug, während die Kurve OBF für das vollbeladene Fahrzeug gilt.

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Die Kurven für den idealen Bremsdruckverlauf für die dazwischen liegenden Beladungen des Fahrzeuges stellen eine Kurvenschar dar, die jeweils durch den Ursprung O verlaufen und zwischen den erwähnten Kurven OAE und OBF liegen; der Verlauf dieser Kurven ist denen der beiden gezeigten ähnlich.

Die Gerade OU zeigt einen Bremsdruckverlauf, bei dem in der Primär- und der Sekundärkammer im Primärteil 4 bzw. Sekundärteil 5 des Tandem-HauptbremsZylinders 3 jeweils gleich große Hydraulikdrücke erzeugt und den Bremsen der Vorderräder bzw. denen der Hinterräder zugeführt werden. Diese Gerade stellt den üblichen Verlauf des Bremsdruckes dar. Die Gerade OU zeigt daher die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck, der den Bremsen 9 der Vorderräder zugeführt werden sollte, und dem Hydraulikdruck, der den Bremsen der Hinterräder zugeführt werden sollte und zwar in Situationen, bei denen eine Druckaufteilungs-Ventilanordnung im Bremskreis nicht verwendet wird oder nicht in Tätigkeit tritt. Die Gerade OU teilt den durch die Koordinate und Abszisse gebildeten Koordinatenraum in zwei gleiche Hälften und verläuft durch den Ursprung 0.

Der Polygon-Verlauf OAC und der Polygon-Verlauf OBD zeigen die Beziehung der Druckaufteilung zwischen den Bremsen der Vorder- und Hinterräder unter entsprechenden Beladungsbedingungen, wobei hierbei eine belastungsabhängige Druckaufteilungs-Ventilanordnung gemäß der Erfindung verwendet wurde. Der Verlauf OAC gilt hierbei für die Druckverteilung bei unbeladenem Fahrzeug und der Verlauf OBD für den Fall eines vollbeladenen Fahrzeuges. Die Punkte A und B auf der Geraden OU zeigen jeweils den Beginn der Tätigkeit der Druckaufteilungs-Ventilanordnung 100 an. Bis zu diesen Punkten ist die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck in der Kontrollkammer 33 und demjenigen am Eingang 21 jeweils so, daß die Werte für den Bremsdruck an den Vorderrädern Pfa' und Pfa und an den Hinterrädern Pra¹ und Pra für ein unbeladenes Fahrzeug bzw. Pfb¹ und Pfb sowie Prb¹ und Prb für ein vollbeladenes Fahrzeug betragen. Sobald der Hydraulikdruck am Ein-

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gang 21 oberhalb Pfa bzw. Pfb bei den vorgenannten Beladungsbedingungen liegt, beginnt das Ventil 100 zu arbeiten.

Punkt A wird weiterhin als Startpunkt für ein unbeladenes Fahrzeug und Punkt B als Startpunkt für ein vollbeladenes Fahrzeug benannt. Die Punkt A¹ und B¹ die auf der Geraden OU gelegen sind und geringeren Bremsdrücken als die Punkte A und B entsprechen stellen Punkte dar, bei denen die Hydraulikdrücke Pfa¹, Pra¹ sowie Pfb¹ und Prb¹ jeweils den Bremsen der Vorderräder und denen der Hinterräder zugeführt werden, wobei die ersten Werte jeweils für nicht beladene und die letzten Werte jeweils für voll beladene Fahrzeuge gelten. Im ersten Fall wird eine Verzögerung d_GE(=ß_GE*g) und im zweiten Falle eine Verzögerung d_r_(=ß_rF«g) des Fahrzeuges erzeugt, wobei die entsprechenden Hydraulikdrücke in der Kontrollkammer im ersten Fall Pfa' und im zweiten Fall Pfb¹ betragen. Die Werte ß_GE*<J und Pfa¹ sind die gemessene Verzögerung bzw. der Hydraulikdruck bei unbeladenem Fahrzeug, während die Werte ß_GF-9 und Pfb¹ für die gemessene Verzögerung bzw. dem Hydraulikdruck bei voller Beladung gelten.

Wenn die Einstellkraft der Rückholfeder 160, die zur oben beschriebenen Funktion notwendig ist, FR-Λ Χ'¹^r beträgt, die dynamische Steifigkeit der Kontrollkammer mit (|>a bezeichnet ist und der Ventilkolben 130 um die Strecke A X verschoben wird, so daß dessen Kontaktfläche 135 auf dem Ventilsitz 156 dicht aufsitzt, und wenn die Kräfte auf den Ventilkolben 130 im Gleichgewicht sind, dann kann die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck in der Kontrollkammer und dem Hydraulikdruck am Eingang 21 durch die folgenden Formeln für unbeladene bzw. beladene Fahrzeuge dargestellt werden zu:

Pfa Al = Pfa¹ · Al + Fr + Δίρ · Al (5)

Pfb Al = Pfb¹ · Al + Fr + Δ Ip · Al (6)

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Aus diesen Formeln kann folgende Beziehung abgeleitet vJerden:

Pfa - Pfa¹ = Pfb - Pfb¹ = -fr + —^— = Konstans (7)

αχ φ a

Dieses bedeutet, daß die Differenz zwischen dem Startdruck und dem Hydraulikdruck in der Kontrollkammer während der Tätigkeit der Ventilanordnung 100 konstant ist, unabhängi davon, ob das Fahrzeug beladen oder unbeladen ist.

Der Punkt B" auf der Geraden OU markiert den Punkt, bei dem die gleiche Verzögerung, wie die gemessene Verzögerung in unbeladenem Fall bei Hydraulikdrücken Pfb" bzw. Prb" in den Bremsen der Vorder- bzw. Hinterrädern erzeugt werden kann, wenn das Fahrzeug voll beladen ist.

Die Hydraulikdrücke Pfa¹ und Pra¹, die den Bremsen der Vorderbzw. Hinterräder zugeführt werden sollten, um bei unbeladenem Fahrzeug die gleiche Verzögerung zu erreichen, wie bei Hydraulikdrücken Pfb" und Prb" entsprechend dem oben erwähnten Punkt B", erfüllen folgende Beziehung:

Pfb" > Pfa¹, Prb" ? Pra'.

Bei einer belastungsabhängigen Druckaufteilungs-Ventilanordnung gemäß der Erfindung sind die Bedingungen ferner so, daß der Hydraulikdruck Pfa¹ entsprechend dem Punkt A' bei unbelastetem Fahrzeug oder der Hydraulikdruck Pfb' entsprechend dem Punkt B' bei voll beladenem Fahrzeug in der Kontrollkammer der Startsteuerung herrscht und zwar durch die Tätigkeit des Verzögerungsfühlers 300 und der Verzögerungssteuerung 400, und daß der Hydraulikdruck Pfa entsprechend dem Punkt A bei unbeladenem Fahrzeug am Eingang 21 und der Hydraulikdruck Pfb entsprechend dem Punkt B am Eingang 21 bei vollbeladenem Fahrzeug herrscht, wobei die Druckreduzierung dann beginnt, wenn der Hydraulikdruck

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über diese Werte ansteigt.

Wenn ein Fahrzeug mit einer Ventilanordnung 13 gemäß der Erfindung ausgerüstet wird, wird diese Anordnung so eingebaut, daß die Mittelachse X₁ - X₁ einen Neigungswinkel Qe gegen die Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs einnimmt, wobei gilt:

®e ^{= tan} * ⁸GE (8)

Die nachfolgenden Erläuterungen der Funktionsweise der beschriebenen Ventilanordnung gehen davon aus, daß die Anordnung in einem Fahrzeug unter einem Winkel eingebaut ist, der die obige Formel erfüllt.

Die Einstellkraft Fee der Kontrollfeder 430 in der Verzögerungssteuerung 4OO ist so bestimmt, daß die folgende Formel erfüllt ist:

Pfa' · Ap = Fee (9)

Wenn dieser Zusammenhang besteht, das heißt dann, wenn wie aus Figur 9 hervorgeht, die gleich großen Hydraulikdrücke Pfa' und Pra¹ den Bremsen der Vorder- und Hinterräder bei unbeladenem Fahrzeug zugeführt werden, dann herrscht dieser Hydraulikdruck Pfa' ebenfalls in der Verzögerungskammer 47 und in der Kontrollkammer 33. Dieser Hydraulikdruck Pfa' wirkt auf die effektive Druckfläche Ap des Kontrollkolbens 420, wodurch auf diesem eine abwärts gerichtete hydraulische Kraft Pfa' · Ap auf diesem wirkt. Der Kolben 420 ist jedoch in seiner Ruheposition,die in Figur 2 gezeigt ist, durch die Kontrollfeder 430 gehalten, die eine Einstellkraft Fee aufweist, die die obige Formel 9 erfüllt; aus diesem Grunde wird der Kolben 420 nicht aus seiner Lage bewegt.

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Wenn die Bremsen der Vorder- bzw. Hinterräder mit den Hydraulikdrücken Pfa· bzw. Pfa' bei unbeladenem Fahrzeug beaufschlagt werden, erfährt das Fahrzeug eine Verzögerung ß .g. Solange der Kontrollkolben 420 in der in Figur 2 gezeigten Stellung verbleibt, fällt die Mittellinie X₂ - X₂ mit der Achse X₁ - X₁ der Ventilanordnung 13 zusammen. Die Mittellinie X₁ - X₁ verläuft gegenüber der Fahrrichtung des Fahrzeuges so, daß diese Achse gegenüber der Fahrrichtung einen Winkel einnimmt, der durch die Formel 8 ausgedrückt ist. Wenn demnach die Bremsen der Vorder- und Hinterräder bei unbeladenem Fahrzeug mit Hydraulikdrücken Pfa' und Pfa' beaufschlagt werden, erfährt der Beschleunigungsfühler 310 eine Verzögerung ß_GE-g entsprechend Formel 8 und rollt die geneigte Laufbahn 304 hinauf, bis er an dem Ventilsitz 530 mit einer Kontaktfläche As anliegt, was einen Hydraulikdruck Pfa· in der Kontrollkammer zur Folge hat.

Der in der Kontrollkammer herrschende Hydraulikdruck Pfa' wirkt auf die effektive Druckfläche Al am Kolbenventil 140 mit einer Hydraulikkraft Pfa'.Al. Durch diese Kraft Pfa'-Al wird in Verbindung mit der Einstellkraft Fr- X-Kr der Rückholfeder 160 der Ventilkolben weiter aufwärts geschoben. Wenn der Hydraulikdruck in der Verzögerungskanuner weiter ansteigt, wird der Sitz der als Beschleunigungsfühler dienenden Kugel 310 auf dem Ventilsitz fester, da nun der erhöhte Hydraulikdruck auf die Kontaktfläche As wirkt. Infolge davon verbleibt der Hydraulikdruck Pfa' in der Kontrollkammer auf seinem Wert, welbst wenn der Hydraulikdruck in der Verzögerungskanuner 47 ansteigt.

Wenn der Hydraulikdruck in der Kontrollkammer wie oben erwähnt aufrecht erhalten bleibt und der Hydraulikdruck am Eingang den Wert Pfa erreicht, wirkt dieser auf die effektive Druckfläche Al des Kolbenventils und verschiebt dieses um die Distanz Ax aufgrund der bereits erwähnten Vorgänge, wobei das Kolbenventil in einer Position verbleibt, in der die Kontaktfläche 135 dicht auf dem Ventilsitz 156 aufsitzt. Die Kraft, die auf dem Ventil-

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kolben 130 unmittelbar vor dem Aufliegen des Kolbens aiif dem Ventilsitz wirkt, nimmt einen Gleichgewichtszustand ein, der durch die Formel 5 gegeben ist.

Wenn die Berührungsfläche 135 auf dem Ventilsitz 156 aufsitzt, wird die Verbindung zwischen der ersten Kammer 30 und der Kammer 109 auf der anderen Seite des Druckaufteilungsventils unterbrochen, so daß nunmehr die effektive Druckfläche Au im Bereich dieses Ventilsitzes vom Druckmittel beaufschlaft wird. Wenn der Hydraulikdruck in der Kammer 109 bzw. 106 im Moment der Unterbrechung dieser Verbindung Pfa ist, kann der Gleichgewichtszustand am Ventilkolben 130 durch folgende Formel ausgedrückt werden.

Pra-Au = Pfa (Au-Al) + (Pfa¹ + ΔΙΡ) Al + Fr (10)

Da der Hydraulikdruck in der Kammer 30 und derjenige in der Kammer 109 zum Zeitpunkt, bei dem die Kontaktfläche 135 gerade den Ventilsitz 156 berührt, Pfa = Pra ist, folgt, daß die Formeln (5) und (10) gleichgesetzt werden können. Wenn der Hydraulikdruck am Eingang 21 um einen kleinen Betrag Δ Pf nach der ersten Berührung der Kontaktfläche 135 und dem Ventilsitz ansteigt, können die Kräfte, die auf den Ventilkolben 130 während dieser Berührung zwischen der Berührungsfläche 135 und dem Ventilsitz 156 durch folgende Ungleichung ausgedrückt werden:

Pra«Au*(Pfa + APf) (Au - Al) + (Pfa¹ + AlP)Al + Fr (11)

Hierdurch wird der Ventilkolben 130 aufwärts geschoben, wo durch die Berührungsfläche 135 von dem Ventilsitz 156 abgehoben und zwischen diesem eine sehr schmale Flüssigkeitspassage freigegeben wird.

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Wenn über diese sehr schmale Flüssigkeitspassage ein Hydraulikdruck Δ Pr, wobei dieser Ausdruck für ein sehr kleines DruckinkrementΔPf am Eingang 21 steht, in die Kammer 109 bzw. 106 eingeleitet wird, sei angenommen, daß die Berührungsfläche 135 wiederum sich an den Ventilsitz 156 anlegt, und daß die Kräfte, die auf dem Ventilkolben 130 wirken, im Gleichgewichtszustand sind; dann gilt folgende Formel:

(Pfa +ΔPr) Au = (Pfa +APf) ( Au - Al) +

(Pfa¹ + AIP) Al + Fr (12)

Werden die Formeln (12) und (10) voneinander abgezogen, so ergibt sich:

= ÄPf (1 - -^- ) (13)

Au

wobei Au > Al und daher Δ Pr i. Δ Pf ist.

Aus der Formel 13 geht hervor, daß bei weiterhin langsam ansteigenden Hydraulikdruck am Eingang 21 die Berührungsfläche nach dem ersten Anliegen am Ventilsitz 156 wiederum von diesem abgehoben wird, und das Druckmittel mit einem Druck der durch die Formel (13) bestimmt ist, in die Kammer 106 überführt wird. Die Berührungsfläche 135 wird daher wieder auf den Ventilsitz 156 gedrückt. Wenn daher der Hydraulikdruck am Eingang 21 weiter ansteigt, wird das öffnen und Verschließen der Flüssigkeitspassage zwischen dem Ventilsitz 156 und der Berührungsfläche oszillatorisch wiederholt; wenn daher der Hydraulikdruck am Eingang 21 weiterhin in geringen Stufen kontinuierlich wiederholt ansteigt, wird Druckmittel mit einem entsprechend der Formel (13) erniedrigten Druck kontinuierlich zum Ausgang 102 strömen. Wenn

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folglich in die Formel (12) folgende Ausdrücke eingeführt werden

Pra + APr = Pre

Pfa + £Pf = Pfe (Pfa· + ΔίΡ) Al + Fr = Ce,

dann kann der Druck am Ausgang folgendermaßen beschrieben werden:

Pre· Au = Pfe ( Au - Al) +Ce (14)

Die Formeln (14) und (14¹) sind allgemein gültige Formeln, die durch die die proportionale Druckreduzierung widergebende Gerade AC dargestellt werden, wenn eine Ventilanordnung gemäß der Erfindung bei einem unbeladenen Fahrzeug verwendet wird.

Um entsprechende Eigenschaften wie durch die Formel (14) bzw. (14¹) gegeben, auch bei vollbeladenem Fahrzeug mit einer Ventilanordnung (13) zu erhalten, die mit einer Rückholfeder 160 ausgerüstet ist, muß die Kontrollfeder 430, die eine Einstellkraft Fee gemäß der Formel (9) aufweist, charakteristische Eigenschaften haben, die weiter unten beschrieben sind. Die Rückholfeder 160 hat eine Rückstellkraft Fr, die aus Formel (7) berechenbar ist und zwar zu

Fr = (Pfa - Pfa· - ) Al

ΛΥ.Α1 1 Al (7¹) + (Pfa - Pfb¹ - ' ^{Ai w} '

Selbst wenn, wie aus Figur 9 zu entnehmen, Druckmittel mit einem Druck Pfa der Verzogerungskammer 47 zugeführt wird, und zugleich Druckmittel unter den Drücken Pfa¹ und Pra¹ den Bremsen der Vorder- und Hinterräder zugeführt wird, und zwar bei einer Bremsung bei vollbeladenem Fahrzeug wird der Kolben 420 der

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Positionssteuerung nicht aus seiner Ruheposition nach unten bewegt, so daß bei dieser Bedingung eine Verzögerung ß_rF*9 » die zur Betätigung der Kugel 310 ausreichend ist, nicht erreicht wird. Aus diesem Grund wird Druckmittel mit einem am Eingang 21 herrschenden Hydraulikdruck, der kontinuierlich über den Wert Pfa' ansteigt, in die Kontrollkammer geleitet. Wie bereits erwähnt, sind die Hydraulikdrücke, die den Bremsen der Vorder- und Hinterräder bei vollbeladenem Fahrzeug zugeführt werden müssen, um eine Verzögerung zu erzeugen, die gleich einer Verzögerung bei unbeladenem Fahrzeug ist, durch die Ausdrücke Pfb" und Prb" gekennzeichnet, wobei Pfb"> Pfa' und Prb"> Pra ist. Der Hydraulikdruck Pfb" wird auch in der Verzögerungskammer 47 aufgebaut und wirkt dort auf die effektive Druckfläche Ap des Stabes 422.

Unter der Annahme, daß die Hydraulikkraft und die entgegenwirkende Federkraft im Gleichgewichtszustand sind, wenn die durch die Wirkung auf die effektive Druckfläche Ap erzeugte Hydraulikkraft Pfb"«Al den Kontrollkolben 420 um die Distanz If gegen die Kraft der Kontrollfeder 430 mit der Federkonstante Kc nach unten drückt, dann gilt die folgende Formel:

Afb" · Ap = Fee + Kc · If (15)

Der Betrag der Abwärtsbewegung If des Kolbens 420, der durch die Wirkung des Hydraulikdruckes Pfb" verursacht wird, kann durch Einsetzen der Formel (9) in die Formel (15) erhalten wer den zu:

If = ^E (Pfb" - Pfa«) (16)

Kc

In dieser Formel (16) sind Pfb" und Pfa¹ Konstanten, die aus der Figur 9 bestimmt werden können, ferner ist Ap ebenfalls eine Konstante, die durch die Konstruktion der Ventilanordnung gegeben ist. Die Federkonstante Kc der Kontrollfeder 430 ist

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ebenfalls konstant und auf den jeweiligen Fahrzeugtyp abgestimmt, wie das weiter unten erläutert wird. Aus diesem Grunde ist If ebenfalls konstant und hängt danach vom Fahrzeugtyp ab, in dem die belastungsabhängige Druckaufteilungs-Ventilanordnung verwendet wird.

Wenn der Positionssteuerungskolben 420 nach unten verschoben wird, schwenkt der Käfig 301 des Beschleunigungsfühlers mit seiner Mittelachse X₂ - X₂ um die Achse X.. - X₁, wobei der Winkel 9f zwischen diesen Achsen mit der Verschiebung If des Kolbens 420 gemäß folgender Formel zusammenhängt:

If = a · tan 9f +Rc - 1

cos Qf ·

(17)

Die Mittelachse X₂ - X₂ des Käfigs 301 des Beschleunigungsfühlers hat demnach einen Neigungswinkel von ©_e + ©f' gegenüber der Achse, die durch die Fahrrichtung der Fahrzeuges vorgegeben ist.

Wie aus Formel (8) hervorgeht, ist die Beziehung zwischen diesem Neigungswinkel und der bei diesem Winkel erzeugten Verzögerung durch die folgende Ungleichung ausdrückbar:

e_e ♦ ef - tan"¹ -ß_GE

Die Kugel 310 des Verzögerungsfühlers wird durch die während dieser Zeit erzeugte Beschleunigung ß_GE*9 nicht bewegt, sondern verharrt in ihrer Ruheposition.

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Wenn die Bremsen der Vorder- und Hinterräder bei vollbeladenem Fahrzeug mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden, und in der Verzögerungskanuner 47 ein entsprechender Druck aufgebaut ist, schwenkt der Käfig des Beschleunigungsfühlers unter Verschiebung des Positionssteuerungskolbens in ähnlicher Weise wie es durch die Formeln (17) und (18) ausgedrückt ist. Dies geschieht so lange, bis der Hydraulikdruck auf der Geraden OU in Figur 9 sich vom Punkt B" in die Nähe des Punktes B¹ verschiebt. Wenn der den Bremsen der Vorder- und Hinterräder zugeführte Hydraulikdruck und damit auch derjenige in der Verzögerungskammer 47 jeweils die Werte Pfb' und Prb¹ erreicht, was dem Punkt B¹ auf der Geraden OU entspricht, wird das Fahrzeug mit der Verzögerung &„„ «g abgebremst, die größer ist als die Verzögerung ß-^.g, wobei zur gleichen Zeit dieser Druck auf die effektive Druckfläche Ap des Kolbens 420 wirkt und auf diesen eine Hydraulikkraft Pfb¹·Αρ ausübt.

Wenn angenommen wird, daß die Hydraulikkraft ausgeglichen wird durch die entgegenwirkende Federkraft, wenn der Kolben 420 um die Strecke If gegen die Kontrollfeder mit ihrer Federkonstante Kc abwärts geschoben wird, dann gilt folgende Formel:

Pfb¹ · Ap = Fee +Kc-If (19)

Wenn die Formel (9) in dieser Formel (19) eingesetzt, errechnet sich die Federkonstante Kc der Kontrollfeder 430, die für die obige Annahme notwendig ist, zu:

Kc = — (Pfb¹ - Pfa¹) (20)

If

Der Wert des Winkels Θί - ©_e, den die Achse X₂ - X₂ des Käfigs gegenüber der Achse X₁ - X- einnehmen muß, damit die Kugel durch die Verzögerung ß_GF.g des Fahrzeuges in Kontakt mit dem

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Ventilsitz 530 kommt und damit ein Hydraulikdruck Pfg¹ ,in der Kontrollkammer erzeugt wird, muß die folgende Gleichung erfüllen:

ef -β_β - tan'¹ (ß_GF - ß _GE) (21)

Der Betrag If der erwähnten Abwärtsbewegung des Kolbens 420, der diesem Winkel entspricht, wird durch folgende Gleichung erhalten:

If = a-tan (ef - θ_β) + Rd 1 ⁽²²⁾

Wie aus der Figur 9 hervorgeht, sind die Werte ß „_ und ß_„ Konstanten, die davon abhängen, welche Charakteristik bei der Druckaufteilung bzw. Druckreduzierung gegeben ist, im Hinblick auf die ideale Druckverteilungskurve beim Bremsvorgang eines Fahrzeuges, in das die beschriebene Ventilanordnung 13 eingebaut wird. Folglich ist der Neigungswinkel Of - θ des Käfigs bei voller Belastung des Fahrzeuges gemäß Formel (21) eine Konstante. Die Ausdrücke a und Rc in der Gleichung (22) sind ebenfalls Konstanten, die bestimmt sind durch die Konstruktion der belastungsabhängigen Druckaufteilungsventilanordnung 13. Es ist daher möglich, aus der Formel 22 für den Kolben 420 den Betrag der Verschiebung If zu berechnen, die der Kolben bei vollbelastetem Fahrzeug erreichen sollte.

Die Federkonstante Kc, die demnach die Kontrollfeder 430 aufweisen sollte, damit der Kontrollkolben 420 bei vollbelastetem Fahrzeug diese Verschiebung erreicht, kann dadurch berechnet werden, daß die Formel (22) in die Formel (20) eingesetzt wird, was zu folgendem Ergebnis führt:

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Kc =

0>Λ

Ap(Pfb· - Pfa¹) '

a-tan (9f - Q^) + Rc | Ί -1 I (20¹)

-ν

Wenn sich der Hydraulikdruck Pfb' in der Kontrollkammer aufgebaut hat, dadurch, daß der Beschleunigungsfühler 310 durch die Verzögerung ß des Fahrzeuges, die durch die Beaufschlagung der Bremsen der Vorder- und Hinterräder bei vollbelastetem Fahrzeug mit dem Hydraulikdruck Pfb¹ bzw. Pfb¹ erzeugt wurde, an den Ventilsitz getrieben wurde, so wirkt dieser Hydraulikdruck auf die effektive Druckfläche Al des Ventilkolbens 130 und erzeugt hier eine Kraft Pfb'-Al. Diese Hydraulikkraft treibt den Ventilkolben 130 aufwärts, wobei diese Bewegung durch die Rückholfeder 160 unterstützt wird, wobei deren Einstellkraft Fr -4X*Kr beträgt. Wenn der Hydraulikdruck am Eingang 21 über den Wert Pfb¹ steigt und den Wert Pfb erreicht, wirkt auf die effektive Druckfläche Al die Hydraulikkraft Pfb-Al, die den Kolben 130 abwärts bewegt. Hierbei nimmt der Hydraulikdruck in der Kontrollkammer die oben erwähnten Werte ein, wobei der Ventilkolben 130 in seiner oberen Stellung gehalten ist.

Wenn angenommen wird, daß die erwähnte Kraft Pfb'Al den Kolben 130 um eine Strecke ΛX abwärts bewegt und zwar unter den oben bereits genannten Bedingungen, und daß der Kolben schließlich durch die entgegen nach oben gerichtete Kraft einen Gleichgewichtszustand einnimmt, dann gilt die folgende Gleichung:

Pfb-Al = ( Pfb¹ + ΔΙΡ) Al + Fr (6¹)

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Der druckdichte Sitz zwischen dem Ventilsitz 156 und dqr Kontaktfläche 135 unterbricht die Verbindung zwischen der Kanuner 30 und der Kammer 106 der Druckaufteilungsventils 100, so daß im Bereich dieses druckdichten Sitzes die effektive Druckfläche Au gebildet wird. Wenn zu dem Zeitpunkt, wenn die erwähnte Flüssigkeitspassage durch das erstmalige Anliegen der Kontaktfläche 135 an dem Ventilsitz 156 unterbrochen wird, der Hydraulikdruck in der Kammer 109 oder 106 den Betrag Prb einnimmt, dann erfüllt die Kraft, die auf den Kolben 130 wirkt, die folgende Gleichgewichtsgleichung:

Prb-Au = Pfb(Au-Al) + (Pfb¹ + 4IP) Al + Fr (23)

Die Beziehung zwischen den Hydraulikdrücken in der Kammer 30 einerseits und der Kammer 1O9 andererseits zu dem Zeitpunkt der ersten Berührung zwischen der Berührungsfläche 135 und dem Ventilsitz 156 ist gegeben durch die Beziehung Pfb - Prf. Demnach ist die Gleichung (6) der Gleichung (23) gleichzusetzen. Wenn der Hydraulikdruck am Eingang 21 nach der erwähnten ersten Berührung um einen kleinen Betrag Pf ansteigt, wirken wegen der Verhältnisse beim Aufsitzen der Berührungsfläche 135 auf dem Ventilsitz Kräfte, die durch die folgende Ungleichung ausgedrückt werden können:

Prb-Au * (Pfb + 4Pf)(Au-Al) + (Pfb¹ + dIP) Al + Fr (24)

Aufgrund dieses Kräfteungleichgewichts wird der Kolben 130 aufwärts verschoben, so daß die Berührungsfläche 165 vom Ventilsitz 156 abgehoben und dadurch eine sehr schmale Flüssigkeitspassage zwischen diesen Teilen freigegeben wird.

Wenn der Hydraulikdruck Apr, der lediglich ein Anteil des sehr kleinen Druckanstieges ZlPf des Hydraulikdruckes am Eingang 21 ist, sich in der Kammer 106 über die erwähnte Flüssigkeitspassage aufgebaut hat, kann angenommen werden, daß die Berührungsfläche

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sich erneut an den Ventilsitz 156 anlegt, wodurch die Kxäfte auf den Kolben 130 im Gleichgewicht sind und die folgende Gleichung gilt:

(Prb + ÄPr) = (Pfb + APf)(Au-Al) + (Pfb¹ + AlP)Al + Fr (25)

Wenn die Gleichungen (25) und (23) voneinander abgezogen werden ergibt sich:

ÄPr = ÄPf (1 - ^- ) (26)

Au

hierbei ist Au > Al und daher APr *- Pf.

Durch die Gleichung (26) wird ausgedrückt, daß dann, wenn der Hydraulikdruck am Eingang 21 nach der ersten Berührung der Berührungsfläche 135 mit dem Ventilsitz 156 weiterhin langsam ansteigt, die Berührungsfläche 135 durch diesen erhöhten Hydraulikdruck vom Ventilsitz 156 erneut abhebt, und daß danach der erniedrigte Hydraulikdruck, der die Gleichung (56) erfüllt, in die Kammer 106 eingeleitet wird, so daß dadurch wiederum die Berührungsfläche 135 auf den Ventilsitz 156 gedrückt wird. Wenn demnach der Hydraulikdruck am Eingang 21 weiterhin kontinuierlich ansteigt, schließt und öffnet das durch die Berührungsfläche 135 und den Ventilsitz 156 gebildete Sitzventil oszillatorisch. Wenn demnach der Druckanstieg am Eingang 21 kontinuierlich erfolgt, wird der gemäß der Formel (26) erniedrigte Hydraulikdruck kontinuierlich dem Ausgang 102 der Ventilanordnung 13 zugeführt.

Wenn in der Gleichung (25) folgende Ausdrücke verwendet werden,

Prb + APr = Prf Pfb + APf = Pff (Pfb¹ + AIP) Al + Fr = Cf,

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dann werden folgende Gleichungen erhalten:

Prf-Au = Pff (Au - Al) + Cf (27)

Prf = Pff (1 - jg— ) ♦ -£1_ (27·)

Die Gleichungen (27) bzw. (27') stellen demnach allgemein die die Druckaufteilung bzw. Druckreduzierung zeigende Gerade BD in Fig. 9 dar, die der Arbeitslinie einer belastungsabhängigen Druckaufteilungs-Ventilanordnung 13 gemäß der Erfindung bei vollbeladenem Fahrzeug entspricht.

Ap, Al, Au, a, Rc, Fr, Kr und ΔΧ» die in der vorherigen Beschreibung erwähnt sind, sind jeweils Konstanten, die bei der Konstruktion der Ventilanordnung 13 berücksichtigt werden müssen. Pfa¹, Pfa, Pfb¹, Pfb, ß„„ und ß_„ sind ebenfalls Kon-

stanten, die in geeigneter Weise aufgrund der Beziehung zwischen der die normale Bremsdruckverteilung darstellenden Geraden OU und der eine ideale Bremsdruckverteilung zeigenden Kurve OAE bei unbeladenem Fahrzeug bzw. der Druckverteilungskurve OFB bei vollbeladenem Fahrzeug bestimmt werden können, wobei diese Konstanten aufgrund verschiedener Eigenschaften des Fahrzeuges erhalten werden, in dem die beschriebene Ventilanordung 13 verwendet wird.

Damit die Ventilanordnung 13 die Druckaufteilungs- und Druckreduzierungs-Charakteristik AE bei unbeladenem Fahrzeug bzw. BD bei vollbeladenem Fahrzeug auf der Grundlage der erwähnten Konstanten erfüllt, müssen der Neigungswinkel θ , unter dem die Ventilanordnung im Fahrzeug eingebaut ist, aus Gleichung (8) , die Einstellkraft Fee der Kontrollfeder 430 aus der Gleichung (9), die Federkonstante KC der Kontrollfeder 430 aus Gleichung (20¹) und die maximale Verschiebung If des Positionssteuerungskolbens 42Ο aus den Gleichungen (21) und (22·) bestimmt werden. Unter diesen Voraussetzungen erfüllt die beschriebene Ventilanordnung 13 die Druckaufteilungs- bzw. Druckreduzierungs-Charakteristiken, die

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für den Fall des unbeladenen Fahrzeuges durch die Gleichung (14) und für ein vollbeladenes Fahrzeug durch die Gleichung (27) dargestellt sind.

Es ist offensichtlich, daß die Ventilanordnung, die so ausgelegt ist, daß sie eine ideale Verteilung bzw. Druckreduzierung der Bremsdrücke für ein unbeladenes und ein vollbeladenes Fahrzeug erreicht, tatsächlich diese idealen Druckverteilungskurven erfüllt, und zwar für sämtliche Beladungszustände des Fahrzeuges.

Die in Fig. 9 gezeigten Startpunkte A und B, an denen die Ventilanordung 13 in Tätigkeit tritt, sind bestimmt durch die Schnittpunkte der Kurven für eine ideale Druckaufteilung bei unbeladenem Fahrzeug und der Geraden, die die übliche Druckverteilung für ein vollbeladenes Fahrzeug darstellt.

Diese Punkte können in Richtung höheren Druckes oder niedrigeren Druckes auf der Geraden OU dadurch verschoben werden, daß der Neigungswinkel θ .unter dem die Ventilanordung 13 im Fahrzeug montiert ist, und die Eigenschaften der Kontrollfeder 430 entsprechend bemessen werden. Dies geht aus den Gleichungen (8), (9), (20), (21) und (22) hervor.

Es ist ebenso möglich, die Ventilanordnung so auszulegen, daß die erreichte Druckreduzierung bzw. Druckaufteilung annähernd mit der Kurve, die die ideale Druckverteilung bei einem Bremsvorgang darstellt, zusammenfällt. Dies wird erreicht durch entsprechende Bestimmung der Werte für die zwei effektiven Druckflächen Au und Al und der Konstruktion des Kolbens 130 und der mit diesem zusammenwirkenden Elementen. Diese Bemessung geht aus der Gleichung (13) hervor.

Das beschriebene Druckaufteilungsventil 100, das in der Ventilanordnung 13 gemäß der Figur 2 verwendet ist, ist selbstverständlich nur beispielhaft beschrieben. Es kann kombiniert oder

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ersetzt werden durch alle geeigneten Reduzierungs- oder Drosselventile, die fähig sind, den Hydraulikdruck entsprechend der Beladung des Fahrzeuges zu ändern.

Entsprechend den Gleichungen (1), (9), (15), (16), (19), (20) und(20') ist angenommen worden, daß die Kraft, die den Positionssteuerungskolben 420 gegen die Rückstellkraft der Kontrollfeder 430 abwärts drückt, lediglich durch die Hydraulikkraft bestimmt ist, die durch den Hydraulikdruck in der Verzögerungskammer 47 verursacht wird. Die Kraft, die durch den Käfig 301 bei der Abwärtsbewegung entlang der Achse Z₁ - Z₁ verursacht wird, sowie das Gewicht des Beschleunigungsfühlers 310 in dem Druckmittel und die Gegenkraft der Rückhaltefeder 220, die an dem Käfighalter 230 angreift, sind jeweils Kräfte, die für die obigen Erläuterungen genügend klein angenommen werden können, so daß sie für die Berechnungen verglichen mit der Rückstellkraft der Kontrollfeder 430 vernachlässigt werden können.

Die Charakteristiken der Rückholfeder 220 ebenso wie die der Feder 160, die bereits erwähnt worden sind, sind jeweils Konstanten, die durch die Konstruktion der Ventilanordnung festgelegt werden und unabhängig von den Eigenschaften des Fahrzeuges sind, in dem die Ventilanordnung eingebaut ist; dies trifft auch für die Charakteristiken der Kontrollfeder 430 zu. Selbst wenn die Einstellkraft Fh der Feder 220, die eine Federkonstante Kh hat, so ist, daß Kc sehr groß gegen Kh und Fee sehr groß gegen Fhe gilt, oder selbst wenn die Einstellkraft in der Berechnung nicht vernachlässigt werden kann, kann das erfindungsgemäße Ergebnis dadurch erreicht werden, indem die obigen Gleichungen modifiziert werden, die sich auf den jeweiligen Betrag der Verschiebung des Positionssteuerungskolben aufgrund des Hydraulikdruckes in der Verzögerungskammer 47 beziehen. Wenn demnach die Verschiebung des Käfighalters 230 unter den Bedingungen, die in der Gleichung (1) aufgestellt worden sind, si beträgt, dann kann diese Gleichung folgendermaßen abgewandelt werden:

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-vt-

Pfi · Ap = (Fed - Fhe) + (Kc · Ii + Kh si) ₄ (1·)

Die Bedingungen für das Gleichgewicht, die demjenigen gemäß der Gleichung (9) entsprechen, ändern sich danach folgendermaßen:

Fee = Pfa¹ · Ap - Fhe (9¹)

Wenn der Betrag der Verschiebung des Käfighalters 230 unter Bedingungen, die in Gleichung (15) genannt sind, sf beträgt, gilt die folgende Formel:

Pfb" · Ap = (Fee - Fhe) + (Kc · If + Kh · sf) (15¹)

Die Gleichgewichtsbedingung entsprechend der Formel (16) ändert sich hierbei folgendermaßen:

If = |g-(Pfb" - Pfa·) - |S-sf (16)

If - a-tan Öf + Rc ί ^ (17)

cos öf

sf = a-tan 6f - Rc 1 (17·)

cos ef

Wenn der Betrag der Verschiebung des Käfighalters 230 bei Gültigkeit der Gleichung (19) sf beträgt, dann gilt:

Pfb· * Ap = (Fee - Fhe) + (Kc · If + Kh ' sf) (19*)

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fet

Die Gleichgewichtsbedingung, die dann derjenigen der Gleichung (20) entspricht, lautet dann:

Kc - ff (Pfb· - Pfa·) - Kh ff <^2Ot)

If . a-tan <6f - θ_β) ₊ Rc

sf = a-tan (θί - θ_β) - Rc - 1 ^(22§)

Aus diesen Gleichungen kann die Federkonstante Kc der Kontrollfeder bestimmt werden zu:

Ap (Pfb¹ - Pfa'
Kc =

a-tan (ef-e_e)+Rc (l/cos (öf-0_e) - 1)

a-tan (θί-θ_β) -Rc (l/cos (0f-e_e) - 1) ⁽²°ⁿ⁾ ~^Kh a-tan (0f-Ö_e) +Rc (l/cos (θί-θ_β) - 1)

Zusätzlich zu den Ausdrücken Ap, Al, Au, a, Fr, Kr und X, die bereits erwähnt und erläutert wurden, sind die Ausdrücke Fhe und Kh Konstanten, die ebenfalls bei der Konstruktion der Ventilanordnung 13 entsprechend berücksichtigt werden müssen; ferner sind die Ausdrücke Pfa¹, Pfa, Pfb¹, Pfb, ß„_E und ß_Gp ebenfalls Konstanten, die aufgrund der Beziehung der eine übliche Bremsdruckverteilung darstellenden Geraden mit der eine ideale Bremsdruckverteilung bei unbelastetem Fahrzeug darstellenden Kurve OAE bzw. der die ideale Bremsdruckverteilung bei vollbeladenem Fahrzeug darstellenden Kurve OBF bestimmt werden können, wobei diese Kurven jeweils von verschiedenen

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- se -

Faktoren des Fahrzeuges abhängig sind. _k

Damit die beschriebene Ventilanordnung 13 mit den genannten Konstanten den Bremsdruck auf die Vorder- bzw. Hinterräder so ausführt, daß bei unbeladenem Fahrzeug die Gerade AE und bei beladenem Fahrzeug die Gerade BD gilt, wird der Winkel θ , unter dem die Ventilanordnung im Fahrzeug montiert wird, aus der Gleichung (8) bestimmt, während die Einstellkraft Fee der Kontrollfeder 30 aus Gleichung 9', die Federkonstante Kc der Kontrollfeder 430 aus Gleichung (20") und die größte Verschiebung If des Positionssteuerungskolbens 420 aus den Gleichungen (21) und (22) hervorgehen. Wenn außerdem die Kraft des Käfigs 301 entlang der Achse Z₁ - Z₁ und das Gewicht der Kugel 310 in dem Druckmittel im Vergleich zu der Rückstellkraft der Feder 4 30 nicht vernachlässigt werden kann, so können die Einstellkraft Fee und die Federkonstante Kc der Kontrollfeder 430 so modifiziert werden, daß der Kolben 420 eine entsprechende Restverschiebung vornimmt, die den jeweiligen Hydraulikdruck in der Verzögerungskammer 47 entspricht. Hierfür gelten ähnliche Überlegungen, wie die, die bereits im Bezug zu dem Einfluß der Rückhaltefeder dargestellt worden sind.

Patentansprüche

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Leerseite

Claims

272628S P atentansprüche

1.JBelastungsabhängige Druckreduzier-Ventilanordnung für hydraulische Brems sy sterne, wobei die Anordnung zwischen einem Fluidmotor (Hauptbremszylinder) und zumindest einem Bremszylinder eines radgetriebenen Fahrzeuges angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilanordnung (13) ein Druckaufteilungsventil (100) mit dem die Hydraulikströmung von einem mit dem Fluidmotor (3) verbundenen Eingang (21) zu einem zum Bremszylinder (10) führenden Ausgang (102) begrenzbar ist, und ferner einen Beschleunigungsfühler (310) aufweist, der ein auf Trägheitskräfte ansprechendes Element enthält, das auf eine bestimmte Verzögerung der Anordnung (13) anspricht und dabei eine entsprechende Strecke auf einer geneigten Laufbahn (304) läuft, wodurch mit dem Fühler der Startdruck für den Arbeitsbereich des Druckaufteilungsventils festlegbar ist, und daß schließlich eine Steuerungsvorrichtung (301 bis 306, 324, 400) vorgesehen ist, mit der in Abhängigkeit der Verzögerung der Winkel der geneigten Laufbahn in einem bestimmten Bereich ansteigenden Hydraulikdruckes am mit dem Fluidmotor (Hauptbremszylinder) verbundenen Eingang (21) vergrößerbar ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungssteuerung (400) zur Erhöhung des Neigungswinkels der geneigten Laufbahn (304) Mittel (324,306,400) zur Einstellung des Neigungswinkels der geneigten Laufbahn (304) enthält.

3. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (13) zur Einstellung des Winkels der geneigten Laufbahn (304) einen Käfig (301 aufweist, der in der Ventilanordnung unter einem Neigungswinkel (Θ) angeordnet ist und das sich entlängs dessen Achse bewegende auf Trägheitskräfte ansprechende Element (310) aufnimmt sowie einen Anschlag für dieses Element am Ende der geneigten Laufbahn aufweist, daß der Käfig an einem Drehlager (306,324) zur Schwenkung

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ORIGINAL INSPECTED

um eine horizontale, jedoch senkrecht zu der geneigten ^Laufbahn verlaufende Achse (Y₁-Y₁) aufweist, und daß eine die Stellung des Käfigs regelnde Positionssteuerung (400) vorgesehen ist, die den Käfig unter dem jeweiligen Neigungswinkel hält und in dem bestimmten Bereich ansteigenden Hydraulikdruckes am Eingang (21) der Ventilanordnung (13) zur Vergrößerung des Neigungswinkels der geneigten Laufbahn verschiebbar ist.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssteuerung (400) für den Käfig (301) einen Kolben (422) aufweist, der federgestützt gegen einen Anschlag (442) gedruckt ist und an der Unterseite des Käfigs (301) anliegt, wobei dieser Kolben (422) gegen die Rückstellkraft durch einen Hydraulikdruck in einem bestimmten Bereich ansteigenden Druckes am Eingang (21) unter Vergrößerung des Neigungswinkels des Käfigs (301) verschiebbar ist.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Haltemittel (200) für den Käfig (301) vorgesehen sind, die diesen in ständigem Kontakt mit dem Positionssteuerungskolben(422) halten.

6. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das auf Trägheitskräfte ansprechende Element eine Kugel (310) ist.

7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugel (310) ein ringförmiger Ventilsitz (542) zugeordnet ist, auf dem die Kugel (310) nach Zurücklegen der bestimmten Strecke auf der geneigten Laufbahn (304) aufsitzt, wodurch eine Mündung (546) abdichtbar und ein Startdruck für den Beginn der Funktion der Ventilanordnung bestimmbar ist.

8. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (Y₁-Y₁, Cp) des Käfigs (301) das Zentrum der Kugel (310) schneidet, wenn diese auf dem Ventilsitz (542) aufsitzt.

709650/1225 " ⁶² "

9. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Verzögerungsbzw. Positionssteuerung (400) für den Käfig (301) einen federgestützten und gegen einen Anschlag (442) gedrückten Positionssteuerungskolben (422) aufweist, wobei dieser Kolben durch einen vorbestimmten Hydraulikdruck an dem Eingang (21) der Ventilanordnung, der auf eine effektive Druckfläche (Ap) des Kolbens wirkt, verschiebbar ist, wodurch der Neigungswinkel der geneigten Laufbahn vergrößert wird, und daß der Kolben lediglich eine einzige, von Druckmittel beaufschlagte effektive Druckfläche aufweist.

10. Ventilanordnung für Bremssysteme in Fahrzeugen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung ein Druckaufteilungsventil (100) in einem Ventilgehäuse mit dem Eingang (21) und dem Ausgang (102), ferner eine erste Kammer (30), durch die der Eingang und Ausgang verbunden ist, sowie ein druckempfindliches Element (130) in der Kammer (3o) aufweist, wobei das Element (130) einen Ventilkopf (109) aufweist, der mit einem Sitzventil (145) zur Drosselung der Druckmittelströmung zwischen dem Eingang (21) und dem Ausgang (102) in einem bestimmten Bereich ansteigenden Hydraulikdruckes am Ausgang (102) der Ventilanordnung zusammenarbeitet, daß das druckempfindliche Element (130) ein Teil (141, 142) aufweist, das über einen Dichtsitz (180) in eine zweite Kammer (33) hineinragt, um das druckabhängige Element in einer die Passage zwischen Eingang (21) und Ausgang (102) durch Hydraulikdruck in der zweiten Kammer (33) freigebenden Lage zu halten und dadurch den Startdruck des bestimmten Bereiches ansteigenden Hydraulikdruckes zu bestimmen, daß ferner ein als Ventil ausgebildeter Verzögerungsfühler (300) vorgesehen ist, der ein aus Trägheitskräfte ansprechendes Ventilelement aufweist, das ab einer bestimmten Verzögerung der Anordnung eine bestimmte Strecke entlang einer geneigten Laufbahn (304) in einer dritten Kammer (47) in dem Ventilgehäuse läuft und dabei

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die über eine Passage mit der ersten Kammer (30) verbundene dritte Kammer läuft und dabei eine normalerweise offene Passage (546) zwischen der dritten Kammer und der zweiten Kammer verschließt, daß ferner eine Verzögerungssteuerung (304 bis 306, 324,400) vorgesehen ist, mit der der Neigungswinkel der geneigten Laufbahn (304) in einem vorbestimmten Bereich ansteigenden Druckes in der dritten Kammer (47) vergrößerbar ist.

11. Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungssteuerung mit einem Drehlager (324, 306) zusammen arbeitet, um das die geneigte Laufbahn verschwenkbar ist.

12. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Verschwenken der geneigten Laufbahn einen mit seiner Innenseite die geneigte Laufbahn bildenden Käfig aufweist, der unter einem Neigungswinkel in der Ventilanordnung montiert ist und einen Anschlag (303) für das Trägheitselement (310) aufweist, wobei der Käfig um eine horizontale Achse (Y₁-Y₁) senkrecht zu der geneigten Laufbahn verschwenkbar ist, und daß eine Positionssteuerung (400) zum Halten und Verändern der Neigungslage des Käfigs vorgesehen ist, die in dem bestimmten Bereich ansteigenden Druckes am Eingang (21) der Ventilanordnung derart verstellbar ist, daß der Käfig einen größeren Neigungswinkel einnimmt.

13. Ventilanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssteuerung (400) einen federgestützten (Feder 430) und gegen einen Anschlag (442) gedrückten Kolben (422) aufweist, der den Käfig (301) an dessen Unterseite unterstützt, wobei dieser Kolben gegen die Federkraft unter einem Hydraulikdruck in dem vorbestimmten Druckbereich am Eingang der Ventilanordnung so verschiebbar ist, daß der Käfig (301) einen größeren Neigungswinkel um seine Drehachse einnimmt.

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14. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 12 und 13,,dadurch gekennzeichnet, daß Haltemittel (200) vorgesehen sind, die den Käfig in ständigem Kontakt mit dem Kolben (422) der Positionssteuerung (400) halten.

15. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Trägheitselement des Verzögerungsfühlers (3OO) eine Kugel (310)ist.

16. Ventilanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kugel (310) ein ringförmiger Ventilsitz (542) vorgesehen ist, an dem sich die Kugel unter Abschluß der Druckmittelpassage zwischen der dritten und zweiten Kammer (47 bzw. 33) anlegt, nachdem sie die bestimmte Strecke auf der geneigten Laufbahn (304) durchlaufen hat.

17. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehachse (Y₁-Y₁, Cp) des Käfigs (301) durch den Mittelpunkt Cb der Kugel verläuft, wenn diese am ringförmigen Ventilsitz (542) anliegt.

18. Ventilanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kammer (33) Mittel (520) zum Druckabsorbieren vorhanden sind, aufgrund deren die zweite Kammer bei ansteigendem Druck aufgrund des Abschlusses der Passage zwischen der dritten und zweiten Kammer (47 und 33) durch die Kugel (310) expandiert.

19. Ventilanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (420) zum Druckabsorbieren aus einem elastischen Element aus hochmolekularem Material besteht, das auf einer Seite mit einer Luftkammer und auf der anderen Seite mit der zweiten Kammer (33) korrespondiert.

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20. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in der Druckmittelpassage zwischen der ersten und der dritten Kammer (30 bzw. 47) eine Drossel (233) vorgesehen ist, so daß der Druckanstieg in der dritten Kammer (47) in Abhängigkeit des Druckanstieges in der ersten Kammer (30) verzögert verläuft.

21. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in der Druckmittelpassage zwischen der zweiten und dritten Kammer (33 bzw. 47) eine Drossel (546) vorgesehen ist, so daß der Druckanstieg in der zweiten Kammer (33) in Abhängigkeit des Druckanstieges aer dritten Kammer (47) zeitverzögert verläuft.

22. Ventilanordnung für ein Bremssystem eines Fahrzeuges mit einem Hauptbremszylinder und mindestens einem Radzylinder, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilanordnung in einem Ventilgehäuse (20) mit einer ersten, zweiten und dritten Kammer (30, 33 bzw. 47) angeordnet ist, daß ein erster Eingang (21) zur Einleitung von Druckmittel von dem Hauptbremszylinder (3) in die erste Kammer (30) und ein zweiter Eingang (233) zum Einleiten von Druckmittel in die dritte Kammer (47) und ferner ein Ausgang (103) an der ersten Kammer (30) zur Versorgung des Radzylinders (10) mit Druckmittel vorgesehen sind, daß in der ersten Kammer (30) ein axial verschiebbarer und sich in die zweite Kammer (33) erstreckender Kolben vorgesehen ist, der einen Ventilkopf (109) aufweist, der mit einem Sitzventil (145) zusammenarbeitet, um die Verbindung zwischen dem ersten Eingang (21))und dem Ausgang (103) bei axialer Verschiebung herzustellen bzw. zu unterbrechen, daß ferner eine vorgespannte Feder (177) für den Kolben (130) vorgesehen ist, die diesen in einer Stellung hält, daß die Verbindung zwischen dem Eingang (21)

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und dem Ausgang (102) hergestellt ist, wobei der Kolbep an einer Seite (142) sich in die zweite Kammer (33) durch einen zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer angeordneten Gleitsitz (180) erstreckt, so daß der Kolben durch Hydraulikdruck in der zweiten Kammer (33) in einer Position gehalten ist, bei der die Verbindung zwischen dem Eingang (21) und dem Ausgang (102) hergestellt ist, daß schließlich die zweite Kammer (33) über eine Flüssigkeitspassage (50, 555, 556, 531) mit der dritten Kammer (47) in Verbindung steht, wobei ein ringförmiger Ventilsitz (530) in der dritten Kammer montiert ist, der eine öffnung (546, 531) zur Herstellung der Verbindung zwischen der zweiten und der dritten Kammer aufweist, daß in der dritten Kammer (47) ein* Trägheitskräfte ansprechendes Ventilglied (310) in einem einseitig offenen zylindrischen Käfig vorgesehen ist, der in der dritten Kammer unter einem Neigungswinkel entsprechend dem Neigungswinkel der geneigten Laufbahn (304) montiert ist, so daß das Ventilglied 310 in dem Käfig von einem Anschlag (303) auf der Innenseite des Käfigs (301) verlaufen kann und in einer Lage an dem Ventilsitz (546) anliegt, wodurch die Verbindung zwischen der zweiten und der dritten Kammer (33 bzw. 47) entsprechend einer bestimmten Verzögerung des Ventilgehäuses verschlossen wird, daß der Käfig in der dritten Kammer (47) an einem Drehlager (306, 324) zum Verschwenken des Käfigs um eine horizontale Achse (Y₁-Y₂) senkrecht zu der geneigten Laufbahn (304) und zu der Fahrrichtung des das Ventilgehäuse (20) enthaltenden Fahrzeuges gehalten ist, wobei der Käfig mit seinem offenen Ende in die Fahrrichtung weist, daß in dem Ventilgehäuse eine vierte Kammer (407) vorgesehen ist, die mit der dritten Kammer (47) in Verbindung steht, daß ein einseitig von Druckmittel beaufschlagbarer Kolben axial verschiebbar und unter Federkraft gegen die dritte Kammer (47) gehalten in der vierten Kammer (407) vorgesehen ist, daß ein Anschlag (440, 64) zum Begrenzen der maximalen Verschiebung des Kolbens (422) gegen die dritte Kammer (47) vorgesehen ist, daß ein Ende (423) des Kolbens sich in die dritte Kammer (47) durch einen Dichtsitz (450) erstreckt und dort den Käfig (301)

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bei der Verschwenkung des Käfigs zu größeren Neigungswinkeln unterstützt, und daß der Kolben (422) in die vierte Kammer (407) in einem vorbestimmten Bereich ansteigenden Hydraulikdruckes in der dritten Kammer (47) verschiebbar ist, wodurch der Neigungswinkel des Käfigs (301) vergrößert wird.

23. Ventilanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Druckfläche (Ap) des Kolbens (422), die in dem vorbestimmten Bereich ansteigenden Hydraulikdruckes in der dritten Kammer (47) vom Druckmittel beaufschlagt ist, durch die Größe der Dichtung (450,460) bestimmt ist.

24. Ventilanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß Haltemittel (200) vorgesehen sind, die den Käfig ständig in Kontakt mit dem Kolben (422) halten.

25. Ventilanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (Y₁-Y^Cp) des Käfigs (301) durch den Mittelpunkt (Cb) der Kugel (310) verläuft, wenn diese an dem Ventilsitz (530) zwischen der dritten und zweiten Kammer (47 bzw.30) anliegt.

26. Ventilanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich net, daß in der zweiten Kammer (33) Mittel (520) zum Druckabsorbieren vorgesehen sind, durch die die zweite Kammer (33) ihr Volumen vergrößert, um den ansteigenden Druck beim Anlegen der Kugel an dem Ventilsitz und damit beim Abschluß der Druckmittelpassage zwischen der dritten und zweiten Kammer (47 bzw.33) zu kompensieren.

27. Ventilanordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Druckabsorbieren aus einem elastischen Element (520) aus hochmolekularen Material besteht, das auf der einen Seite mit einer Luftkammer (513) und auf der anderen Seite mit der zweiten Kammer (33) korrespondiert.

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28. Ventilanordnung nach Anspruch 23, dadurch g e k e n_tη zeichnet, daß in der Druckmittelpassage zwischen der ersten und der dritten Kammer (30 bzw. 47) eine Drossel (233) vorgesehen ist, so daß der Druckanstieg in der dritten Kammer gegenüber dem Druckanstieg in der ersten Kammer zeitverzögert verläuft.

29. Ventilanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckmittelpassage zwischen der zweiten und der dritten Kammer (33 bzw. 47) eine Drossel (546) vorgesehen ist, so daß der Druckanstieg in der zweiten Kammer (33) im Hinblick zu dem Druckanstieg in der dritten Kammer (47) zeitverzögert verläuft.

30. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckaufteilungsventil (100) zum Begrenzen der Druckmittelströmung zwischen dem Eingang (21) und dem Ausgang (102) des Ventilgehäuses (20) in einem vorbestimmten Bereich ansteigenden Hydraulikdruckes am Ausgang vorgesehen ist, daß die Ventilanordnung einen Verzögerungsfühler (300) mit einem auf Trägheitskräfte in einem vorbestimmten Bereich der Verzögerung der Ventilanordnung ansprechenden Element aufweist, welches eine vorbestimmte Strecke (Bt) ab einem Anschlag (303) läuft, wodurch der Startdruck des vorbestimmten Bereiches ansteigenden Fluiddruckes festgesetzt ist, daß ferner ein Kolben (422) mit einer effektiven Druckfläche (Ap) vorgesehen ist, der in einer Dichtung (450) axial verschiebbar aufgenommen ist und gegen eine Federkraft durch auf seine Druckfläche wirkendes Druckmittel bei einem vorbestimmten Druck am Eingang (21) verschiebbar ist und dadurch das Trägheitselement (310) derart beeinflußt, daß die von der Ventilanordnung bestimmte Verzögerung erhöht wird.

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31. Ventilanordnung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet , daß das Trägheitselement (310) vom Anschlag (303) eine vorbestimmte Strecke auf einer geneigten Laufbahn (304) läuft, wobei Mittel (400) vorgesehen sind, um den Neigungswinkel der geneigten Laufbahn durch die Verstellung des Kolbens (422) zu erhöhen.

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