DE2825480A1

DE2825480A1 - Gleitschutz-leistungsventil

Info

Publication number: DE2825480A1
Application number: DE19782825480
Authority: DE
Inventors: Richard J Haney
Original assignee: Goodyear Aerospace Corp
Current assignee: Goodyear Aerospace Corp
Priority date: 1977-06-15
Filing date: 1978-06-07
Publication date: 1979-01-04
Also published as: BR7803765A; IT1096731B; FR2394429B1; GB1598647A; IT7824537A0; CA1063649A; FR2394429A1; US4113323A; JPS5416075A

Description

Gleitschutz-Leistungsventil

Bisher wurden viele Entwicklungen von Gleitschutzanlagen für Fahrzeuge und besonders für Flugzeuge durchgeführt. Es sind viele Schutzrechte auf verschiedene Arten von Gleitschutzgeräten und Steuerungen erteilt worden, die eine hohe Bremskapazität für das Fahrzeug aufweisen, aber gleichzeitig das Entstehen oder Halten von Gleitzuständen verhindern oder beschränken. Bei diesen verschiedenen hierfür vorgesehenen kommerziellen Gleitschutzanlagen und Vorrichtungen war es allgemeine Fraxis, das Strömungsmittel in der Bremsanlage für ein gleitendes Rad in einen Behälter zu geben und dann das Bremsmittel zurückzuliefern, wenn wieder Bremszustände auftreten. Gewöhnlich bewirkt das Abgeben der hydraulischen Flüssigkeit in der Bremsdruckanlage einen Lageverlust des Bremspedals, das sich dann nicht in einer Stellung befindet, in der voller Druck erzeugt wird, so daß das Pedal weiter gedrückt werden muß, um die Bremsdrücke zu erhalten. In anderen rforten: Durch Freigabe des Bremsdrucks ist eine solche ^enge Bremsdruckflüssigkeit vergeudet worden, daß eine beträchtliche Pedalbewegung oder eine längere Zeitdauer zum Wideranlagen von Druck erforderlich wird. Selbstverständlich ist beim Bremsen ein Zeitverlust in keiner Weise tragbar.

Ferner waren alle bisherigen Gleitschutzanlagen verhältnismäßig teuer, auch wenn sie für kleine Flugzeuge oder andere kleine Fahrzeuge bestimmt waren.

Mit verschiedenen Weiterentwicklungen der Gleitschutzregel-

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technik wurden die Anlagen zum Verhindern, Beseitigen oder Hegen von Gleitzuständen immer komplizierter und benötigen hochentwickelte elektronische .Regelungen. Beispiele solcher Anlagen befinden sich in den amerikanischen Patenschriften 3.856.365 und 3.880.475» aber viele andere Patente sind auf GIeitschutzanlagen und auf deren Komponenten erteilt worden, wie die US-Fatente 3.286.734; 3-443.594 und 3.4-86.801 auf Ventile zur Verwendung bei Gleitschutzanlagen .

Es ist die allgemeine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Gleitschutzregelanlage, die ein Gleitschutz-Leistungsventil verwendet, das nur einen Teil der Druckflüssigkeit in der Bremsanlage freigibt oder abgibt, oder eine Einrichtung für ein Rad mit einem Gleitzustand oder zum Halten der hydraulischen Druckflüssigkeit auf herabgesetztem Druck in betriebsmäßiger Verbindung mit einer solchen Radbremsanlage anzugeben. Ferner soll eine volle Bremswirkung oder Druckflüssigkeit beim Korrigieren eines Gleitzustandes beseitigt werden. Dann soll die Bremspedalstellung einer Bremsanlage, die ein Rad mit einem Gleitzustand regelt gehalten und der Bedienungsperson angezeigt werden, wenn ein solches Gleiten, das einen Bremsdruck erzeugt, aufgehoben wird. Die im wesentliche mechanische Vorrichtung soll verhältnismäßig einfach, billig und unkompliziert sein, um Gleitzustände an einem Rad zu regeln und die Gleitzustände ohne vollständiges Abgeben aller Druckflüssigkeit bei einer solchen Radbremsanlage zu entfernen.

Es werden zwei mechanische Regelungen in einer Gleitschutzanlage vorgesehen, die unabhängig oder miteinander zum Regeln des Gleitschutzes und der Bremswirkung verändert werden können.

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Diese Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich, aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung ist:

Figur 1 ein Längsschnitt durch ein Leistungsventil nach einem -a-usführungsbeispiel nach den Grundsätzen der Erfindung; und

■^'igur 2 ein Schnitt einer Abänderung der Vorrichtung nach Figur 1 mit einem anderen Ausführungsbeispiel eines Leistungsventils in Verbindung mit einer Bremsanlage für hydraulische Flüssigkeit.

Die entsprechenden Teile in der Zeichnung und in der Beschreibung tragen entsprechende Bezugszeichen, wodurch ein Vergleich zwischen ihnen erleichtert wird.

3in Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf ein verstärktes Ventil zur Verwendung in einer Gleitschutzregelvorrichtung mit einer Lieferleitung für hydraulischen Druck und einer Radbremsanlage mit einer Druckleitung wobei das Leistungsventil eine angetriebene Einrichtung besitzt, die Flüssigkeit aus der Bremsdruckleitung in die Bremsspeiseleitung drückt und einen anderen Teil Flüssigkeit langsamer zur Bremsdruckleitung zurückfließen läßt. Insbesondre kann ein solches Leistungsventil einen Kolben, der betriebsmäßig in einer Kammer untergebracht ist, ein Rückschlagventil, das betriebmäßig von einem Kolben geführt wird, um die Übertragung von Flüssigkeit aus der Bremsdruckleitung in die Bremsdrucklieferleitung zu unterstützen, eine die Bremsdrucklieferleitung mit der Bremsdruckleitung verbindende Einrichtung mit einer Strömungsregelöffnung und einen kraftschlüssig mit dem Kolben verbun-

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denen Antrieb zum Hin- und Herschwenken des Kolbens enthalten, damit aus der Druckleitung für die Radbremsanlage Flüssigkeit entnommen wird, die in die Drucklieferleitung gegeben wird, wobei die Strömungsgeschwindigkeit durch die Öffnung kleiner als die Volumenpumpgeschwindigkeit des angetriebenen Kolbens ist. Der Antrieb wird dabei von einer Gleitschutzanlage geregelt.

Die Einzelheiten der in der Zeichnung dargestellten Konstruktion eines Gleitschutzleistungsventils 10 ist in eine Bremsanlage üblicher Art geschaltet, um die Gleitzustände an dem jeweiligen Rad oder Radsatz mit gemeinsamen an ihm wirkenden Bremskräften zu regeln. Die Bremsregelvorrichtung enthält somit normalerweise einen üblichen Hauptzylinder 12 oder eine Bremspadaleinrichtung usw., die über eine Drucklieferleitung 14 mit einem Ende einer rohrförmigen Kammer 16 verbunden ist, die einen Raum für einen Teil des Leistungsventils nach der Erfindung bildet. Das gegenüberliegende Ende des Leistungsventils liegt an einer Druckleitung 18, die an eine bekannte Radbremsanlage 20 führt und an dem jeweiligen (nicht dargestelltem) Rad die Bremse zu betätigen.

Figur 1 zeigt ebenfalls, daß ein Element im Leistungsventil nach der Erfindung von einem Elektromotor 22 angetrieben wird, der an einer Gleitschutzschaltung mit einem Regelkasten 24 liegt und von dieser gesteuert wird. Der Kasten 24 liegt wiederum am Betriebssignal eines üblichen Radgleitdetektors, z.B. eines Übertragers 26, und empfängt dieses Signal. Dieser Radgleitdetektor würde natürlich demselben Rad wie die Bremse 20 zugeordnet sein, um ein Signal anzuzeigen, wenn dieses Rad durch Bremsen zum Gleiten gekommen ist.

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Das Ventil 10 enthält in der Kammer 16 einen Kolben 28. Die Kammer besitzt ein Umgehungsrohr 30, das von der Drucklieferleitung 14 über die Druckleitung für die Bremse geführt ist. Die Leitung 18 und die Leitung 14· liegen in üblicher Weise an der Kammer 16 und am Umgehungsrohr 30. Das Umgehungsrohr 30 besitzt eine Platte 31 oder ein anderes Teil, das eine Öffnung 32, in diesem Rohr bildet, was im einzelnen noch erläutert werden wird.

Der Kolben 28 ist vorzugsweise rohrförmig oder besitzt bei 29 eine Öffnung und ein Loch 34- in einer Endplatte 36, die am offenen Ende des Kolbens befestigt ist und neben der ßadbremsdruckleitung 18 liegt. Gegen die Endplatte 36 und an das Loch in ihr wird durch eine Schraubenfeder 4-0, die an einem anderen, axial entfernten Teil oder einer Wandung im Kolben anliegt, ein übliches Rückschlagventil, z.B. eine Kugel 38 federnd angedrückt. Die Kugel oder das Rückschlagventil läßt Flüssigkeit in den Kolben 28 gelangen, wenn es axial zur Bremsdruckleitung 18 geführt wird, und drückt dann diese Flüssigkeit zur Drucklieferleitung 14-, wenn der Kolben axial bewegt wird.

Ein Gegenventil, das üblicher Konstruktion sein kann, befindet sich neben dem gegenüberliegenden Ende der Kammer 16 und enthält eine Leitplatte 4-2, die in der an deren Wänden befestigt ist und ein Loch 44- aufweist, das normalerweise von einer Kugel 46 verschlossen ist. Diese Kugel wird federnd gegen eine Seite der Platte 4-2 gehalten, um das Loch durch eine Schraubenfeder 48 zu verschließen, deren gegenüberliegendes Ende gegen eine mit öffnungen versehene Leitplatte 50 vorgespannt ist, die entsprechend entweder in der Drucklieferleitung 14· oder in einem Endteil der Kammer gelagert ist, was auch immer die beste Lage des Kugelventils

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in der dargestellten Weise ist aber gerade noch leicht Flüssigkeit axial durch und hinter die Leitplatte hindurchläßt. Das von der Kugel 46 gebildete Ventil befindet sich in der Kammer und ist nicht mit dem Umgehungsrohr 30 irgendwie verbunden und in gleicher rfeise ist der Kolben 28 in der Kammer so angeordnet, daß er stets mit den Enden des Umgehungsrohres interferiert, wo er an der Kammer 16 oder an der Bremsanlagendruckleitung 18 liegt.

Die Zeichnung zeigt den Motor 22 mit seiner Ausgangswelle 52, die in die Kammer 16 führt, den Kolben 28 ergreift und ihn bei GIeitbedingungen antreibt. Die welle 52 besitzt an einem Ende einen Exzenter oder Nocken 54, der in die Kammer führt und so exzentrisch ist, daß er mit dem Kolben kraftschlüssig in Eingriff gelangt, z.B. durch einen Einschnitt 56 in einer V/and oder einem Seitenteil des Kolbens 28, in dem er gleitend gelagert ist. Die vVelle 52 ist bei 58 in Eingriff mit der Kammerwand abgedichtet, ϊ/enn somit der Motor 22 angetrieben wird, wird der Kolben in der Kammer 16 hin- und herschwingend axial geführt. Dadurch wird die Kugel 38 aus ihrem Sitz in der Endplatte 36 gedruckt, wenn der Kolben zur Leitung 18 hin geführt wird, und bei Bewegung des Kolbens zur Leitung 18 drückt der Kolben einen Quantum Flüssigkeit zur Leitung 14 und die Kugel 16 aus ihrem Sitz auf der Platte 42 und damit die Druckflüssigkeit zur Drucklieferleitung 14 zurück. Die somit zum Hauptzylinder und/oder direkt mit dem Bremspedal zurückgeführte Flüssigkeit wird von der das Bremspedal betätigenden Person festgestellt und zeigt dieser an, daß ein Gleiten besteht, daß aber diese Tätigkeit zur Freigabe dieser dient.

In diesen Bremsdruckanlagen befinden sich verhältnismäßig

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kleine Flüssigkeitsmengen und somit könnte beispielsweise die vom Kolben 28 gepumpte Flüssigkeit im Bereich von 0,56 Liter pro Minute liegen. Die Drücke, die von der Bremsanlagendruckleitung 18 übertragen werden, wür-

P den beispielsweise zwischen 21 und 28 kg/cm bis zu etwa dem Maximaldruck in der Bremsanlage liegen, der etwa VoIl-

P
bremsung bei 70 kg/cm beträgt.

Der Kolben 28 besitzt ein beschränktes Drehmoment und seine axiale Bewegung in der Kammer 16 könnte beispielsweise zwischen 5 und 2,5 mm liegen. Die Pumpenwirkung könnte 28 Gramm Flüssigkeit in einer Sekunde übertragen, um etwa den Bremsdruck durch Wegnehmen eines Teils der Bremsdruckflüssigkeit durch den regelbaren Antrieb des Kolbens während des Gleitens abfließen zu lassen.

Um einen Druck in der Bremsdruckleitung 18 zu halten und eine übermäßige Menge Flüssigkeit abzunehmen, kann die Öffnung 32 eine Rückströmung von Druckflüssigkeit aus der Lieferleitung 14 in die Bremsanlagenleitung 18 durch diese öffnung 52 zulassen. Diese Öffnung könnte einen Durchmesser von etwa 0,0⁰A mm haben und dient zum langsameren Zurückführen der Bremsflüssigkeit zur Bremsanlage, als die Flüssigkeit aus der Bremsanlagendruckleitung gepumpt wird. Somit sind zwei in Beziehung stehende und veränderbare Glieder oder Faktoren zum regelbaren Verringern des Bremsdrucks während des Gleitens vorgesehen, um noch die Anlage zu betreiben und rasch den Bremsdruck wieder anzulegen. Die Bremsanlage verliert ihre Betriebsdrücke nicht ganz.

Gewöhnlich muß der Kolben in der Kammer nicht abgedichtet sein, es können aber übliche Dichtungen verwendet werden.

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Offensichtlich kann die Art des Steuerkasten 24 und der jeweilige Radgleitdetektor von üblicher Art sein. Diese Einrichtung treibt den Motor 22 an, der verhältnismäßig klein sein kann, z.B. zwischen 30 und 70 watt, und noch die gewünschte wirkung wie das Verringern der Bremsdrücke während der Gleitbedingungen ausüben, wie sie von der den Betrieb des Motors 22 regelnden Vorrichtung angezeigt werden.

Figur 2 zeigte eine etwas abgeänderte Konstruktion nach der Erfindung, bei der ein Gleitschutzleistungsventil 10a dargestellt ist. In diesem Fall liegt eine Kammer oder ein Zylinder 16a an einer Flüssigkeitsdrucklieferleitung 14a und an der Bremsanlagendruckleitung 18a, die wiederum mit dem Hauptzylinder und der Radbremse wie beim Beispiel nach Figur 1 verbunden sind. Der Kolben 28a ist rohrförmig. Die Endwand 36 in diesem Kolben besitzt eine Öffnung 3^-a, an der ein Kugelventil sitzt. Jedoch befindet sich in dieser Endplatte 36 eine zusätzliche öffnung 60. Somit ist das A_usfüh_rung_Sb_exgpiei des Leistungsventils einfacher, da das Umgehungsrohr nach ¹¹IgUr 1 wegfällt. Der Antrieb der Welle 52, die kraftschlüssig wie in der vorher beschriebenen Weise mit dem Kolben 28a verbunden ist, schwingt den Kolben axialhin und her. Bei Bewegung des Kolbens zur Drucklieferleitung 14a wird eine Menge Flüssigkeit zur Drucklieferleitung 14a gegeben, aber diese Flüssigkeitsmenge, die in diese Leitung zurückgedrückt wird, wird von der Strömung der Flüssigkeit durch die öffnung 60 und durch Stehen in der Bremsdrucklieferleitungsanlage abgeändert. Die Geschwindigkeit des Antriebs des Kolbens 28, die Länge seines Hubes und die Größe der Öffnung 60 können in Beziehung zueinander stehen und ergeben ein geregeltes Zurück-

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ziehen von Flüssigkeit aus der mit dieser Flüssigkeit gefüllten Bremsdruckanlage, Die Stellung des Bremspedals oder einer anderen entsprechenden Einrichtung zum Regeln des Drucks in der Drucklieferleitung 14· muß nicht wesentlich geändert werden und in keinem Ball ist die Bremspedalstellung verloren worden oder unwirksam geworden.

Durch die Vorrichtung nach der Erfindung ist eine verhältnismäßig unkomplizierte Bremsdruckregeleinrichtung zur Verwendung mit Bremsmitteln zum Hegen von Gleitzuständen geschaffen worden. Es gibt nur zwei mechanische Teile, d. he. der Antrieb des Kolbens und die Kückströmung von Druckflüssigkeit durch die Strömungsöffnung werden geregelt, wodurch die «firkung der Bremsdruckverringerungseinrichtung mechanisch und verhältnismäßig einfach geregelt werden kann.

Die Offnungen $2. und 60 sind in der Zeichnung in übernatürlicher Größe dargestellt. Die Öffnung 29 ist größer als die öffnung 32. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist unkompliziert, leistungsfähig und verhältnismäßig kostengünstig. Somit sind sie ^ut veiwendbctr.

Es sind zwei Ausführungsbeispiele und deren Einzelheiten beschrieben und dargestellt worden, doch kann der Fachmann mehrere Änderungen vornehmen, ohne vom Sinn und Umfang der Erfindung abzuweichen.

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e e f s e Γι

Claims

PATE NTANWALTS BÜRO BERLIN — MÜNCHEN PATENTANWÄLTE DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPLING. H.-J. PRESTING (BLN) HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33 Ihr Zeichen Ihr Schreibon vom Unsere Zeichen Berlin, den A 2677 A-GE- I 7. JUN11378 Goodyear Aerospace Corporation Akron, Ohio 44316, USA Patentansprüche

1.JBremsregelvorrichtung mit einer hydraulischen Drucklie- ^—^/ferleitung, einer Radbremsanlage und einem Gleitschutzleistungsventil, das betriebsmäßig die Urucklieferleitung mit der Radbremsanlage verbindet, gekennzeichnet durch einen Antrieb (22) mit einem Rückschlagventil (38) zum Drücken der Flüssigkeit bei Gleitzuständen aus der Radbremsanlage (20) in die Bremslieferleitung (14), eine die Drucklieferleitung (14) mit der Radbremsanlage verbindende Einrichtung (18), die eine Strömungsregelöffnung (32) besitzt, die ständiges Strömen von Druckflüssigkeit zur Hadbremsanlage zuläßt, wobei die Geschwindigkeit der Flüssigkeit aus der Radbremsanlage (18) bei Betätigung des Antriebes (22) größer als der Rückführdruckflüssigkeitsstrom durch die öffnung (32) ist.

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BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: ST. ANNASTR. 11 1 - 856 44 INVENTION BERLIN BERLIN 31 W. MEISSNER, BLN-W 800O MÖNCHEN 22 INVEN d BERLIN 030/891 60 37 BERLINER BANK AG. 122 82 -109 TEL.: 089/22 35 44 030/892 23 82 3695716000

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (38) zur Unterstützung der Rückführung der Druckflüssigkeit in die Drucklieferleitung (14·) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in einer Kammer (16) betriebsmäßig untergebrachten Kolben (28), der an der Lieferleitung (14) der Bremsanlage liegt, ein Rückschlagventil (33), das betriebsmäßig vom Kolben (28) geführt wird und so Flüssigkeit aus der Radbremsanlage in die Drucklieferleitung (14) überführt, wenn sich der Kolben zur Radbremsanlage bewegt, eine die Drucklieferleitung (14) mit der Radbremsanlage verbindenden Einrichtung (18), die eine otrömungsregelöffnung (32) aufweist, und einen Kolben (28) verbundenen antrieb (22) zum Hin- und Herschwenken des Kolbens und somit zum Führen der Flüssigkeit aus der Radbremsanlage und Drücken in die Drucklieferleitung (14), wobei die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch die öffnung (32) kleiner als die des vom Kolben gepumpten Volumens ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Radbremsanlage eine hydraulisch betätigte Bremse und eine Lieferleitung für diese besitzt und daß ein Rückschlagventil (38) an der Lieferleitung liegt, um bei Gleitzuständen Flüssigkeit aus der Radbremsanlage (18) zu pumpen.

5· Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Rückschlagventil (46) sich in der Kammer (16) zwischen dem Kolben (28) und der Drucklieferleitung (14) befindet und so die Druckströmung der Flüssigkeit zur Drucklieferleitung (14) zu unterstützen,

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wenn sich der Kolben (28) zur Lieferleitung hin bewegt.

6. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen mit einem Signalgenerator zum Anzeigen von Gleitzuständen am gebremsten Rad, einer Glextschutzeinrichtung, die die Drucklieferleitung mit der Radbremsanlagenleitung verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Kammer (16) ein rohrförmiger Kolben (28) mit einer Öffnung (29) in einer Endwand (36) befindet, daß ein Rückschlagventil (38) betriebsmäßig vom Kolben geführt und mit der Endwand in Eingriff gebracht wird, um Flüssigkeit von der Radbremsdruckleitung zur Drucklieferleitung (14) zu übertragen, wenn sich der Kolben zur Drucklieferleitung hin bewegt.

Eine Umgehungsleitung (30) mit einer Strömungsregelöffnung (29), die die Drucklieferleitung mit der Druckleitung verbindet, daß ein mit dem Kolben (28) verbundener .antrieb (22) diesen hin- und herschwenkt und so Flüssigkeit von der Radbremsanlage in die Drucklieferleitung (14) drückt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit durch die Cffnung (29) geringer als die des vom angetriebenen Kolben gepumpte Menge ist, und daß eine mit dem den Signalgenerator mit dem Antrieb verbundene Einrichtung diesen bei Gleitzuständen am Rad erregt, und so den Bremsdruck verringert.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Rückschlagventil ("46) in der Kammer (16) zwischen dem Kolben und der Drucklieferleitung liegt, wenn sich der Kolben (28) zur Drucklieferleitung (14) hin bewegt.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Nocken (54-) und ein Nockenfolger den Antrieb mit dem Kolben verbindet, um diesen hin- und herzuschwenken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (28) in einer Eandwandungsflache einen Einschnitt (56) aufweist, der einen Nockenfolger bildet, daß der Antrieb (22) eine drehbare Ausgangswelle (52) besitzt und ein Nocken (5^0 an der Ausgangswelle (56) an den Nockenfolger angreift und ihn zum Hin- und Herschwenken des Kolbens antreibt.

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