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Die Erfindung betrifft einen Bremsdruckregler, insbesondere für
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Zweikreisbremsanlagen in Kraftfahrzeugen, bei denen der Druck an den
Radbremszylindern der Hinterachse relativ zu dem Bremsdruck an den Radbremszylindern
der Vorderachse zumindest in einem Teil des Betriebsbereiches herabgesetzt ist,
mit einem Verdränger-Differentialkolben, der eine mit einer Druckquelle, insbesondere
dem Hauptbremszylinder eines Kraftfahrzeuges, verbindbaren Eingangsraum von einem
mit einem Druckverbraucher, insbesondere den Radbremszylindern der Hinterräder des
Kraftfahrzeugs, verbindbaren Ausgangsraum trennt und eine vom Druck im Eingangsraum
beaufschlagte kleinere Wirkfläche und eine vom Druck im Ausgangsraum entgegengesetzt
beaufschlagte größere Wirkfläche besitzt Bekannte Druckregler dieser Art (DE-PS
12 01 197, DE-AS 15 05 448) besitzen einen Stufen-Verdrängerkolben, dessen den kleineren
-Durchmesser aufweisender Kolbenteil in einem an den Eingangsraum angr>rlzenden
Zylinder und dessen den größeren Durchmesser aufweisender Kolbenteil in einem an
den Ausgangsraum angrenzenden Zylinder verschiebbar angeordnet ist. Das Verhältnis
von Eingangs- und Ausyangsdruck wird durch das Größenverhältnis der Wirkflächen
bestimmt, Unterhalb eines Schaltdruckes sind Ausgangsraum und Eingangsraum über
ein beim Schaltdruck schließendes Ventil verbunden, so daß in einem Anfangsbetriebsbereich
des Reglers, d.h beim Druckaufbau, keine Druckminderung stattfindet In diesem Betriebsbereich
wird der Verdrängerkolben von der Differenzkraft gegen eine Druckfeder gedrückt,
wobei sich aufgrund der Zusammendrückung der Feder das Gesamtvolumen von Eingangs-
und Ausgangsraum vergrößert. Dic Vergrößerung des Gesamtvolumens vergrößert in unerwünschter
Weise den Pedalweg zum Betätigen des Bremssystems.
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Bei einem weiteren bekannten Regelventil (DE-OS 24 27 506) entfällt
eine derartige Volumengrößerung, da es nach Art eines Rcduzierventils arbeitet.
Ein Zusatzkolben hält bei Ausfall eines zweiten Bremskreises das Regelventil dauernd
in seiner Offenstellung, so daß dann die Druckminderung entfällt. Jedoch ist
hier
eine herstellungsmäßig aufwendige Kopplung des Zusatzkolbens an den Reglerkolben
notwendig.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Druckregler der eingangs
genannten Gattung zu schaffen, welcher beim Betrieb keine Volumenvergrößerung im
Drucksystem erfordert und sich außerdem durch konstruktive Einfachheit auszeichnet.Außerdem
soll die Umschaltung von dem höheren zum niedrigeren Ausgangsdruck auf sichere und
unkomplizierte Weise erfolgen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß an dem Differentialkolben
in dem Betriebsbereich vor Erreichen des Umschaltpunktes in Richtung der größeren
Wirkfläche eine Unterstützungskraft angreift, die bei Erreichen des Umschaltpunktes
abgeschaltet wird. Bevorzugt nimmt die Unterstützungskraft proportional dem Eingangsdruck
zu.
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Exfindungsgemäß wird also ein aus einem Stück bestehender Verdrängerkolben
verwendet, welcher zu keinem Volumenverlust führt, sondern wegen der größeren Fläche
im Ausgangsraum beim Bremsvorgang sogar noch zusätzliches Volumen schafft. Der Verdrängerkolben
erzeugt oberhalb des Umschaltpunktes eine dem Flächenverhältnis entsprechende Druckminderung,
während unterhalb des Umschaltpunktes durch Anlegen der Unterstützungskraft auf
denkbar einfache Weise ein im Verhältnis zum Eingangsdruck höherer Ausgangsdruck
erzeugt wird. Dadurch daß die Unterstützungskraft vorzugsweise proportional dem
Eingangsdruck zunimmt wird eine stetige Bremskrafterhöhung auch im Anfangsbetriebsbereich
gewährleistet.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Unterstützungskraft gleich
dem Eingangsdruck multipliziert mit der Differenz der unterschiedlichen Wirkflächen
des Differentialkolbens ist. Auf diese Weise wird unterhalb des Umschaltpunktes
überhaupt keine Druckminderung erzielt,
Auf besonders einfache Weise
kann die Unterstützungskraft dadurch erzeugt werden, daß der Differentialkolben
eine weitere eingangsseitige Wirkfläche besitzt, die nur vor Erreichen des Umschaltpunktes
vom Eingangsdruck beaufschlagt ist. Hierzu ist zweckmäßigerweise die weitere Wirkfläche
gleich der Differenz der unterschiedlichen Hauptwirkflächen. Es kann so in vorteilhafter
Weise die zwischen dem im Durchmesser größeren Kolbenteil und dem im Durchmesser
kleineren Kolbenteil des Differentialkolbens befindliche, ringförmige Stufenstirnfläche
als die weitere Wirkfläche ausgenutzt werden, die einen weiteren Eingangsraum begrenzt.
Da diese Fläche bei jedem Stufen-Differentialkolben ohnehin vorhanden ist, bedarf
es insoweit keiner baulichen Veränderungen am Kolben selbst.
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Eine baulich sehr zweckmäßige Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch,
daß innerhalb des weiteren Einganysraumes- ein verschiebbarer, gegenüber dem im
Durchmesser größeren Teil der Stufenbohrung und der Umfangsfläche des kleineren
Kolbentilsgleitend angeordneter, ringförmiger Zwischenkolben angeordnet ist, wobei
zweckmäßigerweise der weitere Eingangsraum außer von der weiteren Wirkfläche von
einem an die weitere Wirkfläche angrenzenden Teil der Umfangsfläche des kleineren
Kolbensteils und einem Teil des im Durchmesser größeren Bereichs der Stufenbohrung
umschlossen ist und vor Erreichen des Umschaltpunktes mit dem Eingangsraum verbunden
ist. Bevorzugt sind die beiden Eingangsräume durch einen verschließbaren Kanal verbunden,
so daß wahlweise die weitere Wirkfläche am Differentialkolben wirksam wird oder
nicht.
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Eine weitere Ausführungsform ist so ausgebildet, daß der verschließbare
Kanal gehäusefeste Teilstücke und ein im Differentialkolben angeordnetes Teilstück
aufweist, welches nur innerhalb eines begrenzten Anfangs-Verschiebungsbereiches
des Differentialkolbens mit den gehäusefesten Teilstücken in Verb in dung steht,
so daß der Kanal in Abhängigkeit vom Verschiebeweg des Differentialkolbens verschließbar
ist.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung wird ein sehr einfacher
Aufbau des Bremsdruckreglers erzielt. Es sind nur wenig und vor allem einfach gestaltete
Bauteile erforderlich. Die Montage ist sehr einfach. Dem Hauptzylinder wird bis
zum Umschaltpunkt nicht mehr Volumen entnommen, als auf der Radzylinderseite gebraucht
wird. Vom Umschaltpunkt an wird sogar Volumen gespendet. Beim Druckabbau liegt allenfalls
eine durch Reibung bedingte geringfügige Hysterese vor. Es ist nur eine einzige
Rückstellfeder erforderlich, welche keine Justierung erfordert. Der Platzbedarf
für den Bremsdruckminderer kann sehr gering gehalten werden, während die Wirkflächen
nach Bedarf sehr unterschiedlich groß gemacht werden können.
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Während die zuvor beschriebene Ausführungsform mit einer Volumensteuerung
arbeitet, kann im Kanal auch ein druckgesteuertes Ventil angeordnet sein, welches
bei dem Umschaltdruck schließt. Bevorzugt schließt das druckgesteuerte Ventil bei
einem vorgegebenen Druck in einem zweiten Druckkreis, insbesondere im Vorderachsbremskreis
eines Kraftfahrzeuges. Eine praktische Ausführungsform ist so ausgebildet, daß der
Zwischenkolben mit seiner einen Stirnfläche bei Verbindung des weiteren Eingangsraumes
mit dem Eingangsraum vom Eingangsdruck gegen die weitere Wirkfläche vorschiebbar
ist und die auf seine andere Stirnfläche ausgeübten Druckkräfte auf die weitere
Wirkfläche überträgt, und daß eine zur Atmosphäre geführte Gehäusebohrung vorgesehen
ist, die mit dem jeweils zwischen der einen Stirnfläche des Zwischenkolbens und
der weiteren Wirkfläche befindlichen Bereich des im Durchmesser größeren Teils der
Stufenbohrung verbunden ist. Dabei soll der Zwischenkolben durch einen innerhalb
des größeren Teils der Stufenbohrung vor der weiteren Wirkfläche angeordneten Anschlag
in seinem Verschiebeweg begrenzt sein.
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Aufgrund dieser Ausbildung nimmt der Hinterachskreis nicht einmal
bei Ausfall des yorderachsbremskreises Volumen auf.Oberhalb
des
Umschaltpunktes spendet der Regler sogar Volumen in den Hinterachskreis. Bis zum
Umschaltpunkt liegt nur ein minimaler Volumenverbrauch im Vorderachskreis vor. Der
Regler kann auch ohne weiteres dadurch lastabhängig gemacht werden daß ein Ringkolben
auf die Ventilfeder wirkt oder dadurch, daß mechanisch eine achslageabhängige Veränderung
der Federvorspannung der Ventilfeder durch bekannte Hebemechanismen erfolgt. Beim
Druckabbau liegt bis auf geringfügige Reibunyseinflüsse keine Hysterese vor. Nach
Erreichen von Druckgleichheit im Vorderachs- und Hinterachsbremskreis beim Druckabbau
erfolgt keine Druckerhöhung im Hinterachsbremskreis relativ zum Vorderachsbremskreis.
Eine Sperrfunktion liegt bei allen denkbaren Kreisausfallarten vor. Der Aufbau und
die Montage sind einfach. Eine Kolbenverschiebung, d.h. Reduzierung des Anschubvolumens
ohne vorherigen Druckaufbau ist unmöglich.
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Zwischen Eingangsraum und Ausgangsraum ist zweckmäßigerweise ein Saugventil
geschaltet, welches bei Druckgleichheit im Eingangsraum und Ausgangsraum öffnet
Auf diese Weise ist ein Druckmittelaustausch im ungebremsten Zustand möglich.
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Das Saugventil ist zweckmäßigerweise an einem in einer axialen Stufenbohrung
des Differentialkolbens angeordneten Einsatzstück vorgesehen.
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Der Differentialkolben ist bevorzugt entgegen dem Eingangsdruck durch
eine Rückstellfeder, vorzugsweise eine kegelstumpf förmige Schraubenfeder belastet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch,
daß die Unterstützungskraft mindestens zweier Differentialkolben durch ein gemeinsames
Ventil steuerbar ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung
erläutert; darin zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Bremsdruckreglers mit dem Verschiebungsweg des Differentialkolbens
abhängigem Umschaltpunkt, wobei zu beiden Seiten der Mittelachse unterschiedliche
Kolbenstellungen dargestellt sind, Fig. 2 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform
mit druckabhängigem Umschaltpunkt, wobei ebenfalls zu beiden Seiten der Mittezlachse
unterschiedliche Kolben stellungen dargestellt sind, Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform
des in Fig. 2 dargestellten Bremsdruckreglers und Pig 4 eine hydraulische Schaltung
zweier Bremsdruckregler bei einem Bremssystem mit jeweils zwei Kreisen an allen
Rädern eines Kraftfahrzeuges.
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Nach Fig. 1 weist ein längliches Gehäuse 1 eine axiale Stufenbohrung
2 auf, in der ein stufenförmiger Differentialkolben 3 im Cleitsitz angeordnet ist.
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Die Darstellung der Fig. 1 ist längs der Gehäuselängsachse L unterteilt.
Der oberhalb der Längsachse L liegende Teil der Figur zeigt den in Längsrichtung
geschnittenen Differentialkolben 3 in seiner Grundposition bei drucklosem Hauptzylinder,
während der untere Teil der Fig. 1 den Differentialkolben 3 ungeschnitten in seiner
nach rechts vorgeschobenen Endlage wiedergibt.
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Der den kleineren Durchmesser aufweisende Kolbenteil 3' des flifferentialkolbens
3 ist innerhalb des Stufenbohrungsteils 2' iuit dem kleineren Durctmesser Ao gleitend
geführt, der größere
Kolbenteil 3" innerhalb des Stufenbohrungsteils
2" mit dem größeren Durchmesser A1. Die Kolbenteile 3' und 3" sind gegenüber der
Stufenbohrung 2 durch Dichtungen 30, 31 und 32 abgedichtet, d-ie in ringförmigen
Umfangsnuten am kleineren Kolbenteil 3' bzw. am größeren Kolbenteil 3" angeordnet
sind.
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Zwischen der kleineren Wirkfläche 40 des Differentialkolbens 3 und
der linken Abschlußwand der Stufenbohrung 2 befindet sich ein Eingangsraum 8, welcher
über eine radiale Einlaßbohrung 19, die am linken Ende der Stufenbohrung 2 angeordnet
ist, mit einer nicht dargestellten Druckquelle, insbesondere mit dem Hauptbremszylinder
für die Vorderradbremszylinder eines Kraftfahrzeuges verbindbar ist.
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Zwischen der größeren Wirkfläche 41 und der rechten Abschlußwand der
Stufenbohrung 2 befindet sich ein Ausgangsraum 7, welcher über eine axiale Ausgangsbohrung
12 mit einem Druckverbraucher, insbesondere den Hinterradbremszylindern eines Kraftfahrzeuges
verbindbar ist.
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Der Differentialkolben 3 ist mit einer axialen Stufenbohrung 16 versehen,
deren rechtes, stufenförmig vergrößertes Endteil durch ein kreisscheibenförmiges
Einsatzstück 17 dicht verschlossen ist, welches ein. Saugventil 15 aufweist.
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Das Saugventil 15 weist eine ringförmige elastische Dichtungsscheibe
15' auf, welche in einer ringförmigen Umfangsnut 25 angeordnet ist und eine stirnseitige
abgerundete Ringnut 15" am Einsatzstück 17 abdeckt, welche durch eine von ihrem
Boden ausgehende Bohrung 15"' mit dem Ausgangsraum 7 und über eine Radialnut 15""
mit dem vergrößerten Endteil der axialen StufenboIlrung 1G verbunden ist. Bei Druckgleichheit
sind also der Einganqsraum 8 und der Ausgangsraum 7 über die axiale Stufe-nbohrung
16 die Rndialnut 15"", die Ringnut 15" und die Bohrung 15"' miteinander verbunden.
Sobald im Eingangsraum 8 relativ zum Ausgangsraum 7 ein überdruck erzeugt wird,
legt sich die ringförmige. Dichtungsscheibe 15 auf die Bohrung 15"', so daß Eingangsraum
8 und Ausyangsraum
7 voneinander getrennt sind. Die Bohrung 15"'
und die Radialnut 15"" bilden einen so hohen Strömungswiderstand, daß beim Entstehen
eines Überdruckes im Eingangsraum 8 ein sofortiges Schließen des Ventils 15 erfolgt.
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Innerhalb des im Durchmesser größeren Teils 2" der Stufenbohrung 2
befindet sich zwischen der Ringstufe 20 und dem größeren Kolbenteil 3" ein den kleineren
Kolbenteil 3' des Differentialkolbens 3 im Gleitsitz umschließender ringförmiger
Zwischenkolben 4, der gegenüber der Innenwand des Bohrungsteils 2" durch eine Dichtung
33 und gegenüber der Umfangsfläche des kleineren Kolbenteils 3' durch eine Dichtung
34 abgedichtet ist.
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Der Zwischenkolben 4 besitzt eine stirnseitige Ringwirkfläche 42,
die gegenüber der zwischen den Stufenbohrungsteilen 2', 2" befindlichen Stufe 20
liegt. Die Wirkfläche42, die Stufe 20 und die dazwischenliegenden Bereiche der Umfangsfläche
des kleineren Kolbenteils 3' und die Innenfläche des Stufenbohrungsteils 2" begrenzen
einen weiteren Eingangsraum 9, der über einen oder mehrere verschließbare Kanäle
10 mit dem Eingangsraum 8 verbindbar ist.
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Der Kanal 10 besteht aus einem gehäusefesten axialen Teilstück 10',
einem radialen in einem Schnüffelloch mündenden Teilstück 10"' und einem im kleineren
Kolbenteil 3' des Differentialkolbens 3 angeordneten Teilstück 10", welches als
eine Radialbohrung ausgeführt ist und die axiale Stufenbohrung 16 mit einer auf
der Umfangsfläche des kleineren Kolbens 3' angeordneten Ringnut 50 verbindet. Das
Teilstück 10"' ist durch eine radial durch das Gehäuse geführte Bohrung gebildet,
die außen am Gehäuse 1 mittels dicht verstemmter Kugeln abgedichtet ist.
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Das Schnüffelloch am radial inneren Ende des Bohrungsteilstückes 10"'
mündet in der Grundposition des Differentialkolbens 3 und innerhalb eines Anfangsverschiebungsbereiches
des Differentialkolbens
3 in der Ringnut 50, so daß die Eingangsräume
8, 9 miteinander über den Kanal 10 und die axiale Stufenbohrung 16 verbunden sind.
Wird der Differentialkolben 3 weiter nach rechts in Richtung auf seine Endlage vorgeschoben,
so wird der Kanal 10 durch axiale Versetzung der Teilstücke 10", 10"' unterbrochen.
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Die Grundposition des Differentialkolbens 3 ist durch Anschläge 11
auf seiner linken Stirnfläche bestimmt, welche mit der Abschlußwand des Stufenbohrungsteils
2' zusammenwirken.
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Zwischen der größeren Wirkfläche 41 des Differentialkolbens 3 und
der Abschlußwand des StuX'enbohrungsteils 2" ist eine den Differentialkolben 3 in
seine Grundposition drückende Rückstellfeder 18 eingespannt, deren Stärke ausreicht,
die Reibungswiderstände zwischen Kolben und Bohrung zu überwinden.
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Auf der Seite seiner dem Kolbenteil 2" zugewandten Stirnfläche 43
besitzt der Zwischenkolben 4 einen verminderten Außendurchmesser, so daß zwischen
dem Zwischenkolben 4 und dem Stufenbohrurrgsteil 2" ein Ringraum 44 verbleibt. Dieser
ist in allen im Betrieb des Brenisdruckregers vorkommenden Stellungen des Zwischenkolbens
4 über eine im Gehäuse 1 befindliche Radialbohrung 45 mit der Atmosphäre verbunden,
so daß bei einer Beschädigung einer der Dichtungen 32 bis 34 Druckmittel nach außen
leckt und ein Dichtungsschaden frühzeitig bemerkt werden kann.
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Der in Fig. 1 dargestellte Bremsdruckregler arbeitet in der folgenden
Weise: Über die Einlaßbohrung 19 werden der Eingangsraum 8 und damit die kleinere
Wirkfläche 40 des Differentialkolbens 3 mit dem von der nicht dargestellten Druckquelle
erzeugten Eingangsdruck beaufschlagt. Am Anfang der Druckaufbauphase schließt das
Nachsaugeventil 15. Der Druck gelangt über die axiale-Stufenbohrung 16 und den Kanal
10 auch in den ringförmigen Eingangsraum 9, da der Differentialkolben 3 sich noch
in seiner Grundposition befindet. Somit wird die Stirnfläche 42 des Zwischenkolbens
4 ebenfalls mit dem Eingangsdruck beaufschlagt, und der Zwischenkolben 4 wird mit
seiner ar3ç}ren
Stirnfläche 43 gegen die weitere Wirkfläche 5 des
Differentialkolbens 3 gedrückt. Aufgrund der in den Eingangsräumen 8, 9 herrschenden
Drücke wird der Differentialkolben 3 nach rechts in Richtung auf seine Endlage verschoben
und verdrängt dabei das im Ausgangsraum 7 vorhandene Druckmittel durch die Ausgangsbohrung
20 zu den nicht dargestellten Radzylindern. Da die kleinere Wirkfläche 40 des Differentialkolbens
3 und die Stirnfläche 42 des Zwischenkolbens 4 insgesamt eine der größeren Wirkfläche
41 des Qifferentialkolbens 3 entsprechende Flächengröße besitzen, ist der im Ausgangsraum
7 erzeugte Ausgangsdruck gleich dem Eingangsdruck.
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Sobald das Schnüffelloch des Kanalteilstückes 10"' aufgrund der Verschiebung
des Differentialkolbens 3 ke'ine Verbindung mehr mit der Ringnut 50 hat, ist der
Kanal 10 unterbrochen, so daß die l,incgangsräume 8, 9 getrennt sind. Somit kann
der Zwischenkolben 4 vom im Eingangsraum 9 befindlichen Druckmittel nicht mehr weiter
gegen die Wirkfläche 5 vorgeschoben werden, abgesehen von einer geringfügigen Verschiebung,
die auf der Volumenelastizität des eingeschlossenen Druckmittels beruht. Damit wird
der Differentialkolben 3 von diesem Umschaltpunkt an nur noch durch die im Eingangsraum
8 auf die kleinere Wirkfläche 40 des Differentialkolbens 3 wirkenden Druckkräfte
in Richtung auf seine Endlage vorgeschoben.
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Dabei nimmt das Verhältnis der Drücke im Ausgangsraum 7 und im Eingangsraum
8 den Wert des Flächenverhältnisses der kleineren Wirkfläche 40 zur größeren Wirkfläche
41 an.
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Der Differentialkolben wird also in einem Anfangsbetriebsbereich sowohl
von dem die kleinere Wirkfläche 40 des Differentialkolbens 3 beaufschlagenden Eingangsdruck
als auch von einer Zusatzkraft vorgeschoben, welche durch den Druck im Eingangsraum
9 erzeugt nd durch den Zwischenkolben 4 auf die weitere Wirkfläche 5 des Differentialkolbens
übertragen wird. Sobald die Eingangsräume 8,9 getrennt sind, bleibt der Zwischenkolben
4 stehen, wie der untere Tcil der Fig. 1 zeigt, und der Differentialkolben 3 wird
nur noch durch den die kleinere Wirkfläche 40 beaufschlagenden Eingangsdruck weitergeschoben.
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Wird der Druck im Eingangsraum 8 abgesenkt, so verschiebt-sich der
Differentialkolben 3 unterer Einwirkung der Rückstellfeder 18 wieder in Richtung
auf seine Grundposition, wobei nach erneutem Erreichen des Umschaltpunktes (Öffnung
des Kanals 10) wieder Druckgleichheit zwischen Ein- und Ausgang herrscht.
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Abgesehen von einer geringfügigen Hysterese aufgrund der Reibungswiderstände
sind die Druckwerte im Eingangsraum 8 und im Ausgangsraum 7 allein von der Stellung
des Differentialkolbens 3 abhängig und unabhängig von seiner Bewegungsrichtung.
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In Fig. 2 sind entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszahlen
wie in Fig. 1 bezeichnet.
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Im oberen Teil der Fig. 2 ist der Differentialkolben 3 in der Grundposition,
im unteren Teil in der Endlage dargestellt.
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Beide Hälften des Differentialkolbens 3 sind geschnitten dargestellt.
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Außerdem zeigen die Hälften des Differentialkolbens 3 zwei verschiedene
Ausführungen von Saugventilen 15.
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Das im unteren Teil der Fig. 2 dargestellte Saugventil 15 ist gegenüber
dem in Fig. 1 dargestellten dahingehend abgewandelt, daß die Dichtscheibe 15' auf
ihrer von der Ringnut 15" abgewandten Seite durch einen am Rand der Ringnut 25 angeordneten
Bund 25" beaufschlagt ist, so daß die Dichtscheibe 15' etwas in die Ringnut 15"
hineingedrückt wird.
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Dadurch wird eine besonders stabile Lage der Dichtungsscheibe 15'
erreicht.
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Bei dem im oberen Teil der Fig. 2 dargestellten Saugventil 15 ist
die Dichtungsscheibe 15' mit Spiel in einer Umfangsnut 25' mit konusförmigen parallelen
Seitenwänden angeordnet, so daß die Dichtungsscheibe 15' in Radialrichtung etwas
umgebogen wird Aufgrund ihrer Elastizität hebt die Dichtungsscheibe 15' bei
annähernder
Druckgleichheit in der axialen Stufenbohrung 16 und im Ausgangsraum 7 von der dichtungsseitigen
Mündung der Bohrung 15"' ab, so daß diese mit der Radialnut 15"" Verbindung hat.
Bei Überdruck in der axialen Stufenbohrung 16 relativ zum Ausgangsraum 7 legt sich
die Dichtungsscheibe 15' auf die zwischen Dichtungsscheibe 15' und dem Ausgangsraum
7 befindliche Seitenwand der Ringnut 25' und dichtet damit die Bohrung 15"' ab.
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Der Strömungswiderstand der Saugventile ist wiederum so groß, daß
nur geringe Mengen des Druckmittels zwischen Eingangsraum 8 und Ausgangsraum 7 ausgetauscht
werden können.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die riinlaßbohrung
19 in axialer Richtung durch das Gehäuse 1 hindurchgeführt. Im übrigen unterscheidetsich
die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform von der Ausführungsform nach Fig. 1 i
wesentlichen nur dadurch, daß der den Eingangsraum 8 mit dem Eingangsraum 9 verbindende
Kanal 10 nur gehäusefeste Abschnitte besitzt und ein druckgesteuertes Ventil 60
enthält, welches in Abhängigkeit von einem Steuerdruck schließt.
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Das druckgesteuerte Ventil 60 ist seitlich neben der Stufenbohrung
2 angeordnet und besteht aus einem stufenkolbenförmigen Ventilkörper 61, der an
seinem im Durchmesser dünneren Ende eine kegelförmige Spitze aufweist, die mit einem
Ventilsitz 62 zusammenwirkt. Der Ventilkörper 61 i6sf in einer entsprechend stufenförmig
ausgebildeten Bohrung/gleitend geführt und mittels Dichtungen 64 und 65 abgedichtet.
Am linken Ende der Bohrung 63 befindet sich ein axialer Einlaß 66, der mit einer
Druckquelle, beispielsweise dem Vorderachsbremskreis eines Kraftfahrzeuges verbindbar
ist. Damit wird die größere linke Stirnfläche des Ventilkörpers vom Hauptzylinderdruck
des Vorderachsbremskreises beaufschlagt. Dieser Druck ist im Res3elfall gleich dem
Eingangsdruck im Eingangsraum 8. Das Ventil 60 ist im öffnenden Sinne durch eine
Ventilfeder 67 belastet,
die zwischen einer Stufe der Bohrung 63
und dem im Durchmesser größeren Teil des Ventilkörpers 61 eingespannt ist D-er die
Ventilfeder 67 aufnehmende Raum zwischen der Bohrung 63 und dem Ventilkörper 61
steht über eine radiale Bohrung mit der Atmosphäre in Verbindung, so daß bei schadhaften
Dichtungen 64 bzw. 65 Druckmittel nach außen leckt und den Schaden anzeigt.
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Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremsdruckreglers
arbeitet wie folgt: Solange der Druck im Einlaß 66 nicht ausreicht, die Kraft der
Ventilfeder 67 und die auf die kegelförmige Spitze des Ventilkörpers 61 einwirkenden
Druckkräfte des Druckmittels im Kanal 10 zu überwinden, sind die Eingangsräume 8,
9 miteinander über den Kanal 10 verbunden, so daß der Zwischenkolben 4 vom Eingangsdruck,
der sowohl im Eingangsraum 8 als auch im weiteren Eingangsraum 9 5 vorliegt, gegen
die weitere Wirkfläche/des Differentialkolbens 3 gedrückt wird. Sobald der Druck
im Einlaß 66 über einen durch clie Stärke der Ventilfeder 67 und das Flächenverhältnis
zwisccn der linken Stirnfläche des Ventilkörpers 61 und dessen kegelförmicjer Spitze
vorgegebenen Schaltdruck übersteigt, wird der Ventilkörper 61 mit seiner kegelförmigen
Spitze in den Ventilsitz 62 gedrückt, so daß der Kanal 10 unterbrochen wird und
die Eingangsräume 8, 9 getrennt sind.
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Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 1, bei der der Kanal 10
in Abhängigkeit von der Verschiebung des Differentialkolbens 3 verschlossen wird,
wird bei der Ausführungsform der Fig. 2 der Kanal 10 in Abhängigkeit vom am Einlaß
66 herrschenden Druck gcschlossen, der im Regelfalle gleich dem Eingangsdruck im
inaraum 8 ist.
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Sollte der mit dem Einlaß 66 in Verbindung stehende Druckkreis ausfallen,
so bleibt das Ventil 60 dauernd geöffnet, so daß der Eingangsraum 9 dauernd mit
dem Eingangsraum 8 in Verbindung steht.
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Damit wird der Zwischenkolben 4 dauernd gegen die weitere Wirkfläche
5 des Differentialkolbens 3 gedrückt, und im Eingangsraum
8 und
im Ausgangsraum 7 herrschen gleiche Drücke.
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Die Fig. 3 zeigt eine konstruktive Variante der Ausführunysform in
Fig. 2. In Fig. 3 ist das Ventil 60 in Verlängerung der Stufenbohrung 2 gleichachsig
zu dieser angeordnet. Damit läßt sich der Kanal 10 leichter herstellen. Er besteht
ähnlich wie in Fig. 1 aus einem von der Stufenfläche 20 der Stufenbohrung 2 ausgehenden,
parallel zur Längsachse des Gehauses 1 geführten Teilstück, welches in ein radiales,
durch das Gehäuse 1 hindurchgeführtes Teilstück mündet, das an der Gehäuseaußenseite
mittels einer dicht verstemmten Kugel abgedichtet ist und in der Nähe des Ventilsitzes
62 mit einem Schnüffelloch 51 in die Bohrung 63 mündet, in der der Ventilkörper
61 geführt ist. Die Einlaßbohrung 19 ist wiederum in radialer Richtung durch das
Gehäuse 1 hindurchgeführt und mündet in eine Verbindungsbohrung 68 zwischen der
Stufenbohrung 2 und der Bohrung 63. Am Ende ihres im Durchmesser größeren Teils
münden in die Bohrung 63 die Einlässe 66', 66" ein, die in radialer Richtung durch
das Gehäuse 1 hindurchgeführt sind und im Druckkreis einer nicht dargestellten Druckquelle
liegen, beispiel-sweise im Vorderachsbremskreis.
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Die Funktion des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels entspricht
der Funktion des in Fig. 2,dargestellten Bremsdruckreglers.
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-Fig. 4 zeigt zwei erfindungsgemäß parallel geschaltete Bremsdruckregler,
wie sie beispielsweise in einer Zweikreisbremsanlage mit zwei DruckkreisenI, II
an jeder Fahrzeugachse verwendet werden können. Es handelt sich hier um die sogenannte
X- oder Diagonalaufteilung der Bremskreise. Der Eingangsraum 8' des ersten Druckreglers
ist über die Einlaßbohrung 19' mit dem Druck des Vorderachsprimärkreises VAr beaufschlagt.
Der Ausgangsraum 7' des ersten Druckreglers ist mit dem Hinterachsprimärkreis HA1
verbunden. Der Eingangsraum 8" des zweiten Druckreglers ist mit dem Druck des Vorderachssekundärkreises
VA1 über die Einlaßbohrung 19'' beaufschlagt, der Ausgangsraum 7" des zweiten Druckreglers
ist mit dem Sekundärkreis HAr der Hinterachse verbunden.
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Der Eingangsraum 9' des ersten Druckreglers und der Eingangsraum 9"
des zweiten Druckreglers sind über die Kanäle 10 und 100 parallel geschaltet und
stehen mit dem Eingangsraum 8' des ersten Druckreglers in einer Verbindung, die
durch das Ventil 60 gesperrt werden kann. Die kegelförmige Spitze des Ventilkörpers
61 des Ventils 60 wird vom Eingangsdruck im Eingangsraum 8' des ersten Druckreglers
beaufschlagt, die linke größere Stirnfläche des Ventilkörpers 61 wird über eine
Leitung 70 mitdem Eingangsdruck des Eingangsraumes 8" des zweiten Druckreglers beaufschlagt.
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Der Verschiebeweg der Zwischenkolben 4', 4<' ist durch Anschlagringe
14', 14" begrenzt.
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Im Normalfall, d.h. solange kein Leck auftritt, führen der Primärkreis
I und der Sekundärkreis II gleiche Drücke, so daß im Eingangsraum 8' und im Eingangsraum
8" ebenfalls gleiche Drücke vorliegen. Solange das Ventil 60 geöffnet ist, besteht
in den weiteren Eingangsräumen 9' und 9" der gleiche Druck wie im igangsraum 8'.
In diesem Zustand des Ventils 60 werden also die Differentialkolben 3 der Druckregler
dementsprechend von den Druckkräften in den Eingangsräumen 8' und 8" und von den
Druckkräften in den weiteren Eingangsräumen 9' und 9" in Richtung auf ihre Endlage
vorgeschoben. Sobald der auch in der Leitung 70 wirksame Druck des Vorderachssekundärkreises
ausreicht, das Ventil 60 zu schließen, sind die weiteren Eingangsräume 9' und 9"
vom Lngangsraum 8' abgetrennt, so daß die Zwischenkolben 4' und 4" nicllL mehr zur
weiteren Verschiebung der Differentialkolben 3 beitragen können. Durch die erfindungsgemäße
Anordnung wird also erreicht, daß beide Räume 9' und 9" exakt bei gleichem Druck
von der Eingangsleitung 19' getrennt werden. In vorteilhafter Weise ist dabei für
die Steuerung beider Zwischenkolben 4', 4" nur ein'Umschaltventil erforderlich.
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Bei Ausfall des Sekundärkreises der Vorderachse bleibt das Vcntil
60 dauernd geöffnet, da im Eingangsraum 8" des zweiten Druckreglers
kein
Druck vorliegt. Damit ist der Druck in den weiteren Eingangsräumen 9' und 9" dauernd
gleich dem Druck im Eingangsraum 8' des ersten Druckreglers, dessen Differentialkolben
3 somit dauernd von den Druckkräften im Eingangsraum 8' und im weiteren Eingangsraum
9' beaufschlagt wird. Somit erfolgt keine Umschaltung, und der Primärkreis der Hinterräder,
der an den Ausgangsraum 7' des ersten Druckreglers angeschlossen ist, hat dauernd
den gleichen Druck wie der Primärkreis der Vorderräder, der an den Eingangsraum
8' des ersten Druckreglers angeschlossen ist.
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Bei Ausfall des Sekundärkreises der Hinterräder, der an den Ausgangsraum
7" des zweiten Druckreglers angeschlossen ist, wird der Zwischenkolben 4" des zweiten
Druckreglers vom Eingangsdruck im Eingangsraum 8', mit dem der weitere Eingangsraum
9" über die Leitung 100 in Verbindung steht, gegen den Anschlag 14" geschoben, da
der Differentialkolben 3 des zweiten Druckreglers sich aufgrund des Druckabfalls
im Ausgangsraum 7" in seiner Endlage befindet. Der Anschlag 14 dient zur Begrenzung
des maximalen Volumens des weiteren Eingangsraumes 9" bei einem derartigen Druckabfall
im Ausgangsraum 7". Somit nimmt der weitere Eingangsraum 9" auch bei einem derartigen
Störfall nur eine geringe Druckmittelmenge auf Falls ein Defekt am linken Radzylinder
der Hinterachse (HA1) oder an dessen Zuleitung auftritt und der Vorderachsprimärkreis
(VAr) noch funktionsfähig ist, wird der Volumenverlust durch den Anschlagring 14'
gering gehalten.
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