DE2931267A1 - Bremsdruckregler. - Google Patents

Bremsdruckregler.

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DE2931267A1
DE2931267A1 DE19792931267 DE2931267A DE2931267A1 DE 2931267 A1 DE2931267 A1 DE 2931267A1 DE 19792931267 DE19792931267 DE 19792931267 DE 2931267 A DE2931267 A DE 2931267A DE 2931267 A1 DE2931267 A1 DE 2931267A1
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DE
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pressure
piston
pressure regulator
brake pressure
brake
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DE19792931267
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English (en)
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Dipl.-Ing. Dr. Hans-Henning 6100 Darmstadt Lüpertz
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Continental Teves AG and Co oHG
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Alfred Teves GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/26Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Control Valves For Brake Systems (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Bremsdruckregler, insbesondere für
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Das Saugventil ist zweckmäßigerweise an einem in einer axialen Stufenbohrung des Differentialkolbens angeordneten Einsatzstück vorgesehen.
  • Der Differentialkolben ist bevorzugt entgegen dem Eingangsdruck durch eine Rückstellfeder, vorzugsweise eine kegelstumpf förmige Schraubenfeder belastet.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Unterstützungskraft mindestens zweier Differentialkolben durch ein gemeinsames Ventil steuerbar ist.
  • 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.
  • Nach Fig. 1 weist ein längliches Gehäuse 1 eine axiale Stufenbohrung 2 auf, in der ein stufenförmiger Differentialkolben 3 im Cleitsitz angeordnet ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Grundposition des Differentialkolbens 3 ist durch Anschläge 11 auf seiner linken Stirnfläche bestimmt, welche mit der Abschlußwand des Stufenbohrungsteils 2' zusammenwirken.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • In Fig. 2 sind entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 bezeichnet.
  • Im oberen Teil der Fig. 2 ist der Differentialkolben 3 in der Grundposition, im unteren Teil in der Endlage dargestellt.
  • Beide Hälften des Differentialkolbens 3 sind geschnitten dargestellt.
  • Außerdem zeigen die Hälften des Differentialkolbens 3 zwei verschiedene Ausführungen von Saugventilen 15.
  • 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.
  • Dadurch wird eine besonders stabile Lage der Dichtungsscheibe 15' erreicht.
  • 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.
  • Der Strömungswiderstand der Saugventile ist wiederum so groß, daß nur geringe Mengen des Druckmittels zwischen Eingangsraum 8 und Ausgangsraum 7 ausgetauscht werden können.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Funktion des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels entspricht der Funktion des in Fig. 2,dargestellten Bremsdruckreglers.
  • -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.
  • 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.
  • Der Verschiebeweg der Zwischenkolben 4', 4<' ist durch Anschlagringe 14', 14" begrenzt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Leerseite

Claims (18)

  1. Bremsdruckregler Patentansprüche: Bremsdruckregler, insbesondere für 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, dadurch g e k e n n -z e 1 c h n e t , daß an dem Differentialkolben (3) in dem Betriebsbereich vor Erreichen des Umschaltpunktes in Richtung der größeren Wirkfläche eine Unterstützungskraft angreift, welche bei Erreichen des Umschaltpunktes abgeschaltet wird.
  2. 2. Bremsdruckregler nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Unterstützungskraft proportional dem Eingangsdruck zunimmt.
  3. 3. Bremsdruckregler nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Unterstützungskraft gleich dem Eingangsdruck multipliziert mit der Differenz der unterschiedlichen Wirkflächen des Differentialkolbens (3) ist.
  4. 4. Bremsdruckregler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß-der Differentialkolben (3) eine weitere eingangsseitige Wirkfläche (5) besitzt, die nur vor Erreichen des Umschaltpunktes vom Eingangsdruck beaufschlagt ist.
  5. 5. Bremsdruckregler nach Anspruch 3 und 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die weitere Wirkfläche (5) gleich der Differenz der unterschiedlichen Hauptwirkflächen (40,41) ist.
  6. 6. Bremsdruckregler nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die zwischen dem im Durchmesser größeren Kolbenteil (3") und dem im Durchmesser kleineren Kolbenteil (3') befindliche, ringförmige Stufenstirnfläche die weitere Wirkfläche (5) bildet, die einen weiteren Eingangsraum (9) begrenzt.
  7. 7. Bremsdruckregler.nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß innerhalb des weiteren Eingangsraumes (9) ein verschiebbarer, gegenüber dem im Durchmesser größeren Teil (2") der Stufenbohrung (2) und der Umfangsfläche des kleineren Kolbenteils (3') gleitend angeordneter, ringförmiger Zwischenkolben (4) angeordnet ist.
  8. 8. Bremsdruckregler nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der weitere Eingangsraum (9) außer von der weiteren Wirkfläche (5) von einem an die weitere Wirkfläche angrenzenden Teil der Umfangsfläche des kleineren Kolbenteils (3') und einem Teil des im Durchmesser größeren Bereichs (2") der Stufenbohrung (2) umschlossen ist und vor Erreichen des Umschaltpunktes mit dem Eingangsraum (8) verbunden ist.
  9. 9. Bremsdruckregler nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Eingangsräume (8,9) durch einen verschließbaren Kanal (10) verbunden sind.
  10. 10. Bremsdruckregler nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der verschließbare Kanal (10) gehäusefeste Teilstücke (10', 10"') und ein im Differentialkolben (3) angeordnetes Teilstück (wo") aufweist, welches nur innerhalb eines begrenzten Anfangs-Verschiebungsbereiches des Differentialkolbens (3) mit den gehäusefesten Teilstücken (10',10"') in Verbindung steht, so daß der Kanal (10) in Abhängigkeit vom Verschiebeweg des Differentialkolbens (3) verschlicßbar ist.
  11. 11. Bremsdruckregler nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im einen Eingangskanal zum weiteren Eingangsraum (9) ein druckgesteuertes Ventil (60) angeordnet ist, welches bei'dem Umschaltdruck schließt.
  12. 12. Bremsdruckregler=nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e't , daß das druckgesteuerte Ventil (60) bei einem vorgegebenen Druck in einem zweiten Druckkreis, insbesondere im Vorderachsbremskreis eines Kraftfahrzcuys, schließt.
  13. 13. Bremsdruckregler nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zwischenkolben (4) mit seiner einen S1irnfläche (43) bei Verbindung des weiteren Eingangsraumes (9) mit dem Eingangsraum (8) vom Eingangsdruck gegen die weitere Wirkfläche (5) vorschiebbar ist und die auf seine andere Stirnfläche (42) ausgeübten Druckkräfte auf die weitere Wirkfläche (5) überträgt, und daß eine zur Atmosphäre geführte Gehäusebohrung (45) vorgesehen ist, die mit dem jeweils zwischen der einen Stirnfläche (43) des Zwischenkolbens (4) und der weiteren Wirkfläche (5) befindlichen Bereich des im Durchmesser größeren Teils (2") der Stufenbohrung (2) verbunden ist.
  14. 14. Bremsdruckregler nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Zwischenkolben (4) durch einen innerhalb des größeren Teils (2") der Stufenbohrung (2) vor der weiteren Wirkfläche (5) angeordneten Anschlag (14) in seinem Verschiebeweg begrenzt ist.
  15. T5. Bremsdruckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch g e k en n z e i c h n e t , daß zwischen Eingangsraum (8) und Ausgangsraum (7) ein Saugventil (15) geschaltet ist, welalles bei Druckgleichheit im Eingangsraum (8) und Ausgangsraum (7) öffnet.
  16. 16. Bremsdruckregler nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Saugventil (15) an einem in einer axialen Stufenbohrung (16) des Differentialkolbens (3) angeordneten Einsatzstück (17) vorgesehen ist.
  17. 17. Bremsdruckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Differentialkolben (3) entgegen dem Eingangsdruck durch eine Rückstellfeder (18), vorzugsweise eine kegelstumpfförmige Schraubenfeder belastet ist.
  18. 18. Bremsdruckregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Unterstützungskraft mindestens zweier Differentialkolben (3) durch ein gemeinsames Ventil (60) steuerbar ist (Fig.4).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1505448B2 (de) * 1964-09-18 1973-08-23 The Budd Co , Philadelphia, Pa (V St A) Druckreduziereinrichtung fuer eine hydraulische strassenfahrzeug-bremsanlage

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1505448B2 (de) * 1964-09-18 1973-08-23 The Budd Co , Philadelphia, Pa (V St A) Druckreduziereinrichtung fuer eine hydraulische strassenfahrzeug-bremsanlage

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