DE3002135C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Twin-Druckregler
für hydraulische Bremskraftanlagen, mit zwei parallel
nebeneinander angeordneten und je einem Bremskreis
zugeordneten, im Normalbetrieb unabhängig voneinander
arbeitenden Regelkolben, die je durch eine Vorspann
kraft belastet sind, welche sich bei Druckausfall
des einen Bremskreises für den Regelkolben des anderen
Bremskreises erhöht.
Bei einem bekannten Druckregler dieser Art (DE-OS
27 48 699) wird die Kraft einer gemeinsamen Vorspan
nungs-Schraubendruckfeder über ein Verteilerelement
je zur Hälfte auf die an der oberen Stirnseite der
Kolben befindlichen Angriffspunkte der zugehörigen
Vorspannkräfte übertragen. Beim Ausfall eines Brems
kreises stützt sich das Verteilerelement auf dem in
Ruhestellung verbleibenden Regelkolben ab und wird
von dem arbeitenden Kolben gekippt, so daß letzterer
durch die gesamte Federkraft belastet wird, was zu
einer Erhöhung des Umschaltpunktes im zugehörigen
Bremskreis führt. Diese Kippbewegung des Verteilerele
ments ist in vielen Fällen störend, sei es daß das
Verteilerelement mit einem Fuß in einer Axialbohrung
geführt ist und beim Kippen klemmt, sei es daß durch
das Kippen die Feder unsymmetrisch belastet wird und
daher eine Führung benötigt, die wiederum zum Klemmen
neigt.
Bei einem anderen bekannten Twin-Druckregler (DE-OS
23 02 180) greift die Vorspannungsfeder an einem Hebel
system an, das zwei starr miteinander gekuppelte Wider
lager für die beiden Regelkolben besitzt. Diese Regel
kolben sind daher auch im Normalbetrieb auf Gleichlauf
gekuppelt, so daß sie nicht unabhängig voneinander
arbeiten können. Jede Verstellung des einen Regelkol
bens führt zwangsläufig zu einer gleichen Verstellung
des anderen Regelkolbens. Dies ist unerwünscht, wenn
jeder Bremskreis für sich in Abhängigkeit von seiner
Vorspannkraft geregelt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Twin-
Druckregler der eingangs beschriebenen Art anzugeben,
der es bei einfachem Aufbau und sicherer Wirkungsweise
erlaubt, auf ein kippbares Verteilerelement zu verzich
ten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
im Normalbetrieb unwirksame Mitnehmerbrücke, welche
die Angiffspunkte der beiden Vorspannkräfte unter
Zulassung einer kleinen Relativbewegung auf Gleichlauf
kuppelt.
Bei dieser Konstruktion ist die Mitnehmerbrücke im Normalbetrieb
unwirksam, weil eine sehr kleine Relativbewegung ausreicht, um
beide Regelkolben unabhängig voneinander arbeiten zu lassen. Wenn
aber ein Bremskreis ausfällt, wird die seinem Regelkolben zugeord
nete Vorspannkraft über die Mitnehmerbrücke an den anderen Regel
kolben angekuppelt, so daß dessen Umschaltpunkt in gewünschter
Weise bei einem höheren Bremsdruck auftritt. Umgekehrt wird der
Vorspannkraft-Angriffspunkt des ausgefallenen Bremssystems von der
Mitnehmerbrücke mitgeführt, so daß ein eventuell vorhandenes Ver
teilerelement eine höchstens geringfügige Kippung erfährt, die im
Betrieb nicht stört. Man kann sogar vollständig auf ein Verteiler
element verzichten, beispielsweise wenn jeder Regelkolben durch
einen eigenen Vorspannungsgeber belastet ist.
Bei einer Ausführungsform verbindet die Mitnehmerbrücke die beiden
Regelkolben miteinander. Zweckmäßigerweise greift die Mitnehmer
brücke an den aus dem Gehäuse herausragenden Teilen der Regelkol
ben an.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Angriffspunkte der Vor
spannkräfte an auf die Kolbenstirnflächen wirkenden Druckstücken
vorzusehen und diese Druckstücke durch die Mitnehmerbrücke mitein
ander zu verbinden. In diesem Fall behält beim Ausfall eines
Bremskreises der zugehörige Regelkolben seine Ruhelage bei, während
lediglich das zugehörige Druckstück mit dem anderen Kolben mitwan
dert. Vorteilhaft ist ferner, daß die Regelkolben nur durch Axial
kräfte belastet werden.
Um die kleine Relativbewegung zuzulassen, kann die Verbindung der
Mitnehmerbrücke an mindestens einem Ende einen toten Gang aufweisen.
Eine andere, bevorzugte Möglichkeit besteht darin, die Mitnehmer
brücke um ihre Längsachse federnd auszubilden. Dies hat den weiteren Vorteil, daß
beim Ausfall eines Bremskreises die dem anderen Bremskreis zuge
ordnete Vorspannkraft nicht auf den doppelten Wert der normalen
Vorspannkraft beschränkt ist, sondern durch Wahl der Federkenn
linie auf beliebige Zwischenwerte einstellbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Mitnehmerbrücke
eine drehbar gelagerte Achse, die sich parallel zu der die Kol
benachsen durchsetzenden Ebene erstreckt, und zwei hieran fest
angebrachte Hebelarme auf. Durch diese Achse ist gewährleistet,
daß die Mitnehmerbrücke an ihren freien Enden im wesentlichen
nur Axialkräfte überträgt, auch wenn sie direkt an den Regelkol
ben angeschlossen ist.
Hierbei kann die Achse der Mitnehmerbrücke ein Federdrehstab sein,
wodurch sich eine sehr gedrungene Ausführung ergibt.
Wenn die Vorspannkräfte für beide Regelkolben durch eine gemein
same Schraubenfeder erzeugt sind, empfiehlt es sich, einen beide
Kraftangriffspunkte überdeckenden Federteller zu verwenden, auf
dem die Schraubenfeder aufliegt. Dieser Federteller kann ferner
einen sich an der Mitnehmerbrücke abstützenden Zentrierrand haben.
Ein Verklemmen ist hierbei nicht zu befürchten, da der Feder
teller eine höchstens geringfügige Kippung durchführt.
Unter der Voraussetzung, daß die Vorspannkräfte für beide Regler
kolben durch eine gemeinsame Feder erzeugt sind, ergibt sich als
weitere Möglichkeit, daß die Feder mit einem Ende auf den einen
Kraftangriffspunkt und mit dem anderen Ende unter Zwischenschal
tung einer Richtungsumkehrvorrichtung auf den anderen Kraftan
griffspunk wirkt. Hierbei kann die Feder als Schraubenfeder, als
Drehfeder oder als beliebige andere Feder ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter,
bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Twin-Druckreglers gemäß der Linie I-I der
Fig. 2,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Regler der Fig. 1 bei abgenomme
ner Haube und Federteller,
Fig. 3 ein Diagramm des Ausgangsdrucks P 2 des Reglers in Abhän
gigkeit vom Eingangsdruck P 1,
Fig. 4 in einem Teilschnitt eine abgewandelte Ausführungsform
eines Druckreglers gemäß der Erfindung,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die beiden Regelkolben der Fig. 4 und
Fig. 6 den oberen Teil einer weiteren Ausführungsform der Erfin
dung.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 sind in einem schema
tisch gezeichneten Gehäuse 1 zwei Druckregler 2 und 3 angeordnet,
die je den Druck in einem Bremskreis regeln. Der Druckregler 2
ist mit einem Eingang 4 und einem Ausgang 5, der Druckregler 3
mit einem Eingang 6 und einem Ausgang 7 versehen. Beispielsweise
sind die Eingänge 4 und 6 mit je einer Ausgangsdruckkammer eines
von einem Bremspedal bedienbaren Tandem-Hauptzylinders verbunden,
während die Ausgänge je zu einem Hinterrad-Bremszylinder eines
Kraftfahrzeuges führen.
Der Druckregler 2 besitzt einen Regelkolben 8, der eine Dicht
manschette 9 trägt und von einer für beide Druckregler gemein
samen Schraubendruckfeder 10 in einer bestimmten Vorspannung
nach unten gedrückt wird. Er legt sich daher in der Ruhestellung
mit seiner unteren Stirnfläche 11 gegen den Gehäuseboden 12.
Nach außen hin ist der Regelkolben 8 durch eine Dichtung 13 ab
gedichtet. In der veranschaulichten Ruhestellung steht der Ein
gangsraum 14 über achsparallele Nuten 15 mit dem Ausgangsraum 16
in Verbindung. Wenn jedoch mit steigendem Druck wegen der unter
schiedlichen Druckflächen des Regelkolbens 8 dieser nach oben
wandert und dabei die Kante 17 der Dichtmanschette 9 das Ende der
Nuten 15 übersteuert, werden Eingangsraum 14 und Ausgangsraum 16
voneinander getrennt, so daß bei weiterem Anstieg des Eingangs
druckes P 1 der Ausgangsdruck P 2 im Verhältnis der Druckflächen
des Kolbens langsamer ansteigt. Es ergibt sich ein der halben
Federkraft F/2 der Feder 10 entsprechender Umschaltpunkt U 1, in
welchem der erste Kurvenast A in den flacheren Kurvenast B des
Diagramms der Fig. 3 übergeht.
In ähnlicher Weise hat der Druckregler 3 einen Regelkolben 19 mit
einer Dichtmanschette 20. Auch er ist durch eine Dichtung 21 nach
außen abgedichtet.
Die Feder 10 stützt sich an einer Haube 22 ab, die über einen
Flansch 23 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Die Feder 10 wirkt
auf einen Federteller 24, der mit einem Zentrierrand 25 versehen
ist. Dieser Federteller drückt auf Druckstücke 26 und 27, die
Teile einer Mitnehmerbrücke 28 sind, welche durch eine Achse 29
und zwei daran befestigten Winkelhebel 30 und 31 gebildet ist.
Die Unterseite dieser Winkelhebel wirkt auf die Regelkolben 8
und 19. Die Oberseite dieser Hebel bildet zwei Kraftangriffs
punkte 32 und 33 für die jeweilige Vorspannkraft der beiden Regel
kolben. Die Achse 29 ist in einem Lager 34 gelagert, das mit
Schrauben 35 fest auf dem Gehäuse 1 angebracht ist. Außerdem ist
die Achse 29 als Federdrehstab ausgebildet, so daß die beiden
Winkelhebel 30 und 31 in begrenztem Maße gegeneinander verdrehbar
sind. Die dadurch bewirkte Relativbewegung reicht aus, um die
beiden Regelkolben 8 und 9 im Normalbetrieb unabhängig voneinander
arbeiten zu lassen.
Es sei nun angenommen, daß der zum Regelkolben 19 gehörende Brems
kreis drucklos ist. In diesem Fall wirkt die auf den Kraftangriffs
punkt 33 wirkende Vorspannkraft über die Mitnehmerbrücke 28 auf
den Winkelhebel 30, der daher durch die Gesamtkraft F belastet
ist. Dies hat zur Folge, daß der Umschaltpunkt im Diagramm der
Fig. 3 sich auf den Wert U 2 anhebt und der Regelkolben 8 nach
Maßgabe des Kurvenastes C arbeitet. Der verbleibende Bremskreis
arbeitet daher bei einem höheren Bremsdruck. Wenn der die Achse 29 bildende Federdreh
stab etwas elastischer ausgebildet ist, wird nicht die ge
samte dem Regelkolben 19 zugeordnete Vorspannkraft F/2 auf den Regelkolben
8 übertragen, sondern nur ein Bruchteil davon, so daß sich bei
spielsweise der Kurvenverlauf D ergibt.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 sind für Teile,
die denjenigen der Fig. 1 und 2 entsprechen, um 100
erhöhte Bezugszeichen verwendet. Hier wirkt ein flacher Feder
teller 124 unmittelbar auf die Stirnflächen der beiden Regel
kolben 108 und 119, so daß sich die Kraftangriffspunkte 132 und
133 an diesen Stirnflächen befinden. Eine aus einem U-förmig
gebogenen Teil bestehende Mitnehmerbrücke 128 besteht aus Vier
kantmaterial und ist mit ihrem Winkelhebel 130 in ein Vierkantloch
136 des Regelkolbens 108 sowie mit ihrem Winkelhebel 131 in ein
Vierkantloch 137 des Regelkolbens 119 gesteckt. Das Einstecken
erfolgt mit einer losen Gleitpassung. Auf diese Weise ist die
erwünschte kleine Relativbewegung zwischen den beiden Regelkolben
möglich. Sobald aber ein vorbestimmter Weg überschritten ist, er
gibt sich die erstrebte Gleichlaufkupplung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind für Teile, die denje
nigen der Fig. 1 und 2 entsprechen, um 200 erhöhte
Bezugszeichen verwendet. In diesem Fall wirkt eine Schrauben
druckfeder 210 mit einem Ende über eine balkenförmig ausgebilde
te Mitnehmerbrücke 228 auf einen Kraftangriffspunkt 232 des
Regelkolbens 208 und mit ihrem anderen Ende über einen Feder
teller 238 und eine Richtungsumkehrvorrichtung 239 in der Form
eines zweiarmigen Hebels auf einen Fortsatz 240 des Regelkolbens
219, an dessen oberen Ende sich der Kraftangriffspunkt 233 be
findet. Das eine Ende 242 der Mitnehmerbrücke 228 ist mit Hilfe
eines Klemmringes 241 fest am Regelkolben 208 angebracht. Das
andere Ende 243 ist gabelförmig ausgebildet und greif in eine
Nut 244 des Regelkolbens 219. Diese Nut hat eine solche Breite,
daß das im Normalbetrieb gewünschte Spiel vorhanden ist, beim
Ausfall eines Bremskreises aber eine Gleichlaufkupplung erfolgt.
Der veranschaulichte Twin-Druckregler kann unterschiedliche Re
gelfunktionen haben, beispielsweise die Funktion eines Sperrven
tils, das bei steigendem Eingangsdruck oberhalb des Umschalt
punktes den Ausgangsdruck konstant hält, oder die Funktion eines
Druckminderventils, das bei steigendem Eingangsdruck oberhalb
des Umschaltpunktes den Ausgangsdruck langsamer steigen läßt.
Es ist auch möglich, die Vorspannung lastabhängig zu ändern, bei
spielsweise indem statt einer starren Haube 22 ein lastabhängig
beweglicher Anschlag verwendet wird.
Claims (10)
1. Twin-Druckregler für hydraulische Bremskraftanlagen,
mit zwei parallel nebeneinander angeordneten und
je einem Bremskreis zugeordneten, im Normalbetrieb
unabhängig voneinander arbeitenden Regelkolben, die
je durch eine Vorspannkraft belastet sind, welche
sich bei Druckausfall des einen Bremskreises für
den Regelkolben des anderen Bremskreises erhöht,
gekennzeichnet durch eine im Normalbetrieb unwirksame
Mitnehmerbrücke (28, 128, 228), welche die Kraftangriffs
punkte (32, 33; 132, 133; 232, 233) der beiden Vor
spannkräfte (F/2) unter Zulassung einer kleinen Rela
tivbewegung auf Gleichlauf kuppelt.
2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mitnehmerbrücke (128, 228) die beiden Regelkolben (108, 119;
208, 219) miteinander verbindet.
3. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kraftangriffspunkte (32, 33) der Vorspannkräfte an auf die Kolben
stirnflächen wirkenden Druckstücken (26, 27) vorgesehen sind
und die Mitnehmerbrücke (28) die beiden Druckstücke miteinander
verbindet.
4. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verbindung der Mitnehmerbrücke (28, 128, 228) an
mindestens einem Ende einen toten Gang aufweist.
5. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Mitnehmerbrücke (28) um ihre Längsachse federnd ausgebildet ist.
6. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Mitnehmerbrücke (28) eine drehbar gelagerte
Achse (29), die sich parallel zu der die Kolbenachsen durch
setzenden Ebene erstreckt, und zwei hieran fest angebrachte
Hebelarme (30, 31) aufweist.
7. Druckregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Achse (29) der Mitnehmerbrücke (28) ein Federdrehstab ist.
8. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die
Vorspannkräfte für beide Regelkolben durch eine gemeinsame
Schraubenfeder erzeugt sind, gekennzeichnet durch einen
beide Kraftangriffspunkte (32, 33; 132, 133) überdeckenden
Federteller (24; 124), auf dem die Schraubenfeder (10, 110)
aufliegt.
9. Druckregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Federteller (24) einen sich an der Mitnehmerbrücke (28) ab
stützenden Zentrierrand (25) hat.
10. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die
Vorspannkräfte für beide Reglerkolben durch eine gemeinsame
Feder erzeugt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder
(210) mit einem Ende auf den einen Kraftangriffspunkt (232)
und mit dem anderen Ende unter Zwischenschaltung einer Rich
tungsumkehrvorrichtung (239) auf den anderen Kraftangriffspunkt
(233) wirkt.
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