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Bremsdrucksteuereinheit Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsdrucksteuereinheit
für eine druckmittelbetätigbare Zweikreis-Fahrzeugbremsanlage, mit jeweils einem
zwischen einem mit einer Bremsdruckquelle verbundenen Eingang und einem mit einem
Radbremszylinder verbundenen Ausgang eines Bremskreises angeordneten Steuerventil,
das jeweils einen ein Ventilschließglied aufweisenden und einem Ventilsitz zugeordneten
Steuerkolben aufweist, der von der Kraft einer Steuerfeder in Öffnungsrichtung beaufschlagt
ist und der druckabhängig in die Schließstellung verschiebbar ist, wobei die Steuerventile
in einem Gehäuse hintereinanderliegend angeordnet sind und die Steuerkolben gegensinnig
zueinander verschiebbar sind.
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Bremsdrucksteuereinheiten dieser Art dienen zur Minderung des Bremsdrucks
an den Hinterradbremsen eines Fahrzeugs gegenüber dem an den Vorderradbremsen herrschenden
Bremsdruck und sind für z. B. Bremsanlage mit sogenannter "Diagonalaufteilung" der
beiden Bremskreise vorgesehen, bei denen eine Hinterradbremse auf einer Fahrzeugseite
mit einer Vorderradbremse auf der anderen Fahrzeugseite jeweils an einen Bremskreis
angeschlossen sind.
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Eine derartige Bremsdrucksteuereinheit ist aus der DE-OS 29 15 865
bekannt. In einem Gehäuse sind hintereinanderliegend die Steuerkolben der beiden
Steuerventile angeordnet. Jeder Steuerkolben weist ein Ventilschließglied auf, das
mit einem Ventilsitz im Gehäuse zusammenwirkt.
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Die Steuerkolben sind gegensinnig druckabhängig in die Schließstellung
verschiebbar. Jeder Steuerkolben wird in Öffnungsrichtung von der Kraft einer Steuer
feder beaufschlagt, wobei sich die Steuerfeder jeweils am Gehäuse abstützt.
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Bei dieser Bremsdrucksteuereinheit ist eine Einstellbarkeit der Federvorspannung
der Steuer federn und damit eine Einstellbarkeit des Umschaltdrucks, bei dem die
Minderung einsetzt, nicht vorgesehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsdrucksteuereinheit
der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der die den Umschaltdruck bestimmende Vorspannkraft
der Steuerfeder auf einfache Art einstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch yelöst, daß beide Steuerkolben
von einer gemeinsamen Steuer feder beaufschlagt sind und daß der gegenseitige Abstand
der Ventilsitze veränderbar ist. Durch die beiden Steuerkolben gemeinsame Steuer
feder wird bei Veränderung des gegenseitigen Ventilsitzabstandes auf einfache Art
eine gleichmäßige Umschaltdruckveränderung in beiden Bremskreisen erreicht. Durch
die gemeinsame Steuerfeder wird ferner die Gleichmäßigkeit des Bremsdruckaufbaus
in
beiden Bremskreisen verbessert, da die Verwendung zweier einzelner
Steuer federn mit ihren unumgänglichen Fertigungstoleranzen entfällt.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß der Abstand
der Ventilsitze lastabhängig veränderbar ist.
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Durch eine Anordnung der Steuerfeder zwischen den Steuerkolben erhält
man eine einfach und kompakt aufgebaute Bremsdrucksteuereinheit. Dies gilt besonders
dann, wenn die Steuerfeder als Druckfeder ausgebildet ist. Bei einer Verkleinerung
des Ventilsitzabstandes vergrößert sich die Vorspannkraft der Steuerfeder, so daß
der Umschaltdruck ansteigt; bei einer Vergrößerung des Ventilsitzabstandes sinkt
der Umschaltdruck.
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in einer weiteren, f-ertigungs- und montagegünstigen Ausführungsform
ist vorgesehen, daß ein Ventilsitz gehäusefest angeordnet ist.
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Weiter kann vorgesehen werden, daß der Steuerkolben einen Abschnitt
aufweist, mit dem er abgedichtet in einer Hülse geführt ist, die den Ventilsitz
aufweist und die abgedichtet in eine Gehäusebohrung eingesetzt ist, und daß das
Ende dieses Abschnitts in eine Kammer im Gehäuse ragt, in der die Steuer feder angeordnet
ist.
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Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die dem gehäusefesten
Ventilsitz zugeordnete erste Hülse in Anlage an einem Absatz der Gehäusebohrung
gehalten ist und die zweite Hülse in der Gehäusebohrung verschiebbar ist. Die verschiebbare
Hülse ist dabei frei von hydraulischen Kräften bewegbar.
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Gemäß der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die zweite Hülse bei
Verschiebung in Richtung der ersten Hülse gegen einen Anschlag anlegbar ist. Dieser
Anschlag legt durch die Begrenzung:der Verschiebebewegung die maximale Vorspannung
der Steuer feder und damit den maximal möglichen oberen Umschaltdruck fest.
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Dadurch, daß die zweite Hülse einen Anschlag aufweist, durch den die
Öffnungsbewegung des Steuerkolbens begrenzt ist, wird ein Ventilschließweg sichergestellt,
der trotz Verschiebung der Hülse und damit des Ventilsitzes gleichbleibt.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor,
daß eine Ansteuereinrichtung zur lastabhängigen Veränderung des Ventilsitzabstands
vorgesehen ist, deren eines Ende an der verschiebbaren zweiten Hülse anliegt und
deren anderes Ende an einem lastabhängig verschiebbaren Aufnahmetopf unter Zwischenschaltung
einer Einrichtung anliegt, welche Verschiebungen des Aufnahmetopfes ohne Verschiebung
der zweiten Hülse zuläßt; durch diese Ausbildung als "Totgangeinrichtung" ist sichergestellt,
daß auch bei an dem Anschlag anliegender zweiter pulse eine weitere lastabhängige
Verschiebung des
Aufnahmetopfes ohne Funktionsstörungen der Bremsdrucksteuereinheit
möglich ist. Eine besonders einfache Ausführung erhält man dadurch, daß die Einrichtung
als Feder ausgebildet ist, die eine Federrate aufweist, die wesentlich größer als
die der Steuerfeder ist. Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Ansteuereinrichtung
eine Übertragungsstange mit einem Anschlag aufweist, an dem das eine Ende der Feder
abgestützt ist, während das andere Ende an dem Aufnahmetopf, der gegenüber der Übertragungsstange
in Richtung der zweiten Hülse gegen die Kraft der Feder verschiebbar ist, abgestützt
ist Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden
im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Ausführungsform einer Bremsdrucksteuereinheit,
Fig. 2 eine Ansteuereinrichtung für die Bremsdrucksteuereinheit nach Fig. 1.
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Bei den verschiedenen Ausführungsformen sind einander entsprechende
Teile mit gleichen Bezugszeichen aekennzeichnet.
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Die in Fig. 1 dargestellte Bremsdrucksteuereinheit weist ein Gehäuse
1 mit einer durchgehenden, mehrfach gestuften Gehäusebohrung 2 auf, in die quer
zur ihrer Längsachse
verlaufende Anschlußbohrungen, die Eingänge
3,5 und Ausgänge 4,6 für das Druckmittel bilden, münden. Der Eingang 3 und der Ausgang
4 sind einem ersten Bremskreis T ? der Eingang 5 und der Ausgang 6 einem zweiten
Bremskreis II einer druckmittelbetätigbaren Fahrzeugbremsanlage zugeordnet. Die
Eingänge 3 und 5 stehen jeweils mit einer Druckmittelquelle und die Ausgänge 4 und
6 jeweils mit einem Radbremszylinder der Bremse eines Hinterrades in-Verbindung.
Die Eingänge 3 und 5 sind ferner mit den Bremsen eines Vorderrades verbunden. Zwischen
dem Eingang 3, 5 und dem Ausgang 4,6 ist jeweils ein als Druckminderventil ausgebildetes
Steuerventil 7,8 angeordnet. Zwischen den Steuerventilen 7,8 liegt eine diesen gemeinsame
Steuerfeder 10 in einem als Steuerfederkammer 11 ausgebildeten Abschnitt der Gehäusebohrung
2, der über eine Querbohrung 12 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
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Beide Steuerventile 7,8 weisen einen in einer Hülse 13,13' verschiebbaren
Steuerkolben 14,14' auf, der eine von der die Steuerfederkammer 11 begrenzenden
Stirnseite der Hülse 13,13' ausgehende, axiale Bohrung 15,15' abgedichtet durchsetzt
und in die Steuerfederkammer 11 ragt. An dem steuerkammerseitigen Ende des Steuerkolbens
14,14' liegt über eine Scheibe 16 die Steuerfeder 10 an. Die Bohrung 15 in der Hülse
13,13' ist mehrfach gestuft und weist einen auf den Endabschnitt folgenden Bereich
größeren Durchmessers auf, der über eine Querbohrung 17 mit einer Ringnut 18 am
Außenumfang der Hülse 13,13' in Verbindung steht. In diese Ringnut 18 mündet ferner
der Eingang 4 bzw. 5 des jeweiligen Bremskreises. Am Ende dieses
Bohrungsabschnitts
mit größerem Durchmesser ist ein Ventilsitz 20,20' ausgebildet, der mit einem als
Ventilschließglied ausgebildeten, kegligen Kopfbereich 21 des Steuerkolbens 14,14'
zusammenwirkt.-Der Kopfbereich 21 weist radial einen Abstand zu einem weiteren,
ihn umgebenden Abschnitt der Bohrung 15 in der Hülse 13,13' auf, der mit dem Ausgang
4 bzw. 6 in Verbindung steht.Die Ringnut 18 ist beiderseits mit Dichtelementen gegen
die Gehäusebohrung 2 abgedichtet; das zwischen Eingang 3,5 und-Ausgang 4,6 liegende
Dichtelement 29 ist als Rückschlagventileinrichtung ausgebildet, die bei Druckgefälle
vom Ausgang 4,6 zum Eingang 3,5 öffnet.
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Bei dem Steuerventil 7 ist eine Querbohrung 22 vorgesehen, die von
dem den Kopfbereich 21 umgebenden Abschnitt der Bohrung 15 ausgeht und die mit einer
Ringnut 23 am Außenumfang der Hülse 13 in Verbindung steht. Die Ringnut 23 ist ebenso
wie die Ringnut 18 beiderseits mit Dichtelementen gegen die Gehäusebohrung abgedichtet,
wobei das zwischen eingangsseitiger Ringnut 18 und ausgangsseitiger Ringnut 23 liegende
Dichtelement 29 die Rückschlagventileinrichtung ist. In den den Kopfbereich 21 des
Steuerkolbens 14 aufnehmenden Abschnitt der Hülsenbohrung ist ein Verschlußstopfen
24 druckmitteldicht eingeschraubt.
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Der Verschlußstopfen 24 weist einen dem Steuerkolben 14 zugewandten
Ansatz auf, der als Anschlag 25 zu Begrenzung des Verschiebewegs des Steuerkolbens
14 in Öffnungsrichtung dient. Der Verschlußstopfen 24 ist gegen einen Absatz 26
der Gehäusebohrung 2 anlegbar, wodurch der Verschiebeweg der Hülse 13 in Auswärtsrichtung
begrenzt
ist. Dadurch ist ein Mindestumschaltdruck sichergestellt. Der Verschlußstopfen 24
ragt mit einem Fortsatz 27 aus der Gehäusebohrung 2 hervor; in einer VertIefung
des Fortsatzes 27 ist ein Ende einer Ansteuereinrichtung 30 angeordnet.
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Die Ansteuereinrichtung 30 besteht aus einer iJbertragungsstange 35,
deren eines Ende eine Druckfeder 40 bildet; dieses Ende liegt am Boden eines Aufnahmetopfes
36 an, der lastabhängig bewegbar ist und der z. B. mit einem ungefederten Teil des
Fahrzeugs verbunden ist, während die Bremsdrucksteuereinheit an einem gefederten
Teil des Fahrzeugs befestigt ist.
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An der dem Verschlußstopfen 24 abgewandten Stirnseite der Hülse 13
ist eine Ausnehmung 31 ausgebildet, die zur Aufnahme der Scheibe 16 dient. Zwischen
der Ausnehmung 31 und dem Außendurchmesser der Hülse 13 ist eine Ringschulter ausgebildet,
die bei Verschiebung der Hülse 13 in Richtung Steuer feder 10 gegen einen einen
Anschlag 32 bildenden Absatz der Gehäusebohrung 2 anlegbar ist; insgesamt ist die
Hülse 13 also zwischen zwei Anschlägen verschiebbar.
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Bei Anlage der Hülse 13 an dem Absatz 32 kann der Steuerkolben 14
mit der Scheibe 16 in Richtung Steuer feder 10 weiter verschoben werden.
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Bei dem Steuerventil 8 ist die Hülse 13' gehäusefest in Anlage an
einem Absatz 37 der Gehäusebohrung 2 gehalten durch einen in das Ende der Gehäusebohrung
2 eingeschraubten Verschlußstopfen 24'. Der den Kopfbereich 21 des Steuerkolbens
14' umgebende HUlsenabschnitt ist als
Vertiefung 38 ausgebildet,
die über radial verlaufende Kanäle 39 in der am Verschlußstopfen 24' anliegenden
Stirnfläche der Hülse 13' mit dem Ausgang 6 des Bremskreises 3 in Verbindung steht.
Der Verschlußstopfen 24' begrenzt ferner die Verschiebebewegung des Steuerkolbens
14' in Öffnungsrichtung. Die am Steuerkolben 14' anliegende Scheibe 16 ist in den
Steuerfederraum 11 hinein entsprechend der Verschiebebewegung des Steuerkolbens
14' bewegbar.
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Bei druckloser Bremsanlage und unbeladenem Fahrzeug befinden sich
die Teile in der in Fig. 1 dargestellten Lage. In Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung
ist die Hülse 13 durch die am Fortsatz 27 des Verschlußstopfens 24 anliegende Ansteuereinrichtung
30 mehr oder weniger in das Gehäuse 1 einschiebbar, wodurch die zwischen den Steuerventilen
7,8 liegende Steuerfeder 10 lastabhängig eine bestimmte Vorspannung erhält. Die
Einwärtsverschiebung der Hülse 13 ist durch den Anschlag 32 in der Gehäusebohrung
2 begrenzt; in dieser Stellung der Hülse 13 ist ein maximaler Umschaltdruck eingestellt.
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Bei Druckaufbau durch die Bremsdruckquelle bleiben die Steuerventile
bis zum Erreichen des Umschaltdrucks offen; der Bremsdruck an den Hinterradbremsen
entspricht dem Druck der Druckmittelquelle. Erreicht der Druck den durch die Vorspannung
der Steuer feder 10 und die Ausbildung des Steuerkolbens 14,14' bestimmten Umschaltdruck,
so beginn die Druckminderungsphase. Der den Hinterradbremsen zuge führte Bremsdruck
ist gegenüber dem Druck der Druckmittelquelle gemindert, wobei der Minderungsfaktor
sich aus dem Verhältnis der druckbeaufschlagbaren Flache am Steuerkolben 14,14'
ergibt.
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Bei eingangsseitigem Druckabbau erfolgt der Druckabbau im Radbremszylinder
des Hinterrades über die ckschlagventileinrichtung (Dichtelement 29) am Außenumfang
der Hülse 13,13'.
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Eine weitere Ansteuereinrichtung 30 ist in der Fig. 2 dargestellt.
Liegt die Hülse 13 an den Anschlag 32 in der Gehäusebohrung 2 an, so kann sich der
lastabhängig bewegbare Aufnahmetopf 36 gegen die Feder 40 verschieben, ohne daß
die Übertragungsstange 35 mitbewegt wird. Dies wird ermöglicht durch eine Fesselung
der Feder 40, die sich mit einem Ende über einen Federteller 41 an einem Absatz
42 der Übertragungsstange 35 abstützt, während sich ihr anderes Ende ueber den als
Federteller ausgehildeten Aufnahmetopf 36 an dem Ende der Überprayurlysstange 35
abstützt; nach Überwinden der Federvorspannung der Feder 40 kann sich der Aufnahmetopf
36 gegenüber der übertragungs stange 35 verschieben.
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Statt einer Drucksinderungsfunktion der Bremsdrucksteuereinheit kann
durch geeignete Wahl der druckbeaufschlagbaren Flächen am Steuerkolben in bekannter
Weise auch eine Druckbegrenzungsfunktion eingestellt werden.
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