DE3344839C2 - Lastabhängiger Bremskraftregler für druckluftbetätigbare Kraftfahrzeug- oder Anhängerfahrzeug-Bremsanlagen - Google Patents
Lastabhängiger Bremskraftregler für druckluftbetätigbare Kraftfahrzeug- oder Anhängerfahrzeug-BremsanlagenInfo
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- DE3344839C2 DE3344839C2 DE3344839A DE3344839A DE3344839C2 DE 3344839 C2 DE3344839 C2 DE 3344839C2 DE 3344839 A DE3344839 A DE 3344839A DE 3344839 A DE3344839 A DE 3344839A DE 3344839 C2 DE3344839 C2 DE 3344839C2
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Description
Die Erfindung betrifft einen lastabhängigen Bremskraft
regler für druckluftbetätigbare Kraftfahrzeug- oder An
hängefahrzeug-Bremsanlagen gemäß dem Oberbegriff der
Patentansprüche 1 bis 4.
Ein derartiger lastabhängiger Bremskraftregler ist aus
der DE 27 03 945 B1 bekannt. Hinsichtlich der Einsprung
einrichtung wird dort insbesondere auf Fig. 3 verwiesen,
in welcher gegenüber Fig. 1 das Dichtelement 54 fehlt.
Dieser lastabhängige Bremskraftregler steuert einen für
die Bremszylinder einer oder mehrerer Fahrzeugachsen
bestimmten Bremsdruck gegenüber einem von einem Brems
ventil stammenden Steuerdruck in einer anfänglichen Ein
sprungphase ungemindert und in einer anschließenden
Regelphase in einem vom Beladungszustand des Fahrzeugs
abhängigen Verhältnis, dem Regelverhältnis aus.
Zur Regelung dient ein Regelventil, welches von einem
Regelkolben mit einer vom Steuerdruck beaufschlagten
Steuerfläche und einer vom Bremsdruck beaufschlagten
Reaktionsfläche betätigt wird. Die Reaktionsfläche ist
in ihrer Größe lastabhängig variabel. Die Rückseite der
Reaktionsfläche bildet eine eine Zusatzkammer begrenzende
variable Zusatzfläche, die zusammen mit der Steuerfläche
stets im wesentlichen die Größe der Reaktionsfläche hat.
In der Einsprungphase werden sowohl die Steuerfläche
als auch die Zusatzfläche mit dem Steuerdruck beauf
schlagt, wodurch der Bremsdruck gegenüber dem Steuer
druck ungemindert ausgesteuert wird. Nach Erreichen
eines vorbestimmten Einsprungdrucks verhindert die
Einsprungeinrichtung eine weitere Drucksteigerung in
der Zusatzkammer. Der weitere Anstieg des Bremsdruckes
in der anschließenden Regelphase hängt von dem Flächen
verhältnis zwischen der Reaktionsfläche und der Steuer
fläche ab, welches mit der Größe der Reaktionsfläche
ebenfalls lastabhängig variiert.
Das Kennfeld dieses lastabhängigen Bremskraftreglers
besteht in der Regelphase aus einer Schar von jeweils
einem Beladungszustand des Fahrzeugs zugeordneten Regel
geraden.
Es gibt Einsatzfälle für Fahrzeuge, in denen, beispiels
weise aufgrund gesetzlicher Vorschriften, gefordert wird,
daß in Notbremssituationen der im Fahrzeug ausgesteuerte
Bremsdruck abstufbar bis zum vollen verfügbaren Vor
ratsdruck ansteigen kann. Da bei Fahrzeugen mit last
abhängigen Bremskraftreglern der eingangs genannten
Art der Bremsdruck über den dem jeweiligen Beladungs
zustand entsprechenden hinaus nicht ansteigen kann,
ist diese Forderung bei derart ausgerüsteten Fahrzeugen
nur mit zusätzlichen separaten Ventil- und/oder Schalt
einrichtungen erfüllbar.
Aus der DE-AS 16 55 774 ist ein Bremskraftregler mit
festem, untersetzendem, Regelverhältnis, also ein nicht
lastabhängiger Bremskraftregler, bekannt, der den vor
stehend erwähnten abstufbaren Anstieg des Bremsdrucks
ohne separate zusätzliche Ventil- und/oder Schaltein
richtungen ermöglicht. Dieser Bremskraftregler weist
außer einem einerseits von dem von dem Bremsventil
ausgesteuerten Steuerdruck und andererseits von dem
Bremsdruck beaufschlagten Betätigungskolben einen einer
seits von dem Steuerdruck und andererseits von einer
Feder beaufschlagten weiteren Betätigungskolben auf. Die
Notbremssituation ist in diesem Fall dadurch definiert,
daß bei ihrem Eintritt am weiteren Betätigungskolben der
Steuerdruck die Kraft der Feder überwindet, wodurch der
weitere Betätigungskolben aktiviert wird und das Regel
verhältnis des Bremskraftreglers von untersetzend auf
übersetzend umstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
lastabhängigen Bremskraftregler der eingangs genannten
Art so zu verbessern, daß die vorstehend erwähnte Forde
rung mit einfachen Mitteln und ohne zusätzliche separate
Ventil- und/oder Schalteinrichtungen erfüllbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bis 4 ange
gebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteil
hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen angegeben.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist, eine
Notbremssituation durch einen vorbestimmten Wert des Steuer
drucks zu definieren und nach Überschreiten dieses Wertes
den Bremsdruck zu erhöhen und dadurch die jeweils gel
tende Regelgerade in Richtung höheren Bremsdrucks bis
zur Aussteuerung des verfügbaren Vorratsdrucks abzu
knicken.
Zur Erzielung einer solchen Charakteristik wäre es denk
bar, beim Auftreten des die Notbremssituation definierenden
Steuerdrucks in die Übertragungseinrichtung des Beladungs
zustands einzugreifen, beispielsweise bei einer mechanischen
Übertragung über eine Stelleinrichtung den Regelhebel
in Richtung "Vollast" zu verstellen.
Die Ausführungsformen der Erfindung setzen demgegenüber
jedoch in besonders vorteilhafter Weise sinngemäß im
Bereich der Einsprungeinrichtung an.
Dabei ergibt sich eine vorteilhafte einfache Lösung,
wenn - vereinfacht ausgedrückt -
ein vorbestimmter Absolutwert des Steuerdrucks die Not
bremssituation definiert.
Zur Definition der Notbremssituation kann aber auch - ver
einfacht ausgedrückt - ein vorbestimmtes Verhältnis
zwischen Steuerdruck und Vorratsdruck dienen, wodurch
auch bei schwankendem Vorratsdruck stets die Durchsteuer
barkeit des Vorratsdrucks zu den Bremsen sichergestellt
ist.
Als eine Ausführungsform wird sinngemäß vor
geschlagen, nach Eintritt der Notbremssituation durch eine
spezielle Ausbildung der Einsprungeinrichtung quasi
eine weitere Einsprungphase einzuleiten. Als weitere
Ausführungsform wird sinngemäß vorgeschlagen,
die "zweite Einsprungphase" durch ein zusätzliches Hilfs
ventil in der Verbindung zwischen der Einsprungeinrich
tung und der Zusatzkammer einzuleiten.
Vorteilhafterweise kann bei einem erfindungsgemäßen
lastabhängigen Bremskraftregler in der Einsprungein
richtung eine mit dem Steuerdruck beaufschlagte Ab
stufungskammer angeordnet werden, welche in der Regel
phase vor Eintritt der Notbremssituation eine mit dem Steuerdruck
zunehmende Entlüftung der Zusatzkammer bewirkt, wodurch
der Bereich möglicher Regelverhältnisse des lastabhängigen
Bremskraftreglers erweitert wird.
In vorteilhafter Weise kann ein erfindungsgemäßer last
abhängiger Bremskraftregler auch im gleichen Gehäuse mit
einem Relaisventil vereinigt werden, wobei sinngemäß die
der Reaktionsfläche des Bremsdruck-Regelkolbens gegen
überliegende Wand der Auslaßkammer als Relaiskolben aus
gebildet ist. Dieses Relaisventil kann bauartbedingt
ein Verhältnis des ausgesteuerten Bremsdrucks zum Steuer
druck von 1 aufweisen, aber in vorteilhafter Weise
auch druckübersetzend oder druckuntersetzend ausgebildet
sein.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs
beispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind,
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen lastabhängigen Bremskraftregler
mit Einsprungeinrichtung und Relaisventil,
Fig. 2 als Ausschnitt aus einem lastabhängigen Brems
kraftregler eine Einsprungeinrichtung mit schematisch
dargestelltem Hilfsventil,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Kennfeld der Ausführungs
beispiele der Fig. 1 und 2,
Fig. 4 einen lastabhängigen Bremskraftregler mit Ein
sprungeinrichtung und Relaisventil.
Fig. 1 zeigt einen lastabhängigen Bremskraftregler
(ALB) mit Einsprungventil und in Notbremssituationen in Rich
tung höherer Bremsdrücke abknickender Regelkennlinie.
Der ALB weist ein aus einem Gehäuseoberteil 40 und ei
nem Gehäuseunterteil 30 bestehendes Gehäuse 30, 40 mit
einem Steuerkolben 36, einer flexiblen Membran 33 und
einem Regelventil 15, 37, 39 auf. Das Regelventil wird
gebildet von einem Doppelventilkörper 39, einem an der
Innenwand des Steuerkolbens 36 angeordneten Ventilsitz
37 und einem weiteren Ventilsitz 15, der an der oberen
Stirnfläche eines unter dem Doppelventilkörper 39 ange
ordneten, als Stellglied ausgebildeten Ventilstößels 31
ausgebildet ist.
Mit dem Steuerkolben 36 ist eine Anzahl radialer Rippen
35 verbunden, die zwischen entsprechende Rippen 34 be
rührungslos eingreifen, die zwischen Gehäuseoberteil 40
und Gehäuseunterteil 30 eingespannt sind. Der Membran
33 zugewandte Stirnflächen 18 der Rippen 35 bzw. 19 der
Rippen 34 bilden Teile eines Kegelmantels. In der dar
gestellten Stellung liegt die Membran 33 an den Stirn
flächen 19 an.
Der Steuerkolben 36 und die Membran 33 bilden einen Brems
druck-Regelkolben 33, 36 mit einer oben liegenden Steuer
fläche 41 und einer mit dem von dem Regelventil 15, 37,
39 ausgesteuerten Druck beaufschlagten Reaktionsfläche.
Die Steuerfläche 41 besteht aus der Oberseite des Steuer
kolbens 36. Die Reaktionsfläche besteht aus der Unter
seite der Membran 33. Die Steuerfläche 41 begrenzt eine
mit einem Steueranschluß 38 verbundene Steuerkammer 14
im Gehäuseoberteil 40. Die als Zusatzfläche ausgebildete
Membranoberseite schließt mit dem Gehäuseoberteil 40
eine gegenüber der Steuerkammer 14 abgedichtete Zusatz
kammer 17 ein. Die Reaktionsfläche schließt mit einem
im Gehäuseunterteil 30 abgedichtet längs verschiebbar
geführten Relaiskolben 20 eine Auslaßkammer 32 ein.
Der Ventilstößel 31 steht kraftschlüssig mit einem Nocken
26 in Verbindung, der in nicht dargestellter Weise lastab
hängig verstellbar ist. Der Ventilstößel 31 steht über
einen inneren Hohlraum mit einer Entlüftungskammer 25,
in welcher der Nocken 26 angeordnet ist, in Verbindung.
Der Stößel 31 ist im Relaiskolben 20 abgedichtet geführt.
Unterhalb des Relaiskolbens 20 ist in dem Gehäuseunter
teil 30 ein als Relaisventil 22, 23, 29 ausgebildetes
Doppelventil angeordnet, dessen hohler mit der Entlüf
tungskammer in Verbindung stehender Ventilkörper 29
von dem Ventilstößel 31 durchdrungen wird.
Über das Relaisventil 22, 23, 29 ist ein Vorratsanschluß
24 mit einer Reaktionskammer 21 verbindbar, in welche
Bremsanschlüsse 27, 28 münden. Der Vorratsanschluß 24,
die Reaktionskammer 21 und die Bremsanschlüsse 27, 28
sind im Gehäuseunterteil 30 ausgebildet. Im oberen Teil
des Gehäuseoberteils 40 ist eine Einsprungeinrichtung
angeordnet. Die Einsprungeinrichtung weist einen in dem
Gehäuseoberteil 40 abgedichtet geführten zweiteiligen
Einsprungkolben 6, 46, 4 auf. Der Einsprungkolben 6, 46,
4 besteht aus einem hohlen Außenteil 6, 46, dessen innere
Umfangsfläche als Stufenbohrung 44, 45 ausgebildet ist
und aus einem im Außenteil 6, 46 längs verschiebbar ge
führten Innenteil. Das Innenteil ist als zu der Stufen
bohrung 44, 45 komplementärer hohler Stufenkolben 4 aus
gebildet, dessen radial äußere Stufenflächen gegen die
jeweils zugeordnete Fläche der Stufenbohrung 44, 45 ab
gedichtet sind. Auf seiner oberen großen Stirnfläche,
die als Hilfssteuerfläche 3 ausgebildet ist, weist der
Stufenkolben 4 eine mit seinem Innenraum verbundene Aus
laßhülse auf, mit der der ein oberes als Stirnwand 46
ausgebildetes Abschlußteil 46 des Außenteils 6, 46 zu
einer oberhalb des Außenteils 6, 46 angeordneten Ent
lüftungskammer 47 abgedichtet durchdringt. Das Abschluß
teil 46 und ein Außenteilkörper 6 sind durch eine Schnapp
verbindung abgedichtet zu dem Außenteil 6, 46 zusammen
gefügt.
Auf seiner unteren kleinen Stirnfläche weist der Stufen
kolben 4 einen mit seinem Innenraum verbundenen hohlen
Ventilstößel 10 auf, an dem ein Auslaßventilsitz 11 aus
gebildet ist, und mit dem der Stufenkolben 4 ein als
Doppelventil ausgebildetes Einsprungventil 11, 12, 42
der Einsprungeinrichtung betätigt. An seiner Außenfläche
weist das Außenteil 6, 46 zwei übereinander an
geordnete umlaufende Nuten auf, mit denen die zugeord
nete Führungsfläche des Gehäuseoberteils 40 eine abge
dichtete erste Ringkammer 5 und eine abgedichtete zweite Ring
kammer 8 einschließt. Die erste Ringkammer 5 steht über
einen Gehäusekanal 43 mit dem Steueranschluß 38 in Ver
bindung, die zweite Ringkammer 8 steht über einen äußeren
Kanal 16 mit dem Vorratsanschluß 24 in Verbindung.
Zwischen der Hilfssteuerfläche 3 des Stufenkolbens 4
und der Stirnwand 46 ist eine mit der ersten Ringkammer
5 verbundene Hilfssteuerkammer 2 eingeschlossen. An der
Stufe ist zwischen dem Außenteil 6, 46 und dem Stufen
kolben 4 eine mit der zweiten Ringkammer 8 verbundene
Stützkammer 7 eingeschlossen.
Zwischen dem Außenteil 6, 46, dem Stufenkolben 4 und
dem Gehäuseoberteil 40 ist eine Einsprungkammer 9 ein
geschlossen, welche über ein Einlaßventil 12, 42 des Ein
sprungventils 11, 12, 42 und über einen Gehäusekanal 43
mit dem Steueranschluß 38 verbindbar und über einen wei
teren Gehäusekanal 13 mit der Zusatzkammer 17 verbunden
ist. Über eine sich zwischen einem oberen Deckel der
Entlüftungskammer 47 und der Stirnwand 46 abstützende
einstellbare Regelfeder 1 wird der Einsprungkolben 6,
46, 4 in Öffnungsrichtung des Einlaßventils 12, 42,
gleichzeitig Schließrichtung des Auslaßventils 11,
12, des Einsprungventils 11, 12, 42 vorgespannt.
Das vorstehend beschriebene ALB funktioniert wie folgt.
Der Vorratsanschluß 24 ist mit einem nicht dargestellten
Vorratsbehälter, die Bremsanschlüsse 27, 28 sind mit
nicht dargestellten Radbremsen verbunden. Der Steueranschluß
38 steht mit dem Ausgang eines nicht dargestellten
Bremsventils in Verbindung, welches vorratsseitig eben
falls mit dem Vorratsbehälter verbunden ist.
Die Stützkammer 7 ist über den Kanal 16 und die zweite
Ringkammer 8 mit dem Vorratsdruck aus dem Vorratsbe
hälter beaufschlagt.
Die Größe der Reaktionsfläche des Bremsdruck-Regelkol
bens 33, 36 und damit das Flächenverhältnis zwischen
Reaktionsfläche und Steuerfläche 41 sowie das Regelver
hältnis hängen von der lastabhängig über den Nocken 26
bestimmten Stellung des Ventilstößels 31 ab. Je nach
Stellung des Ventilstößels 31 stützt sich ein mehr oder
weniger großer Teil der Reaktionsfläche an der Stirn
fläche 19 der gehäusefesten Rippen 34 ab und fällt des
halb bei Druckbeaufschlagung als Teil der aktiven Reak
tionsfläche aus.
Im Ruhezustand des ALB, d. h. bei ungebremstem Fahrzeug,
ist die Steuerkammer 14 entlüftet. Das Einlaßventil 37,
39 des Regelventils 15, 37, 39 ist geschlossen und das
Einlaßventil 15, 39 des Regelventils 15, 37, 39 geöffnet.
Auch das Einlaßventil 23, 29 des Relaisventils 22, 23,
29 ist geschlossen, das Auslaßventil 22, 29 des Relais
ventils 22, 23, 29 geöffnet. An dem Einsprungventil ist
das Auslaßventil 11, 12 geschlossen und das Einlaßventil
12, 42 geöffnet. In dieser Stellung der Ventile sind die
Auslaßkammer 32 über den Hohlraum des Ventilstößels 31
und die Entlüftungskammer 25, die Radbremsen über die
Bremsanschlüsse 27, 28, das Auslaßventil 22, 29 des Re
laisventils und die Entlüftungskammer 25, die Zusatz
kammer 17 über den Gehäusekanal 13 und die Einsprung
kammer 9 und diese selbst über das Einlaßventil 12, 42
und den Steueranschluß 38 entlüftet.
Die Stützkammer 7 der Einsprungeinrichtung ist über den
Kanal 16 und die zweite Ringkammer 8 mit dem Vorrats
druck beaufschlagt, wodurch der Stufenkolben gegen einen
an der Stirnwand 46 des Außenteils 6, 46 ausgebildeten
Anschlag gehalten wird.
Bei Beaufschlagung der Steuerkammer 14 mit einem von dem
Bremsventil gelieferten Steuerdruck läuft die Funktion
des ALB mit steigendem Steuerdruck in drei Phasen ab.
Wird die Steuerkammer 14 über den Steueranschluß 38 mit
dem Steuerdruck beaufschlagt, so bewegt sich der Steuer
kolben 36 abwärts. Dabei wird das Auslaßventil 15, 39
geschlossen und das Einlaßventil 37, 39 geöffnet. Steuer
luft strömt durch das Einlaßventil 37, 39 in die Auslaß
kammer 32 und beaufschlagt einerseits die als Reaktions
fläche ausgebildete Unterseite der Membran 33 und anderer
seits die Oberseite des Relaiskolbens 20. Der Relaiskolben
20 betätigt das Relaisventil 22, 23, 29, welches in die
Reaktionskammer 21 und damit über die Bremsanschlüsse 27,
28 zu den Radbremsen einen dem Druck in der Auslaßkammer 32
im wesentlichen gleichen Bremsdruck aussteuert.
Bei bauartbedingt druckübersetzenden oder druckunter
setzenden Ausbildungen des Relaisventils steht der Brems
druck in einem durch die Bauart bedingten Verhältnis zu
dem Druck in der Auslaßkammer 32. Diese Aussage gilt für
alle im folgenden beschriebenen Betriebsphasen in ent
sprechender Weise.
In der einleitenden Einsprungphase, gekennzeichnet durch
geringe Steuerdrücke, strömt gleichzeitig Steuerdruck
über den Gehäusekanal 43, das Einlaßventil 12, 42 und den
Gehäusekanal 13 in die Zusatzkammer 17. Außerdem strömt
die Steuerluft in die Hilfssteuerkammer 2. In dieser Phase
entspricht der sich in der Auslaßkammer 32 aufbauende
Druck dem vollen Steuerdruck, und das Relaisventil 22, 23,
29 steuert zu den Bremsanschlüssen 27, 28 einen den Steuer
druck im wesentlichen gleichen Bremsdruck aus. Der Steuer
druck kann den beschriebenen Weg in die Zusatzkammer 17
so lange nehmen, bis er einen Wert annimmt, bei dem die
Kraft der Regelfeder 1 überwunden wird. Dieser Druckwert
ist der Einsprungdruck. Bei Erreichen des Einsprungdrucks
bewegt sich der Einsprungkolben 6, 46, 4 gegen die Kraft
der Regelfeder 1 aufwärts in eine Stellung, in der das
Regelventil 11, 12, 42 eine Abschlußstellung einnimmt.
Eine weitere Drucksteigung in der Zusatzkammer 17 bei
steigendem Steuerdruck wird dadurch zunächst verhindert.
In der anschließenden Regelphase regelt sich bei weiter
steigendem Steuerdruck der Druck in der Auslaßkammer 32
und damit der Bremsdruck an den Bremsanschlüssen 27,
28 entsprechend dem Verhältnis der Steuerfläche 41 zur
Reaktionsfläche ein. Der Druck in der Zusatzkammer 17 bleibt
in der Regelphase konstant.
Bei diesem weiteren Anstieg des Steuerdrucks bleibt der
Stufenkolben 4 so lange an seinem Anschlag an der Stirn
wand 46 des Außenteils 6, 46 wie die vom Steuerdruck
in der Hilfssteuerkammer 2 auf die Hilfssteuerfläche 3
des Stufenkolbens 4 ausgeübte Hilfssteuerkraft kleiner
oder gleich der vom Vorratsdruck in der Stützkammer 7
auf die Stufe des Stufenkolbens 4 ausgeübten Stützkraft
zuzüglich der vom Einsprungdruck auf der unteren Fläche
des Stufenkolbens 4 hervorgerufenen zusätzlichen Stütz
kraft ist.
Die als dritte Phase folgende Durchsteuerphase beginnt,
wenn der Steuerdruck auf einen Wert angestiegen ist,
bei dem die Summe der Stützkräfte von der Hilfssteuer
kraft überwunden wird. Der Stufenkolben 4 bewegt sich
nun abwärts und öffnet das Einlaßventil 12, 42, wodurch
solange zusätzlich Steuerluft in die Einsprungkammer 9
und die Zusatzkammer 17 einströmen kann, bis der Stufen
kolben 4 unter der Einwirkung des gesteigerten Drucks
in der Einsprungkammer 9 sich gegen die Hilfssteuerkraft
zurückbewegt, wobei das Einsprungventil 11, 12, 42 wieder
eine Abschlußstellung einnimmt. Die Drucksteigerung in
der Einsprungkammer und der Zusatzkammer 17 wird vom
Flächenverhältnis am Stufenkolben 4 bestimmt.
Der Druckanstieg in der Zusatzkammer 17 hat einen ent
sprechenden Druckanstieg in der Auslaßkammer 32 zur
Folge, woraufhin auch das Relaisventil 22, 23, 29 einen
entsprechend erhöhten Bremsdruck aussteuert. Der Druck
anstieg in der Zusatzkammer 17 hat ein Abknicken der durch
den Beladungszustand des Fahrzeugs bestimmten Regelge
raden zu höheren Bremsdrücken zur Folge, wobei die Steil
heit des abknickenden Astes der Regelgeraden von den
Flächenverhältnissen am Stufenkolben 4 bestimmt wird.
Fig. 2 zeigt als Ausschnitt aus einem weiteren Ausführungs
beispiel im wesentlichen die Einsprungeinrichtung und,
mit schematisch angedeuteten Verbindungskanälen, ein Hilfs
ventil (73, 74, 75).
In der folgenden Erläuterung zu dieser Figur werden für
mit Fig. 1 funktionsgleiche Positionen die Bezugszeichen
aus Fig. 1 übernommen.
Die dargestellte, im oberen Teil des Gehäuseoberteils 40
angeordnete Einsprungeinrichtung besteht aus einem als
Stufenkolben 60 ausgebildeten Einsprungkolben sowie dem
aus dem Einlaßventil 12, 42 und dem Auslaßventil 11, 12
gebildeten Einsprungventil 11, 12, 42.
Zwischen dem Einsprungkolben 60 und dem Gehäuseoberteil
40 ist die Einsprungkammer 9 und eine Abstufungskammer
84 vorgesehen, die gegeneinander abgedichtet sind. Die
Abstufungskammer 84 steht über dem Gehäusekanal 43 mit
dem Steueranschluß 38 in Verbindung, während die Ein
sprungkammer 9 einerseits über das Einlaßventil 12, 42
mit der Steuerkammer 14 verbindbar und andererseits über
einen schematisch angegebenen Kanal 63 mit einer Ver
bindungskammer 76 des Hilfsventils verbunden ist.
Mit der oberhalb des Stufenkolbens 60 angeordneten Ent
lüftungskammer 47 ist die Einsprungkammer 9 durch einen
mit dem Einsprungkolben 60 verbundenen Hohlstößel 61,
der den Auslaßventilsitz 11 trägt, bei geöffnetem Aus
laßventil 11, 12 verbunden. In der Entlüftungskammer 47
stützt sich zwischen dem Einsprungkolben 60 und dem
Deckel der Entlüftungskammer 47 die einstellbare Regel
feder 1 ab, welche den Einsprungkolben 60 in Öffnungs
richtung des Einlaßventils 12, 42 vorspannt.
Das Hilfsventil kann in dem Gehäuseoberteil 40 oder dem
hier nicht dargestellten Gehäuseunterteil integriert oder
in einem eigenen Gehäuse vorgesehen sein. Das Hilfsventil
weist einen in einer dreistufigen Stufenbohrung 67, 68,
69 längs verschiebbar geführten innen offenen dreistufigen
Stufenkolben 79 auf, dessen radial äußere Flächen gegen die
jeweils zugeordnete Bohrungsfläche der Stufenbohrung 67,
68, 69 abgedichtet sind. An seinem unteren Ende mit dem
kleinen Durchmesser weist der Stufenkolben 79 einen Bund
auf, an dem ein nach oben zum Innenraum des Stufenkolbens
79 weisender erster Ventilsitz 75 ausgebildet ist, gegen
den von einer sich an der Innenfläche des Stufenkolbens
79 abstützenden Schließfeder 77 ein Doppelventilglied 74
vorgespannt ist, welches mit dem ersten Ventilsitz 75
ein erstes Hilfseinlaßventil 74, 75 und mit einem gehäuse
festen zweiten Ventilsitz 73 ein zweites Hilfseinlaßventil
73, 74 bildet. Die Stufenbohrung 67, 68, 69 ist an ihrem
oberen Ende mit dem großen Durchmesser durch eine Ver
schlußplatte 82 abgedichtet abgeschlossen, welche einen
Anschlag 64 für den Stufenkolben 79 aufweist. Zwischen
der Verschlußplatte 82 und dem Innenraum des Stufenkolbens
79 ist eine über einen Gehäusedurchlaß 81 und einen sche
matisch angegebenen Verbindungskanal 83 mit dem Steueran
schluß 38 verbundene Schaltkammer 65 eingeschlossen.
Die Stufe des Stufenkolbens 79 zwischen dem großen und
dem mittleren Durchmesser ist als Rückstellfläche 66 aus
gebildet, welche mit dem Gehäuse eine Rückstellkammer 78
einschließt, die mit einem Gehäuseanschluß 80 in Verbindung
steht.
An seinem unteren Ende ist der Stufenkolben 79 durch das
von der Schließfeder 77 vorgespannte Doppelventilglied
74 abgeschlossen. Zwischen diesem Ende des Stufenkolbens 79
und dem unteren Ende der Stufenbohrung 67, 68, 69 ist
die Verbindungskammer 76 eingeschlossen. Dem Doppel
ventilglied 74 steht in der Verbindungskammer 76 ein
mit einem Einlaß 72 verbundener hohler gehäusefester
Stößel 71 gegenüber, der den zweiten Ventilsitz 73
trägt. Die Verbindungskammer 76 ist über einen Zusatz
auslaß 70 und einen schematisch angegebenen Kanal 63
mit der Zusatzkammer 17 verbunden.
Der Einlaß 72 ist über einen schematisch angegebenen
Kanal 62 mit der Einsprungkammer 9 verbunden.
In der Funktion weicht das Ausführungsbeispiel nach Fig.
2 wie nachstehend beschrieben von dem Ausführungsbei
spiel nach Fig. 1 ab. Die Rückstellkammer 78 ist über
den Gehäuseanschluß 80 ständig mit dem nicht dargestellten
Vorratsbehälter verbunden, wodurch über die Rückstell
fläche 66 eine Rückstellkraft in Richtung des Anschlags
64 auf den Stufenkolben 79 ausgeübt wird.
Die an der Stufe zwischen dem mittleren und dem kleinen
Durchmesser von Stufenkolben 79 und Stufenbohrung 67, 68,
69 eingeschlossene Kammer steht mit der Entlüftungskammer
47 in Verbindung.
In der Einsprungphase und in der Regelphase ist die Ein
sprungkammer 9 über den Kanal 62, den Einlaß 72, das ge
öffnete zweite Einlaßventil 73, 74, die Verbindungskammer
76 und den Kanal 63 mit der Zusatzkammer 17 verbunden.
In der Regelphase wird der Druck in der Zusatzkammer 17
gesenkt, weil der in der Stufenkammer 84 wirkende Steuer
druck einen mit dem Steuerdruck zunehmenden Anteil der
Kraft der Regelfeder übernimmt. Dadurch sind besonders
hohe Regelverhältnisse des ALB möglich.
Eine derartige Stufenkammer läßt sich auch am Ausführungs
beispiel nach Fig. 1 anordnen, in dem dort der Durchmesser
des Außenteils 6, 46 oberhalb der ersten Ringkammer 6
größer ausgeführt wird.
Der auf die untere Fläche des Stufenkolbens 79 wirkende
Druck in der Zusatzkammer 17 wirkt als weitere Rückstell
kraft.
In der Durchsteuerphase überwindet der auf die obere
Fläche des Stufenkolbens 79 in der Schaltkammer 65 wir
kende Steuerdruck die Summe der Rückstellkräfte. Der
Stufenkolben löst sich von dem Anschlag 64, fährt ab
wärts, schließt das zweite Hilfseinlaßventil 73, 74 und
öffnet das erste Hilfseinlaßventil 74, 75. Die Verbindung
zwischen Einsprungkammer und Zusatzkammer 17 wird da
durch geschlossen und die Verbindung zwischen Schaltkammer
65 und Zusatzkammer 17 geöffnet. Der Druck in der Zusatz
kammer 17 kann soweit ansteigen, bis die Rückstellkräfte
am Stufenkolben 79 diesen zurückbewegen, wobei ein aus
dem ersten Hilfseinlaßventil 74, 75 und dem zweiten Hilfs
einlaßventil 73, 74 gebildetes Doppelventil 73, 74, 75 die
Höhe des Drucks in der Zusatzkammer 17 entsprechend den
Flächenverhältnissen am Stufenkolben 79 regelt.
Der Anstieg des Drucks in der Zusatzkammer 17 beeinflußt
das Regelverhalten des ALB wie beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 beschrieben.
Es liegt auf der Hand, daß der ALB wie vorstehend für beide
Ausführungsbeispiele beschrieben auch ohne integriertes
Relaisventil 22, 23, 29 wirkt. In diesem Falle müßte der
Relaiskolben als feste Gehäusewand ausgebildet und die
zwischen dieser Gehäusewand und der Unterseite der
Membran 33 eingeschlossene Auslaßkammer 32 mit einem
Anschluß zu den Radbremsen bzw. zu einem separat ange
ordneten Relaisventil versehen sein.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus den Kenn
feldern der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Bei Ausführungsbeispielen mit integrierten drucküber
setzenden oder druckuntersetzenden Relaisventilen ändern
sich die Kennfelder und die folgenden Erläuterungen, wie
für den Fachmann offensichtlich, entsprechend.
Auf der Ordinate ist der durch pB symbolisierte Brems
druck eingetragen. Auf der Abszisse ist der durch pS
symbolisierte, vom Bremsventil kommende Steuerdruck ein
getragen. Eine Parallele zur Abszisse stellt den als
konstant vorausgesetzten, durch pV symbolisierten Vor
ratsdruck dar.
Die Strecke OH stellt die Einsprungphase dar. In dieser
ist pB dem pS im wesentlichen gleich. Bei gleichen Druck
maßstäben auf Ordinate und Abszisse verläuft die Strecke
OH mit einer Neigung von 45° zu beiden Koordinaten.
In der Regelphase sind die Regelkennlinien für das teil
beladene Fahrzeug in Richtung geringerer Werte für pB
vom der 45°-Linie mit H als Knickpunkt abgeknickt, wobei
die Gesamtheit der Regelkennlinien ein Strahlenbündel
mit H als Mittelpunkt darstellt.
Beispielhaft für dieses Strahlenbündel sind die Regel
kennlinie für das unbeladene Fahrzeug HK₁, für das teil
beladene Fahrzeug HK₂ und für das vollbeladene Fahrzeug
HK₃, jeweils ohne Berücksichtigung dynamischer Achslast
verlagerungen, dargestellt.
Die Kennlinie HK₃ für das vollbeladene Fahrzeug ist im
wesentlichen die Verlängerung der Einsprungkennlinie
OH und zeigt, daß jeweils der Steuerdruck pS im wesent
lichen voll als Bremsdruck pB ausgesteuert wird. Der
Punkt K₃ ist der Aussteuerpunkt, in dem pB gleich dem
Vorratsdruck pV ist, und über den hinaus pB nicht ge
steigert werden kann.
In der Durchsteuerphase werden die lastabhängigen Regel
kennlinien HK mit Ausnahme derjenigen des vollbeladenen
Fahrzeugs scharf in Richtung höherer Bremsdrücke pB ab
geknickt und laufen auf einer neuen Kennlinie steil zum
Aussteuerpunkt K₃. In der Durchsteuerphase ist die Linie
K₁ K₃ die Regelkennlinie für das unbeladene Fahrzeug
und die Linie K₂ K₃ die Regelkennlinie für das teilbe
ladene Fahrzeug. Die Regelkennlinien für das Fahrzeug
mit anderen Beladungszuständen knicken in entsprechender
Weise ab, wobei die Knickpunkte stets auf der Linie K₁
K₃ liegen.
Die Lage der Knickpunkte K ist durch den Absolutwert
des Vorratsdrucks sowie durch die Flächenverhältnisse
des Einsprungkolbens 6, 46, 4 beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 bzw. durch die Flächenverhältnisse des
Stufenkolbens 79 des Hilfsventils beim Ausführungsbei
spiel nach Fig. 2 bestimmbar. Die Steigung der Geraden
K₁ K₃ ist durch die genannten Flächenverhältnisse
bestimmbar. Bei einem Abfall oder einem Anstieg des
Vorratsdrucks im Fahrzeug verlagert sich der Beginn
der Durchsteuerphase zu niedrigeren oder höheren Werten
für pS.
Ein solcher Fall ist beispielhaft durch den gestrichelten
Linienzug K′₁ K′₂ K′₃ gekennzeichnet. In diesem Falle
ist der wieder als konstant vorausgesetzte Vorratsdruck
auf einen Wert p′V abgesunken. Dadurch verlagert sich
der Beginn der Durchsteuerphase für das unbeladene Fahr
zeug von dem durch den Punkt K₁ gezeichneten pS zu einem
durch den Punkt K′₁ gekennzeichneten niedrigeren Wert.
Die Schnittpunkte K′ der anderen lastabhängigen Regel
kennlinien, beispielsweise K′₂ und der Aussteuerpunkt
K′₃, verlagern sich entsprechend. Die Durchsteuerphase
des ALB entspricht der Notbremssituation. Die Fig. 3 zeigt
deutlich, daß in dieser Notbremssituation unabhängig vom Regel
verhältnis des ALB und unabhängig von der Höhe des Vor
ratsdrucks schnell, abstufbar und sicher einen höheren
Bremsdruck als der den jeweils eingestellten Regelver
hältnis entsprechende bis zum verfügbaren Vorratsdruck
für die Radbremsen aussteuerbar ist.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen ALB mit Einsprungvorrichtung und
Relaisventil.
Dieses Ausführungsbeispiel weist wie das in Fig. 1 dar
gestellte den zweiteiligen Einsprungkolben 6, 46, 4 sowie -
ohne Bezugszeichen - die mit den entsprechenden Positionen
der Fig. 1 funktionsgleichen Merkmale Einsprungventil,
Regelventil, Bremsdruck-Regelkolben, Relaiskolben, Re
laisventil, Steueranschluß, Vorratsanschluß, Bremsan
schlüsse und Ventilstößel auf.
Soweit erforderlich, werden im folgenden für mit dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 funktionsgleiche Merk
male gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die von dem Außenteil 6, 46 und dem Stufenkolben 4 des
Einsprungkolbens 6, 46, 4 eingeschlossene Stützkammer
7 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht mit dem Vor
ratsbehälter, sondern über eine Querbohrung im Stufen
kolben 4 mit der Entlüftungskammer 47 und damit mit der
Atmosphäre verbunden. In der Stützkammer 7 ist eine sich
zwischen dem Stufenkolben 4 und dem Außenteil 6, 46 ab
stützende voreingestellte Regelfeder 90 angeordnet,
welche den Stufenkolben 4 und das Außenteil 6, 46 ent
gegen dem auf der Hilfssteuerfläche 3 anstehenden Steuer
druck vorspannt. Zwischen der äußeren Zylinderfläche des
Außenteils 6, 46 und der zugeordneten Führungsfläche des
Gehäuses ist nur die mit dem Steuerdruck beaufschlagte
erste Ringkammer 5 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 vorgesehene, mit dem Vorratsdruck beauf
schlagte zweite Ringkammer 8 ist entfallen. Die obere
Begrenzungsfläche des Außenteils 6, 46 für die erste
Ringkammer 5 ist größer als die untere Begrenzungsfläche,
so daß die erste Ringkammer 5 in diesem Ausführungsbei
spiel als Abstufungskammer ausgebildet ist.
In der Funktion unterscheidet sich dieses Ausführungs
beispiel von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 da
durch, daß die Stützkraft in der Stützkammer 7 auf die
Stufe des Stufenkolbens 4 nicht vom Vorratsdruck, son
dern von der Regelfeder 90 aufgebracht wird. Im Hin
blick auf das Kennfeld nach Fig. 3 bedeutet dies, daß
die Lage der Knickpunkte K bei gegebenen Flächenver
hältnisses am Stufenkolben 4 nur von dem Absolutwert
des Steuerdrucks pS abhängt. Dies bedeutet weiter, daß
eine Durchsteuerphase nur solange auftritt wie der Vor
ratsdruck pV höher als der Knickpunkt K der jeweiligen
Regelgeraden zugeordnete Steuerdruck pS ist. Die Not
bremssituation wird bei diesem Ausführungsbeispiel also vom
Absolutwert des Steuerdrucks pS definiert.
Die Ausbildung der ersten Ringkammer 5 als Stufenkammer
hat zur Folge, daß der in dieser Kammer wirkende Steuer
druck mit zunehmenden Werten einen zunehmenden Anteil
der Kraft der Regelfeder 1 übernimmt, wodurch der Druck
in der Einsprungkammer 9 und in der Zusatzkammer 17 ab
fallen kann. Dadurch sind besonders hohe Regelverhältnisse
des ALB möglich. Bezogen auf das Kennfeld nach Fig. 3
bedeutet dies, daß die Linie HK₁ tiefer liegt und das
Strahlenbündel aller Regelkennlinien einen größeren
Spitzenwinkel bei H einschließt.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform des Aus
führungsbeispiels nach Fig. 2 ist die Rückstellfläche
66 des Stufenkolbens 79 des Hilfsventils statt mit dem
Vorratsdruck mit Atmosphärendruck beaufschlagt und in
der Rückstellkammer 78 eine sich zwischen der Rückstell
fläche 66 und der zugeordneten Gehäusestufe abstützende
voreingestellte Regelfeder angeordnet. Dadurch ändert sich
die Funktion und das Regelverhalten des Ausführungsbei
spiels nach Fig. 2 entsprechend den vorstehend gegebenen
Erläuterungen zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 4.
Es liegt für den Fachmann auf der Hand, daß auch die
zuletzt beschriebene Ausführungsform des Ausführungs
beispiels nach Fig. 2 mit integriertem Relaisventil
ausführbar ist und daß dieses wie auch dasjenige des
Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 bauartbedingt druck
übersetzend, druckuntersetzend oder neutral sein kann.
Claims (16)
1. Lastabhängiger Bremskraftregler für druckluftbetätig
bare Kraftfahrzeug- oder Anhängerfahrzeug-Bremsan
lagen mit folgenden Merkmalen:
- a) es ist ein abgestufter Bremsdruck-Regelkolben (33, 36) vorgesehen, dessen kleinere Fläche in einer Steuerkammer (14) mit dem von einem Bremsventil ausgesteuerten Steuerdruck und dessen in ihrer Größe lastabhängig variable Reaktionsfläche in einer Auslaßkammer (32) mit dem von einem Regel ventil (15, 37, 39) ausgesteuerten geregelten Druck beaufschlagt ist, der dem in den Radbremsen wirksamen Bremsdruck entspricht;
- b) die Verbindung Steuerkammer (14) - Auslaßkammer (32) und Auslaßkammer (32) - Atmosphäre wird vom durch den Bremsdruck-Regelkolben (33, 36) betätigbaren Regelventil (15, 37, 39) gesteuert;
- c) es ist ein Einsprungventil (11, 12, 42) vorge sehen, das ein Einlaßventil (12, 42) sowie ein Auslaßventil (11, 12) umfaßt, wobei das Einlaß ventil (12, 42) eine Verbindung zwischen der Steuerkammer (14) und einer Einsprungkammer (9) steuert, die mit einer von der Rückseite der Reaktionsfläche begrenzten Zusatzkammer (17) verbunden ist, und diese Verbindung oberhalb eines vorbestimmten Steuerdrucks schließt, und wobei das Auslaßventil (11, 12) eine Verbindung zwischen der Einsprungkammer (9) und der Atmosphäre steuert;
- d) zur Betätigung eines Doppelventilglieds (12) des Einsprungventils (11, 12, 42) ist ein Einsprung kolben (6, 46, 4) vorgesehen, dessen Stirnfläche die Einsprungkammer (9) begrenzt;
- e) in Öffnungsrichtung des Einlaßventils (12, 42) ist der Einsprungkolben (6, 46, 4) von einer einstell baren Regelfeder (1) vorgespannt;
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- f) der Einsprungkolben (6, 46, 4) ist aus zwei Teilen gebildet, die durch den Vorratsdruck gegeneinander vorgespannt sind und bei Beaufschlagung mit dem Steuerdruck nach Überschreiten eines vorbestimmten Verhältnisses zwischen Steuerdruck und Vorrats druck gegeneinander verschoben werden, wobei das eine Teil (Stufenkolben 4) des Einsprungkolbens (6, 46, 4) das Einlaßventil (12, 42) öffnet.
2. Lastabhängiger Bremskraftregler für druckluftbetätig
bare Kraftfahrzeug- oder Anhängerfahrzeug-Bremsan
lagen mit folgenden Merkmalen:
- a) es ist ein abgestufter Bremsdruck-Regelkolben (33, 36) vorgesehen, dessen kleinere Fläche in einer Steuerkammer (14) mit dem von einem Bremsventil ausgesteuerten Steuerdruck und dessen in ihrer Größe lastabhängig variable Reaktionsfläche in einer Auslaßkammer (32) mit dem von einem Regel ventil (15, 37, 39) ausgesteuerten geregelten Druck beaufschlagt ist, der dem in den Radbremsen wirksamen Bremsdruck entspricht;
- b) die Verbindung Steuerkammer (14) - Auslaßkammer (32) und Auslaßkammer (32) - Atmosphäre wird vom durch den Bremsdruck-Regelkolben (33, 36) betätig baren Regelventil (15, 37, 39) gesteuert;
- c) es ist ein Einsprungventil (11, 12, 42) vorge sehen, das ein Einlaßventil (12, 42) sowie ein Auslaßventil (11, 12) umfaßt, wobei das Einlaß ventil (12, 42) eine Verbindung zwischen der Steuerkammer (14) und einer Einsprungkammer (9) steuert, die mit einer von der Rückseite der Reaktionsfläche begrenzten Zusatzkammer (17) verbunden ist, und diese Verbindung oberhalb eines vorbestimmten Steuerdrucks schließt, und wobei das Auslaßventil (11, 12) eine Verbindung zwischen der Einsprungkammer (9) und der Atmosphäre steuert;
- d) zur Betätigung eines Doppelventilglieds (12) des Einsprungventils (11, 12, 42) ist ein Einsprung kolben (6, 46, 4) vorgesehen, dessen Stirnfläche die Einsprungkammer (9) begrenzt;
- e) in Öffnungsrichtung des Einlaßventils (12, 42) ist der Einsprungkolben (6, 46, 4) von einer einstell baren Regelfeder (1) vorgespannt;
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- f) der Einsprungkolben (6, 46, 4) ist aus zwei Teilen gebildet, die durch eine voreingestellte Regel feder (90) gegeneinander vorgespannt sind und bei Beaufschlagung mit dem Steuerdruck oberhalb eines durch die Regelfeder (90) vorbestimmten Steuerdrucks gegeneinander verschoben werden, wobei das eine Teil (Stufenkolben 4) des Einsprungkolbens (6, 46, 4) das Einlaßventil (12, 42) öffnet.
3. Lastabhängiger Bremskraftregler für druckluftbetätig
bare Kraftfahrzeug- oder Anhängerfahrzeug-Bremsan
lagen mit folgenden Merkmalen:
- a) es ist ein abgestufter Bremsdruck-Regelkolben (33, 36) vorgesehen, dessen kleinere Fläche in einer Steuerkammer (14) mit dem von einem Bremsventil ausgesteuerten Steuerdruck und dessen in ihrer Größe lastabhängig variable Reaktionsfläche in einer Auslaßkammer (32) mit dem von einem Regel ventil (15, 37, 39) ausgesteuerten geregelten Druck beaufschlagt ist, der dem in den Radbremsen wirksamen Bremsdruck entspricht;
- b) die Verbindung Steuerkammer (14) - Auslaßkammer (32) und Auslaßkammer (32) - Atmosphäre wird vom durch den Bremsdruck-Regelkolben (33, 36) betätig baren Regelventil (15, 37, 39) gesteuert;
- c) es ist ein Einsprungventil (11, 12, 42) vorge sehen, das ein Einlaßventil (12, 42) sowie ein Auslaßventil (11, 12) umfaßt, wobei das Einlaß ventil (12, 42) eine Verbindung zwischen der Steuerkammer (14) und einer Einsprungkammer (9) steuert, die mit einer von der Rückseite der Reaktionsfläche begrenzten Zusatzkammer (17) verbunden ist, und diese Verbindung oberhalb eines vorbestimmten Steuerdrucks schließt, und wobei das Auslaßventil (11, 12) eine Verbindung zwischen der Einsprungkammer (9) und der Atmosphäre steuert;
- d) zur Betätigung eines Doppelventilglieds (12) des Einsprungventils (11, 12, 42) ist ein Einsprung kolben (60) vorgesehen, dessen Stirnfläche die Einsprungkammer (9) begrenzt;
- e) in Öffnungsrichtung des Einlaßventils (12, 42) ist der Einsprungkolben (60) von einer einstellbaren Regelfeder (1) vorgespannt;
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- f) in der Verbindung zwischen der Einsprungkammer (9) und der Zusatzkammer (17) ist ein durch den Vorratsdruck vorgespanntes, vom Steuerdruck betätigbares Hilfsventil (73, 74, 75) angeordnet, welches nach Überschreiten eines vorbestimmten Verhältnisses zwischen Steuerdruck und Vorrats druck die Verbindung zwischen Einsprungkammer (9) und Zusatzkammer (17) schließt und eine Verbindung zwischen Steuerkammer (14) und Zusatzkammer (17) herstellt.
4. Lastabhängiger Bremskraftregler für druckluftbetätig
bare Kraftfahrzeug- oder Anhängerfahrzeug-Bremsan
lagen mit folgenden Merkmalen:
- a) es ist ein abgestufter Bremsdruck-Regelkolben (33, 36) vorgesehen, dessen kleinere Fläche in einer Steuerkammer (14) mit dem von einem Bremsventil ausgesteuerten Steuerdruck und dessen in ihrer Größe lastabhängig variable Reaktionsfläche in einer Auslaßkammer (32) mit dem von einem Regelventil (15, 37, 39) ausgesteuerten geregelten Druck beaufschlagt ist, der dem in den Radbremsen wirksamen Bremsdruck entspricht;
- b) die Verbindung Steuerkammer (14) - Auslaßkammer (32) und Auslaßkammer (32) - Atmosphäre wird vom durch den Bremsdruck-Regelkolben (33, 36) betätig baren Regelventil (15, 37, 39) gesteuert;
- c) es ist ein Einsprungventil (11, 12, 42) vorge sehen, das ein Einlaßventil (12, 42) sowie ein Auslaßventil (11, 12) umfaßt, wobei das Einlaß ventil (12, 42) eine Verbindung zwischen der Steuerkammer (14) und einer Einsprungkammer (9) steuert, die mit einer von der Rückseite der Reaktionsfläche begrenzten Zusatzkammer (17) verbunden ist, und diese Verbindung oberhalb eines vorbestimmten Steuerdrucks schließt, und wobei das Auslaßventil (11, 12) eine Verbindung zwischen der Einsprungkammer (9) und der Atmosphäre steuert;
- d) zur Betätigung eines Doppelventilglieds (12) des Einsprungventils (11, 12, 42) ist ein Einsprung kolben (60) vorgesehen, dessen Stirnfläche die Einsprungkammer (9) begrenzt;
- e) in Öffnungsrichtung des Einlaßventils (12, 42) ist der Einsprungkolben (60) von einer einstellbaren Regelfeder (1) vorgespannt;
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- f) in der Verbindung zwischen der Einsprungkammer (9) und der Zusatzkammer (17) ist ein durch eine voreingestellte Regelfeder vorgespanntes, vom Steuerdruck betätigbares Hilfsventil (73, 74, 75) angeordnet, welches nach Überwindung der Feder kraft durch den Steuerdruck die Verbindung zwischen Einsprungkammer (9) und Zusatzkammer (17) schließt und eine Verbindung zwischen Steuerkammer (14) und Zusatzkammer (17) herstellt.
5. Lastabhängiger Bremskraftregler nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) der Einsprungkolben (6, 46, 4) besteht aus einem durch eine Stirnwand (46) gegenüber einer mit der Atmosphäre verbundenen Entlüftungskammer (47) abgeschlossenen Außenteil (6, 46), dessen innere Umfangsfläche als Stufenbohrung (43, 44) ausgebil det ist und einem im Außenteil (6, 46) längs verschiebbar geführten, als das eine Teil (4) ausgebildeten Innenteil;
- b) das Innenteil ist als zu der Stufenbohrung (43, 44) komplementärer hohler Stufenkolben (4) ausge bildet, dessen radial äußere Stufenflächen gegen die jeweils zugeordnete Fläche der Stufenbohrung (43, 44) abgedichtet sind;
- c) auf seiner großen Stirnfläche, die als Hilfs steuerfläche (3) ausgebildet ist, weist der Stufenkolben (4) eine Auslaßhülse auf, mit der er die Stirnwand (46) des Außenteils (6, 46) abge dichtet zu der Entlüftungskammer (47) durchdringt;
- d) auf seiner kleinen Stirnfläche weist der Stufen kolben (4) einen hohlen Ventilstößel (10) auf, an dem ein Auslaßventilsitz (11) ausgebildet ist, und mit dem der Stufenkolben (4) das Einsprungventil (11, 12, 42) betätigt;
- e) zwischen der äußeren Zylinderfläche des Außenteils (6, 46) und einer zugeordneten Führungsfläche des Gehäuses (40) sind eine mit dem Steuerdruck beaufschlagte erste Ringkammer (5) und eine mit dem Vorratsdruck beaufschlagte zweite Ringkammer (8) eingeschlossen;
- f) zwischen der Hilfssteuerfläche (3) des Stufenkol bens (4) und der Stirnwand (46) des Außenteils (6, 46) ist eine mit der ersten Ringkammer (5) verbun dene Hilfssteuerkammer (2) eingeschlossen;
- g) an der Stufe ist zwischen dem Außenteil (6, 46) und dem Stufenkolben (4) eine mit der zweiten Ringkammer (8) verbundene Stützkammer (7) einge schlossen.
6. Lastabhängiger Bremskraftregler nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) der Einsprungkolben (6, 46, 4) besteht aus einem durch eine Stirnwand (46) gegenüber einer mit der Atmosphäre verbundenen Entlüftungskammer (47) abgeschlossenen Außenteil (6, 46), dessen innere Umfangsfläche als Stufenbohrung (43, 44) ausgebil det ist und einem im Außenteil (6, 46) längs verschiebbar geführten, als das eine Teil ausge bildeten Innenteil;
- b) das Innenteil ist als zu der Stufenbohrung (43, 44) komplementärer hohler Stufenkolben (4) ausge bildet, dessen radial äußere Stufenflächen gegen die jeweils zugeordnete Fläche der Stufenbohrung (43, 44) abgedichtet sind;
- c) auf seiner großen Stirnfläche, die als Hilfs steuerfläche (3) ausgebildet ist, weist der Stufenkolben (4) eine Auslaßhülse auf, mit der er die Stirnwand (46) des Außenteils (6, 46) abge dichtet zu der Entlüftungskammer (47) durchdringt;
- d) auf seiner kleinen Stirnfläche weist der Stufen kolben (4) einen hohlen Ventilstößel (10) auf, an dem ein Auslaßventilsitz (11) ausgebildet ist, und mit dem der Stufenkolben (4) das Einsprungventil (11, 12, 42) betätigt;
- e) zwischen der äußeren Zylinderfläche des Außenteils (6, 46) und einer zugeordneten Führungsfläche des Gehäuses (40) ist eine mit dem Steuerdruck beauf schlagte erste Ringkammer (5) und eine mit dem Vorratsdruck beaufschlagte zweite Ringkammer (8) eingeschlossen;
- f) zwischen der Hilfssteuerfläche (3) des Stufen kolbens (4) und der Stirnwand (46) des Außenteils (6, 46) ist eine mit der ersten Ringkammer (5) verbundene Hilfssteuerkammer (2) eingeschlossen;
- g) an der Stufe ist zwischen dem Außenteil (6, 46) und dem Stufenkolben (4) eine Stützkammer (7) eingeschlossen.
7. Lastabhängiger Bremskraftregler nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) die Stützkammer (7) ist gegenüber dem Vorratsdruck abgedichtet und mit der Atmosphäre verbunden;
- b) in der Stützkammer (7) ist die sich zwischen dem Außenteil (6, 64) und dem Stufenkolben (4) ab stützende Regelfeder (90) angeordnet.
8. Lastabhängiger Bremskraftregler nach einem der
Ansprüche 5 bis 7,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die erste Ringkammer (5) ist als Abstufungskammer mit einem größeren Durchmesser an ihrer der Entlüftungs kammer (47) benachbarten Fläche ausgebildet.
die erste Ringkammer (5) ist als Abstufungskammer mit einem größeren Durchmesser an ihrer der Entlüftungs kammer (47) benachbarten Fläche ausgebildet.
9. Lastabhängiger Bremskraftregler nach einem der
Ansprüche 3 oder 4,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
das Hilfsventil (73, 74, 75) ist in den lastabhängi gen Bremskraftregler integriert.
das Hilfsventil (73, 74, 75) ist in den lastabhängi gen Bremskraftregler integriert.
10. Lastabhängiger Bremskraftregler nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (73, 74,
75) folgende Merkmale aufweist:
- a) in einer Stufenbohrung (67, 68, 69) ist ein innen offener Stufenkolben (79) mit drei wirksamen Durchmessern längsverschiebbar geführt, wobei seine radial äußeren Flächen gegen die jeweils zugeordnete Bohrungsfläche abgedichtet sind;
- b) an seinem Ende mit dem kleinen Durchmesser weist der Stufenkolben (79) einen Bund auf, an dem ein zum Innenraum des Stufenkolbens (79) weisender erster Ventilsitz (75) ausgebildet ist, gegen den von einer sich an der Innenfläche des Stufen kolbens (79) abstützenden Schließfeder (77) ein Doppelventilglied (74) vorgespannt ist, welches mit dem ersten Ventilsitz (75) ein erstes Hilfs einlaßventil (74, 75) und mit einem gehäusefesten zweiten Ventilsitz (73) ein zweites Hilfseinlaß ventil (73, 74) bildet;
- c) der Innenraum des Stufenkolbens (79) bildet mit dem Gehäuse eine mit dem Steuerdruck beaufschlagte Schaltkammer (65);
- d) die Stufe des Stufenkolbens (79) zwischen dessen großem und dessen mittlerem Durchmesser ist als mit dem Vorratsdruck beaufschlagte Rückstellfläche (66) ausgebildet, über welche der Vorratsdruck den Stufenkolben (79) in Schließrichtung des ersten Hilfseinlaßventils (74, 75) gegen einen Anschlag (64) vorspannt;
- e) mit seiner durch das Doppelventilglied (74) abgeschlossenen Fläche mit dem kleinen Durchmesser begrenzt der Stufenkolben (79) eine Verbindungs kammer (76), welche über einen dem Doppelventil glied (74) gegenüberstehenden, als hohler, den zweiten Ventilsitz (73) tragender gehäusefester Stößel (71) ausgebildeten Einlaß (72) mit der Einsprungkammer (9) und über einen Zusatzauslaß (70) mit der Zusatzkammer (17) verbunden ist;
- f) über das zweite Hilfseinlaßventil (73, 74) ist eine Verbindung zwischen dem Einlaß (72) und dem Zusatzauslaß (70) herstellbar;
- g) der Stufenkolben (79) ist so angeordnet, daß er bei einer Bewegung unter der Einwirkung des Steuerdrucks in der Schaltkammer (65) nach Überwindung der von dem Vorratsdruck über die Rückstellfläche (66) ausgeübten Rückstellkraft das zweite Hilfseinlaßventil (73, 74) schließt und das erste Hilfseinlaßventil (74, 75) öffnet, wodurch die Schaltkammer (65) mit der Verbindungskammer (76) und dem Zusatzauslaß (70) verbunden wird.
11. Lastabhängiger Bremskraftregler nach einem der
Ansprüche 3, 4 oder 9 bis 10,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
der Einsprungkolben (60) ist als Stufenkolben ausge bildet und begrenzt mit seiner Stufe eine Stufenkam mer (84), welche mit der Steuerkammer (14) und/oder dem Steueranschluß (38) in Verbindung steht.
der Einsprungkolben (60) ist als Stufenkolben ausge bildet und begrenzt mit seiner Stufe eine Stufenkam mer (84), welche mit der Steuerkammer (14) und/oder dem Steueranschluß (38) in Verbindung steht.
12. Lastabhängiger Bremskraftregler nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) mit dem lastabhängigen Bremskraftregler ist im gleichen Gehäuse ein Relaisventil (22, 23, 29) vereinigt;
- b) das Relaisventil (22, 23, 29) ist dem Regelventil (15, 37, 39) nachgeschaltet und durch einen koaxial unter dem Bremsdruck-Regelkolben (33, 36) angeord neten Relaiskolben (20) betätigbar;
- c) der Relaiskolben (20) wird in Öffnungsrichtung des Relaisventils (22, 23, 29) von dem geregelten Druck in der Auslaßkammer (32) und in Gegenrichtung von dem in einer mit den Radbremsen verbundenen Reaktionskammer (21) wirksamen Bremsdruck beauf schlagt;
- d) die Reaktionskammer (21) ist über das Relaisventil (22, 23, 29) mit einem Vorratsbehälter des Fahr zeugs verbindbar;
- e) ein lastabhängig verstellbares Stellglied (Ventil stößel 31) durchdringt den Ventilkörper (29) des Relaisventils (22, 23, 29) und den Relaiskolben (20) koaxial und ist im Relaiskolben (20) abge dichtet geführt.
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