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Gerät zum Regeln des Drucks eines Bremsfluids
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Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät
zum Regeln des Druckes eines Bremsfluids in einem Bremssystem für Fahrzeuge. Insbesondere
betrifft die Erfindung ein Gerät mit einem Dosierventil zur Verringerung des Bremsfluiddruckes
in einem geeigneten Verhältnis, wenn der Bremsfluiddruck von einem Hauptbremszylinder
auf die Radbremszylinder aufgebracht wird.
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Ein bekanntes Dosierventil in einem Gerät zum Regeln des Druckes eines
Bremsfluids wird normalerweise in seiner Ruhelage gehalten, in welcher ein Hauptbremszylinder
in Strömungsverbindung zu den hinteren Radbremszylindern verbleibt. Wenn der Druck
des Bremsfluids aus dem Hauptbremszylinder eine vorbestimmte Höhe überschreitet,
verringert das Ventil den Druck um einen geeigneten Betrag und liefert das nun einen
geeigneten reduzierten Bremsdruck aufweisende Fluid zu den hinteren Radbremszylindern,
während das Fluid zu den vorderen Radbremszylindern gefördert wird, ohne daß der
Fluiddruck vermindert wird. Diese Anordnung ermöglicht die Regelung der Bremskräfte
für die Hinterräder unabhängig von der Regelung der Bremskraft für die Vorderräder
und verhindert somit ein unerwünschtes Blockieren der Hinterräder.
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Die Verteilung der Bremskräfte zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern
hängt wesentlich davon ab, ob das Fahrzeug beladen ist oder nicht.
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Deshalb war es bisher üblich, einen Hebelmechanismus zur Erkennung
jeder Abstandsveränderung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Achsen vor-
zusehen,
welche Abstandsänderung durch die Beladung des Fahrzeuges hervorgerufen wird. Dieser
Mechanismus ist mit dem Dosierventil wirkungsverbunden, um die Kraft zu regeln,
welche das Ventil in seine Ruhelage drängt, und dabei die zeitlich richtige Abstimmung
zu ändern, bei welcher das Ventil in seine Arbeitslage gebracht wird, so daß eine
optimale Verteilung der Bremskräfte zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern
erhalten werden kann, egal ob das Fahrzeug beladen oder leer ist.
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Das herkömmliche Gerät besitzt jedoch eine Anzahl von Nachteilen.
Die Verwendung des Hebelmechanismus schränkt die Möglichkeiten der Anordnung des
Gerätes an dem Fahrzeugaufbau ein. Der Hebelmechanismus erfordert große Sorgfalt
beim sachgemäßen Justieren, wenn der Mechanismus eingebaut wird.
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Darüber hinaus ist ziemlich wahrscheinlich, daß der Hebelmechanismus
z.B. aufgrund von Rost fehlerhaft arbeitet.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben herausgestellten
Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein verbessertes Gerät zur Regelung
des Druckes eines Bremsfluids zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Gerät gelöst,
welches gekennzeichnet ist durch seine Verwendung zum Steuern der Druckkräfte auf
die Dosierventileinrichtung zum direkten oder indirekten Aufbringen eines Fluiddruckes
darauf, welcher sich mit einer Änderung der Beladung des Fahrzeuges, z.B. mit dem
Luftdruck in einem Luftfedersystem oder dem Hydraulikdruck in einem automatischen
System zum Niveauausgleich verändert.
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Das erfindungsgemäße Gerät ist frei von den Pro-
blemen,
die oben im Zusammenhang mit dem herkömmlichen, den Hebelmechanismus umfassenden
Gerät aufgezeigt worden. Es gibt im wesentlichen keine Beschränkung hinsichtlich
der Stellen, an denen das Gerät installiert werden kann. Das Gerät ist einfach zu
installieren und sichert eine hohe Zuverlässigkeit über einen langen Zeitraum.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von
Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Gerät entsprechend
einer Ausführungsform dieser Erfindung und Figur 2 eine Grafik, welche die Arbeitscharakteristik
des erfindungsgemäßen Gerätes darstellt.
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In der Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt.
Ein Gehäuse 1 besitzt eine in ihrem Durchmesser variierende Bohrung 2. Ein in seinem
äußeren Durchmesser variierender und ein Dosierventil 4 bildender Druckstempel 3
ist verschiebbar in der Bohrung 2 eingepaßt. Jedes Ende der Bohrung 2 ist durch
einen Gewindestopfen 5 dicht verschlossen. Der Druckstempel 3 besitzt einen Teil
3a mit verringertem Durchmesser, welcher Teil sich nach außen durch den Stopfen
5 an einem Ende der Bohrung 2 erstreckt. Das Teil 3a mit dem verringerten Durchmesser
ist bezüglich dem Stopfen 5 verschiebbar, wobei ein Abdichtteil 6 in dem Stopfen
5 eingepaßt ist und das Teil 3a mit verringertem Durchmesser umgibt, um zwischen
dem Stopfen und dem Teil 3a eine Flüssigkeitsdichtung vorzusehen.
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Aus dem dem Teil 3a mit dem verringerten Durchmesser gegenüberliegenden
Ende des Druckstempels 3 ragt ein Stift 7 hervor. Zwischen dem von dem Teil 3a mit
dem reduzierten Durchmesser entfernt liegenden Ende des Druckstempels 3 und dem
angrenzenden Stopfen 5 ist in dem Gehäuse 1 ein Rückschlagventil 8 vorgesehen. Das
Rückschlagventil 8 umfaßt einen an der Innenseite des Gehäuses 1 ausgebildeten Ventilsitz
9 und einen durch eine Feder 11 an dem Stopfen 5 abgestützten Ventilkörper 10. Der
Stift 7 erstreckt sich lose durch den Ventilsitz 9 und besitzt ein freies, den Ventilkörper
10 berührendes Ende. Der Stift 7 hält normalerweise den Ventilkörper 10 entgegen
der Federkraft 11 von dem Ventilsitz 9 abgerückt, um das Rückschlagventil 8 offen
zu halten. Der Druckstempel 3 besitzt ein Teil 3b mit einem vergrößerten Durchmesser,
welches zwischen dem Teil 3a mit dem verringerten Durchmesser und dem Stift 7 angeordnet
ist.
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Das Gehäuse 1 weist einen internen Durchlaß 12 auf, welcher sich teilweise
parallel zu der Bohrung 2 erstreckt und deren beiden sich gegenüberliegenden Ende
miteinander verbindet. Der Durchlaß 12 ist an einem Ende mit einer Eintrittsöffnung
13 verbunden, welche die Verbindung zu einem nicht dargestellten Hauptbremszylinder
bildet. Der Durchlaß 12 erstreckt sich durch einen Bereich zwischen dem Teil 3b
des Druckstempels 3 mit dem vergrößerten Durchmesser und dem Dichtteil 6. Weiterhin
erstreckt sich der Durchlaß 12 durch das Rückschlagventil 8 und einen Bereich zwischen
dem Ventilsitz 9 und dem Teil 3b des Druckstempels, wobei das andere Ende des Durchlasses
12 mit einer Austrittsöffnung 14 verbunden ist, welche die Verbindung zu den hinteren,
nicht dargestellten Rad-
bremszylindern herstellt.
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Das Dosierventil 4 ist normalerweise in seiner Ruhelage gehalten,
in welcher das Rückschlagventil 8 offen ist. Gemäß einem für die Erfindung wichtigen
Merkmal ist eine auf einen mit der Veränderung der Beladung des Fahrzeuges variierenden
Fluiddrucks reagierende Vorrichtung 20 vorgesehen, um die Kraft zu regeln, welche
das Dosierventil 4 in seine Ruhelage drückt. Die Vorrichtung 20 umfaßt einen Zylinder
21, welcher in dem Gehäuse 1 koaxial zu der Bohrung 2 und an deren Ende befestigt
ist, an welchem der Teil 3a des Druckstempels 3 mit dem verringerten Durchmesser
angeordnet ist. Darüber hinaus umfaßt die Vorrichtung einen verschiebbar in dem
Zylinder 21 eingepaßten Kolben 22. In einer vergrößerten, an dem Ende des Gehäuses
1 koaxial zu der Bohrung 2 ausgebildeten Ausnehmung 15 ist eine Abstützung 23 verschiebbar
eingepaßt. Zwischen den Kolben 22 und der Abstützung 23 ist eine Feder 24 angeordnet,
welche eine Federkraft aufweist, die größer als die der Feder 11 in dem Rückschlagventil
8 ist, so daß der Kolben 22 und die Abstützung 23 normalerweise in deren Ruhelage
gehalten sind, in welcher sie beabstandet voneinander gehalten werden. Die Abstützung
23 berührt das freie Ende des durch den Stopfen 5 hindurchragenden Druckstempels
3 und hält diesen in seiner Ruhelage, in welcher das Rückschlagventil 8 offen ist.
Die Vorrichtung 20 umfaßt ferner eine die Feder 24 umgebende Feder 25, welche zwischen
den sich gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 1 und des Kolbens 22 angeordnet ist.
Der Kolben 22 ist auf seiner von der Abstützung 23 abgewandten Seite mit einer Druckkammer
26 ausgebildet, welche ko-
axial zu der Bohrung 2 in dem Gehäuse
1 ausgerichtet ist. Die Druckkammer 26 ist mit dem Fluiddruck beaufschlagt, welcher
sich mit einer Änderung der Beladung des Fahrzeuges ebenfalls ändert. Der Zylinder
21 besitzt eine Kammer 27 auf der der Druckkammer 26 gegenüberliegenden Seite des
Kolbens 22. Die Kammer 27 steht in Verbindung mit der Außenatmosphäre.
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Der Fluiddruck, welcher auf die Druckkammer 26 wirkt, kann z.B. der
Luftdruck eines Luftfedersystems sein, in welchem der Luftdruck in Abhängigkeit
der Beladungsänderung eines LKW's oder Omnibusses veränderlich ist. Der Fluiddruck
kann auch der Hydraulikdruck eines Systems zum automatischen Niveauausgleich sein,
bei welchem der Hydraulikdruck sich ebenfalls in Abhängigkeit der Beladung eines
Kraftfahrzeuges ändert, um das Kraftfahrzeug in einer horizontalen Lage zu halten.
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Wenn das Fahrzeug leer ist, ist der die Druckkammer 26 erreichende
Fluiddruck so gering, daß die Feder 25 des Kolbens 22 in ihrer in der Fig.
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1 gezeigten Ruhelage gehalten ist. Wenn der Druck in der Bremsflüssigkeit
in dem Hauptbremszylinder erhöht wird, wird der Druck direkt zu den vorderen, nicht
dargestellten Radbremszylindern geleitet. Der Druck wird ebenfalls durch die Eintrittsöffnung
13, den Durchlaß 12, das Rückschlagventil 8 und die Austrittsöffnung 14 zu den nicht
dargestellten hinteren Radbremszylindern übertragen.
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Wenn der Druck der Bremsflüssigkeit entsprechend der Linie A in Figur
2 ansteigt, wird der Druckstempel 3 entsprechend der Fig. 1 nach rechts verschoben,
da das Ende des Teiles 3b mit dem
größeren Durchmesser, welches
dem Rückschlagventil 8 zugewandt ist, eine größere Angriffsfläche für den Fluiddruck
aufweist, als die Fläche der Schulter zwischen dem gegenüberliegenden Ende des Teiles
3b mit dem größeren Durchmesser und dem Teil 3a mit dem verringerten Durchmesser.
Wenn diese Druckkraft die Federkraft der Feder 24 wie in Punkt B1 in Figur 2 gezeigt
übersteigt, dann wird der Druckstempel 3 entsprechend der Figur 1 noch weiter nach
rechts verschoben. Das Rückschlagventil 8 ist dann verschlossen, um den Strom des
Bremsfluids zu den hinteren Radbremszylindern zu unterbrechen. Da die Eintrittsöffnung
13 weiterhin mit Bremsfluid versorgt wird, bewirkt der Druck der Bremsflüssigkeit
die Verschiebung des Druckstempels entsprechend der Figur 1 nach links, wobei das
Rückschlagventil 8 wieder geöffnet wird. Die, wie oben beschrieben, umgekehrte Verschiebung
des Druckstempels 3 ermöglicht das Aufbringen des Bremsfluids auf die hinteren Radbremszylinder
mit einem Druck, welcher, wie in Figur 2 durch die Linie C gezeigt ist, mit einer
niedrigeren Rate steigt als der auf die vorderen Radbremszylinder aufgebrachte Druck.
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Dieser Unterschied beim Druckanstieg hängt ab von dem Größenunterschied
zwischen den Druckangriffsflächen, welche an den sich gegenüberliegenden Enden des
Teiles 3b ausgebildet sind.
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Wenn das Fahrzeug beladen wird, steigt der in die Druckkammer 26 eingeführte
Fluiddruck mit dem Anstieg der Beladung des Fahrzeuges an. Dieser Anstieg des Fluiddruckes
bewirkt die Verschiebung des Kolbens 22 entsprechend der Figur 1 nach links, wobei
der Kolben 22 die Kraft der Feder 25 überwindet. Die Feder 24 besitzt deswegen eine
Federkraft, welche mit dem Ansteigen der Beladung des Fahrzeuges ebenfalls ansteigt.
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Daraus folgt, daß ein höherer Druck des Brems-
fluids
erforderlich ist, um einen höheren Druck auf den Druckstempel 3 auszuüben, als wenn
das Fahrzeug leer wäre, damit der Druckstempel 3 sich aus seiner Ruhelage unter
Überwindung der Kraft der Feder 24 in seine Arbeitslage bewegt, um das Rückschlagventil
8 zu schließen. Dieser höhere Druck ist in der Figur 2 als Punkt B2 eingetragen.
Es ist deutlich erkennbar, daß der Druck in Punkt B2 größer als der in Punkt B1
ist. Dementsprechend weist die Bremsflüssigkeit, welche zu den hinteren Radbremszylindern
geleitet wird, einen höheren Druck auf, wenn das Fahrzeug beladen ist, als wenn
es leer ist.
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Obwohl die Vorrichtung 20 zum Steuern des Dosierventiles so gezeigt
und beschrieben wurde, daß sie auf der Verschiebung des Kolbens 22 zum Steuern der
Federkraft und damit der Verschiebung des Druckstempels 3 beruht, ist es alternativ
dazu möglich, andere Anordnungen zu verwenden, welche irgendeine Anordnung umfassen,
welche ermöglichen, daß der Steuerfluiddruck direkt auf den Druckstempel wirken
kann.