DE3739298A1 - Hydraulische bremseinrichtung fuer ein fahrzeug - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Bremseinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige bekannte Bremsein­ richtung benötigt außer dem Hauptsteuerventil noch ein sogenanntes Speicherladeventil, welches dafür sorgt, daß die den Bremskreisen zugeordneten Druckspeicher stets aufgeladen sind. Durch die Verwen­ dung eines extra Speicherladeventils verteuert sich die Bremsein­ richtung. Außerdem kann es zu Funktionsstörungen kommen, wenn bei der Bremsbetätigung ein Steuerschieber nicht schnell genug anspricht - man bezeichnet dies als Festdrosseln - wodurch eine Störung in der Steuerfunktion eintritt, durch die gefährliche Überlastungen durch Überhitzung auftreten können.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Bremseinrichtung mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie sehr funktionssicher ist und daß sich der gerätetechnische Aufwand in Grenzen hält. Dies resultiert daraus, daß sich ein Anhänger-Brems­ ventil durch eine geringfügige Abwandlung als Speicherladeventil verwenden läßt.

Besonders zweckmäßig ist es, auf den vom Ansteuerdruck beaufschlag­ ten Kölbchen im gleichen Sinne eine Feder von geringer Vorspannung einwirken zu lassen, wodurch man erreicht, daß die Druckspeicher immer unter einem gewissen Mindestdruck stehen. Sie werden immer aufgeladen, wenn gebremst wird. Dadurch wird die Sicherheit beson­ ders gewährleistet.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Bremseinrichtung für ein Anhängerfahrzeug in schema­ tischer Darstellung, in Fig. 2 ein kombiniertes Abschalt-Brems­ ventil und Speicherladeventil im Längsschnitt.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

In den Fig. 1 und 2 ist mit 10 ein kombiniertes Speicherlade­ ventil bezeichnet, in Fig. 1 in aufgelöster, schematischer Dar­ stellung in einem strichpunktierten Kasten. Auf seine genaue Kon­ struktion ist weiter unten eingegangen. Die Bremseinrichtung wird mit Druckmittel von einer Pumpe 11 versorgt, die dieses aus einem Behälter 12 ansaugt und über eine Druckleitung 13 zum Einlaß 14 des Speicherladeventils 10 fördert. An dessen Auslaß 15 ist eine Leitung 16 angeschlossen, die zu einem Handbremsventil 17 führt, das als 4/2-Steuerventil mit den zwei Schaltstellungen I und II ausgebildet ist. Von hier führt die Leitung 16 weiter zum Druckraum 18 eines Federspeicherzylinders 19 mit einer Feder 20, die auf den Brems­ kolben 21 einwirkt. An die Leitung 16 ist vor dem Bremsventil 17 ein Druckspeicher 22 üblicher Bauart angeschlossen, sowie ein Warn­ schalter 23. Dieses ist der erste Bremskreis.

An die Leitung 16 ist auch eine Leitung 25 angeschlossen, die zu einem Bremsventil 26 führt, von dem eine Leitung 27 ausgeht, die an zwei Radbremszylinder 28, 29 eines zweiten Bremskreises ange­ schlossen ist. An die Leitung 25 ist ebenfalls ein Druckspeicher 30 angeschlossen und ebenfalls ein Warnschalter 31. An die Leitung 16 ist außerdem noch eine Leitung 33 angeschlossen, die zu einem Brems­ ventil 24 führt, das genauso ausgebildet ist wie das Bremsventil 26 und von dem ebenfalls eine Leitung 35 ausgeht, an die zwei Radbrems­ zylinder 36, 37 angeschlossen sind. An der Leitung 33 liegt wiederum ein Druckspeicher 38 sowie ein Warnschalter 39. Dies ist der dritte Bremskreis. Die Bremsventile 26, 34 sind als 3/2-Wegeventile mit stetigem Übergang ausgebildet. Sie sind gleichzeitig mechanisch ansteuerbar über ein Bremspedal 40 mit an dieses angeschlossenem Gestänge 41. Entgegengesetzt wirkt auf jedes Bremsventil als Rück­ stellkraft ein Druckkolben 42 bzw. 43, die jeweils über Steuer­ leitungen 44, 45 beaufschlagbar sind, wobei die Steuerleitung 44 an die Leitung 27 angeschlossen ist, die Steuerleitung 45 an die Leitung 35. Von der Leitung 27 - es könnte auch die Leitung 35 sein - führt eine Steuerleitung 47 zu einer Anschlußbohrung 48, welche in eine Längsbohrung 50 mündet, in der ein Druckkölbchen 51 dicht gleitend geführt ist, auf das auch eine schwache Druckfeder 52 einwirkt, und zwar in derselben Richtung wie der in der Leitung 47 herrschende Ansteuerdruck. Im weiteren ist hier nun vorwiegend auf die Fig. 2 Bezug genommen.

Das Druckkölbchen 51 ist gleitend in der Längsbohrung 50 eines Gehäuses 53 angeordnet, welches an das Gehäuse 54 des Speicherlade­ ventils angeschlossen ist. Das Druckkölbchen 51 wirkt auf einen Hohlkolben 56 ein, der in einer achsgleich zur Längsbohrung 50 verlaufenden Bohrung 57 gleitend angeordnet ist. Im Hohlkolben sind zwei Druckfedern 58, 59 angeordnet, die über ein Federwiderlager 60 auf einen Steuerschieber 61 einwirken, welcher in der Längsbohrung 62 eines Gehäuseeinsatzes 63 dicht gleitend geführt ist. Der Steuer­ schieber 61 verläuft achsgleich zum Steuerkölbchen 51.

Der Gehäuseeinsatz 63 ist in einer Gehäusebohrung 64 angeordnet und hat eine mittige Längsborung 65, in der ein Schieberkolben 66 dicht gleitend angeordnet ist, welcher eine Wand 67 hat, in deren Durch­ bruch 68 der Steuerschieber 61 mit einem Bund 61 A festgehalten ist. Daraus ist zu erkennen, daß mit der Bewegung des Steuerschiebers auch der Schieberkolben 66 bewegt wird. Im Mantel des Schieber­ kolbens ist eine durchgehende kleine Querbohrung 70 ausgebildet, die einerseits in einer bestimmten Lage des Schieberkolbens 66 Verbin­ dung mit einer Ringnut 71 an der Innenwand der Längsbohrung 65 hat, andererseits mit einem Raum 72 am linken Ende der Längsbohrung 65. Die Wand des Einsatzkörpers 64 ist an einer bestimmten Stelle von einer Querbohrung 73 durchdrungen, die von der Ringnut 71 ausgeht und in eine Ringnut 75 mündet, die an der Wandung der Bohrung 64 ausgebildet ist. Im Gehäuseeinsatz 63 ist noch eine Schrägbohrung 76 ausgebildet, die vom Raum 72 ausgeht und in eine Ringnut 77 eben­ falls an der Wand der Bohrung 64 mündet. In die Ringnut 77 dringt eine vom Äußeren des Gehäuses 54 ausgehende Bohrung 78 ein, an welche eine Leitung 79 angeschlossen ist, die zum Behälter 12 führt. Der Einsatzkörper 63 reicht bis zu einem Raum 80, in welchen der Auslaß 15 mündet, an welchen die Leitung 16 angeschlossen ist. In den Raum 80 mündet auch die Bohrung 62.

In die an der Bohrung 64 ausgebildete Ringnut 75 mündet ein Kanal 81, der von einer Ringnut 82 ausgeht, welche sich an einer im Gehäuse 54 ausgebildeten Längsbohrung 83 befindet, die parallel zu den Bohrungen 57, 64 verläuft. In der Längsbohrung 83 ist der Steuerschieber 84 eines Stromregelventil 85 angeordnet. Die dem Einlaß 14 zugewandte Stirnseite des Steuerschiebers 84 weist eine dreieckförmige Steuerkerbe 86 auf. Der Steuerschieber 84 selbst ist hohl ausgebildet, er hat einen ersten zylindrischen Hohlraum 87, in dem eine Blende 88 angeordnet ist. Etwa im letzten Drittel ist im Steuerschieber 84 eine Wand 89, die von einer Drosselbohrung 90 durchdrungen ist. Sie mündet in den zweiten Hohlraum 91 des Steuer­ schiebers. An das Ende desselben legt sich eine Regelfeder 92 an, welche an einer die Längsbohrung 83 verschließenden Verschluß­ schraube 93 anliegt. Der die Regelfeder 92 aufnehmende Raum ist mit 94 bezeichnet.

Der Steuerschieber ist im Hohlraum 87 von einer Querbohrung 96 durchdrungen, die in einer bestimmten Stellung des Steuerschiebers mit einer Ringnut 97 Verbindung hat, welche an der Längsbohrung 83 ausgebildet ist. Die Wand des Steuerschiebers ist von einer zweiten Querbohrung 98 durchdrungen, und zwar dort, wo der Hohlraum 91 ist, und hat in einer bestimmten Stellung des Steuerschiebers Verbindung mit der Ringnut 82.

Schließlich ist an der Längsbohrung 83 noch eine Ringnut 100 ausge­ bildet, in welche eine vom Äußeren des Gehäuses 54 ausgehende Boh­ rung 101 mündet, an welche eine Leitung 102 angeschlossen ist, die entweder zum Behälter führt oder zu einem Verbraucher.

In die Ringnut 97 mündet ein im Gehäuse 54 ausgebildeter Kanal 103, der sich in Richtung zur Längsbohrung 64 erstreckt und der in eine parallel zur Längsbohrung 64 verlaufenden Sackbohrung 104 mündet, in welcher der Ventilkörper 105 eines Rückschlagventils 106 angeordnet ist, das sich in Richtung vom Kanal 103 zum Raum 80 zu öffnen ver­ mag. Auf den Ventilkörper 105 wirkt eine schwache Druckfeder 107 ein.

Wie die Fig. 1 schematisch zeigt, mündet die von der Bohrung 78 ausgehende Leitung 79 in eine Rücklaufleitung 107, welche vom Brems­ ventil 17 ausgeht und zum Behälter 12 führt. In die Rücklaufleitung 107 mündet auch eine Leitung 108, die Verbindung zu einer Leitung 109 hat, welche an den beiden Bremsventilen 26, 34 mündet. Jedes dieser beiden Ventile hat eine Schaltstellung I und II mit stetigem Übergang.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt:

Wenn die Druckspeicher aufgeladen sind, befindet sich der Steuer­ schieber 61 samt dem Schieberkolben 66 in einer Stellung, in welcher Verbindung hergestellt ist vom Hohlraum 91 im Steuerschieber 84 des Stromregelventils über die Querbohrung 98 zum Kanal 81. Der Steuer­ schieber 84 ist durch den Druckabfall an der Blende 88 entgegen der Kraft der Feder 92 nach rechts verschoben, so daß also Verbin­ dung vom Hohlraum 91 zum Kanal 81 hergestellt ist. Von diesem fließt nun ein durch die Drossel 90 begrenzter, geringer Steuerölstrom über den Kanal 81 zur Ringnut 75, von dort über die Querbohrung 73 zur Ringnut 71, von dieser über die Querbohrung 70 in den Raum 72 und von dort über die Schrägbohrung 86 zur Ringnut 77. Von dort gelangt der Steuerölstrom über die Bohrung 98 und die Leitung 79 zum Behäl­ ter. Außerdem schließt sich das Rückschlagventil 105.

Wenn die Druckspeicher nicht aufgeladen sind, verschiebt die Druck­ feder 52 den Schieberkolben 66 nach links. Dadurch wird der Steuer­ ölstrom unterbrochen, da die Verbindung von der Querbohrung 70 zur Ringnut 71 unterbrochen worden ist. Nun verschiebt sich der Steuer­ schieber 84 des Stromregelventils 85 entgegen der Regelfeder 92 nach rechts. Dadurch wird Verbindung hergestellt vom Hohlraum 87 über die Querbohrung 96 zum Kanal 103. Der dort herrschende Druck öffnet das Rückschlagventil 106, so daß das Druckmittel weiterfließen kann in den Raum 80, von dort über die Auslaßbohrung 15 in die Leitung 16 und von dieser in die Druckspeicher 22, 30, 38, die nun aufgeladen werden. Der in den Druckspeichern sich aufbauende Druck wirkt über die Leitung 16 bzw. den Raum 80 auf die Stirnseite des Steuer­ schiebers 61. Dieser bewegt sich nun - wenn das Bremspedal 40 nicht betätigt ist - in seine rechte Endstellung.

Wird nun das Bremspedal betätigt, so gelangen die Bremsventile 26, 34 von ihrer vorherigen unwirksamen Stellung I zunehmend in ihre Schaltstellung II. Nunmehr fließt Druckmittel über die Leitungen 25, 33 und die Bremsventile 26, 34 in die Leitungen 27, 35 und zu den Radbremszylindern 28, 29 bzw. 36, 37, worauf die Räder des Fahrzeugs gebremst werden. Das hierfür notwendige Druckmittel wird den Druck­ speichern 30, 38 entnommen. Gleichzeitig baut sich in der Leitung 47 der in der Leitung 27 herrschende Druck auf und wirkt auf das Druck­ kölbchen 51. Dieses verschiebt nun den Hohlkolben 56 nach links, wobei die Federn 58, 59 zunehmend vorgespannt werden, so daß das Federwiderlager 60 den Steuerschieber 61 nach links verschiebt. Ist der Druck in den Druckspeichern entsprechend abgefallen, so wird der Steuerschieber 61 so weit nach links verschoben, bis der zuvor beschriebene Steuerölstrom unterbrochen wird und das geforderte Druckmittel nunmehr wieder über das Rückschlagventil 106 die Druck­ speicher aufladen kann. Beim Zurücknehmen des Bremspedals 40 gelangen die Bremsventile 26, 34 wiederum in ihre Schaltstellung I, so daß keine Bremsung mehr stattfindet.

Wenn das Handbremsventil 17 in Schaltung II geschaltet wird, wird der Federspeicherzylinder bzw. der Raum 18 beaufschlagt, so daß der Kolben 21 entgegen der Kraft der Feder 20 so verschoben wird, daß die Handbremse durch die Feder 20 betätigt wird. Befindet es sich in Schaltstellung I, so ist der Druckraum 18 beaufschlagt und die Hand­ bremse gelöst. Das hierfür nötige Druckmittel wird dem Druckspeicher 22 entnommen.

Dadurch, daß auf das Druckkolbchen 51 stets die schwache Druckfeder 52 einwirkt, wird dafür gesorgt, daß in den Druckspeichern immer ein gewisser Mindestdruck herrscht.

Claims (4)

1. Hydraulische Bremseinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Zwei­ kreis-Bremsanlage, die zwei von einem Bremspedal (40) betätigbare Bremsventile (26, 34) aufweist, über welche zwei in unabhängigen Bremskreisen angeordnete Radbremszylinder (28, 29; 36, 37) ange­ steuert werden, sowie mit einem zusätzlichen, von Hand betätigbaren Bremsventil (17) für einen in einem dritten Bremskreis angeordneten Bremszylinder (19), wobei alle drei Bremskreise (16, 25, 33) von einer einzigen Druckmittelquelle (11) über ein Hauptsteuerventil (10) versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an jeden Brems­ kreis ein Druckspeicher (22, 30, 38) angeschlossen ist, daß das Hauptsteuerventil (10) zugleich Speicherladeventil ist und daß die Druckspeicher immer nur dann auf den notwendigen Betriebsdruck auf­ geladen werden, wenn die Bremsventile (26, 34) betätigt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptsteuerventil (10) aus einem Stromregelventil (85) mit nachge­ schaltetem Steuerteil (61) besteht, das einerseits vom Druck in den parallel angeordneten Druckspeichern beaufschlagt ist, andererseits von einer mechanischen Kraft, die über einen vom Bremspedal (40) erzeugten Ansteuerdruck bereitgestellt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Kraft von mindestens einer Druckfeder (58, 59) stammt, auf die mindestens mittelbar ein vom Ansteuerdruck beauf­ schlagtes Kölbchen (51) einwirkt, das zusätzlich zum Ansteuerdruck von einer schwachen Druckfeder (52) belastet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in jedem Bremskreis ein Warnschalter (23, 31, 39) angeordnet ist.