DE4340261A1 - Bremskraftregler in Twin-Bauweise mit elektromagnetisch betätigter Sperrvorrichtung - Google Patents
Bremskraftregler in Twin-Bauweise mit elektromagnetisch betätigter SperrvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung geht von einem Bremskraftregler
in Twin-Bauweise mit elektromagnetischer Sperrvorrichtung
aus entsprechend der im Oberbegriff des Hauptanspruchs
genannten Gattung.
Ein gattungsgemäßer Bremskraftregler ist aus der
DE 40 30 686 A1 bekannt. Die zwei Stufenkolben ragen
jeweils mit einem Ende in einen druckmittelfreien Raum und
liegen dort mit den Stirnseiten an den Armen eines
Waagebalkens an, welcher zentrisch von einem Steuerstößel
zu den Stufenkolben hin beaufschlagt ist. Der Elektromagnet
ist von den Stufenkolben aus betrachtet jenseits des
Waagebalkens und des Steuerstößels angeordnet, wobei seine
Achse parallel zu den Stufenkolben verläuft. Damit zur
Betätigung der Sperrvorrichtung keine hohen axialen
Stellkräfte erforderlich sind, wird in der bekannten
Schrift eine Sperrvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher
durch eine spezielle Rampenanordnung ein Fortsatz des
Magnetankers bei axialer Verschiebung mehrere
Verriegelungskugeln radial verschiebt, welche den Hub des
Steuerstößels zum Magneten hin blockieren. Dadurch werden
ohne Axialkräfte auf den Elektromagneten die Regelkolben
gesperrt, so daß keine Regelung erfolgen kann.
Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß ein hoher
Montageaufwand erforderlich ist, weil eine große Zahl
gegeneinander beweglicher Elemente ineinander gefügt werden
müssen. Außerdem ergibt sich eine erhebliche Baulänge des
Bremskraftreglers, bedingt durch die axiale
Aneinanderreihung von Stufenkolben, Waagebalken,
Steuerstößel, Rampenanordnung und Elektromagnet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
gattungsgemäßen Bremskraftregler in Twin-Bauweise mit einer
elektromagnetisch betätigten Sperrvorrichtung auszurüsten,
bei der nur wenige Funktionselemente benötigt werden,
jedoch auf die elektromagnetische Sperrvorrichtung keine
großen Axialkräfte ausgeübt werden, so daß die Anordnung
preiswert herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die
Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs. Das
Prinzip der Erfindung besteht also darin, das Sperrglied in
Bezug auf die Achsen der Stufenkolben radial anzuordnen und
mit jeweils einer Kolbenstufe beider Stufenkolben zugleich
in Eingriff zu bringen. Das hat einerseits den Vorteil, daß
die Hubkräfte der Stufenkolben senkrecht auf die
magnetischen Stellkräfte wirken. Andererseits wird durch
den gemeinsamen Eingriff an den Kolbenstufen eine Sperre
für beide Regelkolben erzielt. Da nur ein Sperrglied und
keine sonstigen Riegelelemente erforderlich sind, wird der
Montageaufwand gering gehalten. Die Verringerung der
Teilevielfalt und die radiale Anordnung der
Sperrvorrichtung ermöglichen zudem eine kompakte Bauform.
Unter dem Begriff Kolbenstufe, an welcher die
Sperrvorrichtung angreift, können übrigens alle geeigneten
radialen Vorsprünge an den Stufenkolben verstanden werden,
beispielsweise auch Stirnseiten, die abgedichtet in einen
druckmittelfreien Raum geführt sind.
Eine flächige Ausführung des Sperrgliedes nach Anspruch 2
erfordert besonders wenig axialen Bauraum.
Eine Ausführung der Stufenkolben und der Regelventile nach
Anspruch 3, entsprechend dem Aufbau eines gebräuchlichen
Bremskraftreglers in Patronenform ergibt eine besonders
kompakte und preiswerte Lösung.
Dabei kann, wie in Anspruch 4 beschrieben, die
Sperrvorrichtung in der druckmittelfreien Zone eingreifen,
in welcher auch die den Schließdruck bestimmende Druckfeder
angeordnet ist.
Die Einbettung von zwei getrennten Metallgehäusen in einem
Kunststoff-Gehäuseblock ermöglicht die Verwendung von
kompletten herkömmlichen Einschraubpatronen, welche
zusätzlich mit der Sperrvorrichtung ausgerüstet werden.
Besonders wenige Teile werden benötigt, wenn das Sperrglied
nach Anspruch 6 mit dem Magnetanker starr gekoppelt ist.
Eine Hebelübersetzung nach Anspruch 7 hingegen ermöglicht
die Verwendung eines preiswerten Elektromagneten, welcher
nur geringen Hub besitzt.
Da der Elektromagnet selbst keinen großen axialen Kräften
ausgesetzt ist, ist eine Befestigung am
Kunststoff-Gehäuseblock völlig ausreichend.
Die flächige Ausführung des Sperrgliedes erfordert
lediglich einen Gehäuseschlitz als Zugang zur Kolbenstufe.
Größere bauliche Veränderungen sind also nicht notwendig.
Eine nähere Erläuterung des Erfindungsgedankens erfolgt nun
anhand der Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels mittels einer Zeichnung bestehend aus
2 Figuren.
Es zeigt:
Fig. 1 eine erste Schnittansicht eines erfindungsgemäßen
Bremskraftreglers in Twin-Bauweise mit
elektromagnetisch betätigter Sperre;
Fig. 2 denselben erfindungsgemäßen Bremskraftregler in
einer anderen Schnittebene.
Sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 sind jeweils die
linke und die rechte Bildhälfte spiegelsymmetrisch
zueinander aufgebaut. Beim Längsschnitt nach Fig. 1
verlaufen die Achsen beider Stufenkolben 4 in der
Bildebene. Im Gehäuseblock 1 aus Kunststoff sind zwei
Metallgehäuse, bestehend aus jeweils einer Gehäusehülse 2
und einem Gehäusestopfen 3 eingebettet. Zu jedem dieser
Metallgehäuse führt vom oberen Bildrand her ein
Druckmitteleinlaß 5, dessen zugeordneter Druckmittelauslaß
6 jeweils gegenüberliegend am unteren Bildrand angeordnet
ist. Zwischen Druckmitteleinlaß 5 und Druckmittelauslaß 6
ist jeweils der Stufenkolben 4 angeordnet, welcher
einlaßseitig mit seinem kleineren Umfang gegen die
Gehäusehülse 2 und auslaßseitig mit seinem
größeren Umfang gegen den Gehäusestopfen 3 abgedichtet ist.
Die nun folgende Beschreibung, welche sich auf die rechte
Bildhälfte bezieht, gilt analog für die linke Bildhälfte.
Der Stufenkolben 4 besitzt eine durchgehende Axialbohrung
7, durch welche ein Ventilstößel 8 geführt ist, welcher
sich auslaßseitig am Gehäusestopfen 3 abstützt und an
welchem einlaßseitig das Schließglied des Regelventils 9
anliegt. Der Ventilsitz des Regelventils 9 ist am
einlaßseitigen Ende des Stufenkolbens 4 angeformt. Vom
Führungskörper 10, welcher von der Ventilfeder 11 zum
Ventilsitz am Stufenkolben 4 hin beaufschlagt ist, wird das
Schließglied des Regelventils 9 bezüglich des Ventilsitzes
zentriert. Zwischen der Dichtung 12, welche mit dem
dünneren Stufenkolbenende den Druckmitteleinlaß 5 begrenzt,
und der Dichtung 13, welche mit dem dickeren
Stufenkolbenende den Druckmittelauslaß 6 begrenzt, liegt
die druckmittelfreie Federkammer 14, in welcher die
Druckfeder 15 angeordnet ist. Diese Druckfeder 15 besitzt
an ihrem zum Druckmitteleinlaß 5 hinweisenden Ende einen
gehäusefesten Anschlag in Form einer an einer Gehäusestufe
anliegenden Ringscheibe 16. Das auslaßseitige Ende der
Druckfeder 15 beaufschlagt eine weitere Ringscheibe 17,
welche die Federkraft auf den Stufenkolben 4 überträgt, so
daß das Regelventil 9 in drucklosem Zustand geöffnet ist.
Zwischen den Ringscheiben 16 und den Dichtungen 12 ist im
Gehäuseblock 1 ein horizontaler Schlitz 18 angelegt, der
sich über die volle Breite beider Stufenkolben 4 erstreckt
und bis in die Gehäusehülsen 2 fortgeführt ist. Durch
diesen Schlitz 18 ist der Sperrschieber 19 in den
Gehäuseblock 1 und die Gehäusehülsen 2 eingeführt, so daß
er sich an die Kolbenstufen 20, welche in Ruhelage der
Stufenkolben 4 axial zwischen den Ringscheiben 16 und den
Dichtungen 12 angeordnet sind, anlegen kann.
Dies wird besonders deutlich in Fig. 2, in welcher ein
Schnitt gemäß der Linie A-A dargestellt ist. Auf dem
Gehäuseblock 1, also senkrecht zu den Achsen der
Stufenkolben 4 ist am Gehäuseblock 1 ein Elektromagnet
befestigt, welcher eine elektrische Spule 21, einen
unbeweglichen Magnetkern 22, einen relativ dazu beweglichen
Magnetanker 23 und einen daran befestigten Ankerstößel 24
aufweist, welcher den Magnetkern 22 durchragt und am
Sperrschieber 19 befestigt ist. Eine Rückstellfeder 25
dient dazu, bei stromloser Spule 21 den Sperrschieber 19
von den Kolbenstufen 20 zu entfernen und eine Bewegung der
Stufenkolben 4 freizugeben. Die Ausdehnung des
Sperrschiebers 19 quer zu seiner Bewegungsrichtung, also in
Richtung der Verbindungsebene der beiden Stufenkolben 4,
ist größer, als der Abstand der Mittelachsen der
Stufenkolben 4 zueinander. Dementsprechend ist auch die
Breite des Schlitzes 18 ausgelegt. Die Tiefe des Schlitzes
18 bezüglich der Bewegungsrichtung des Sperrschiebers 19
geht um weniges weiter als der Anschlag des Sperrschiebers
19 an den Stufenkolben 4. In diesem Ausführungsbeispiel ist
der Hub des Magnetankers 23, welcher derselbe ist wie der
des Sperrschiebers 19, etwas größer bemessen, als zur
Freigabe der Kolbenstufen 20 an den Stufenkolben 4
erforderlich ist.
Es ist jedoch auch möglich, um die Verwendung eines
preiswerten Elektromagneten mit nur geringem Hub zu
ermöglichen, eine Übersetzung zwischen Magnetanker 23 und
Sperrschieber 19 vorzusehen. Dabei kann es sich
beispielsweise um eine Hebelübersetzung handeln, wobei der
vom Magnetanker betätigte Hebelarm kürzer ist als der
Hebelarm, welcher den Sperrschieber 19 betätigt.
Die Funktionsweise eines Bremskraftreglers ist hinlänglich
bekannt. Erfindungsgemäß werden bei stromloser Spule 21 die
Kolbenstufen 20 freigegeben, so daß eine
Druckminderfunktion durch die Regelventile 9 erfolgen kann.
Übersteigt der Druck am Druckmitteleinlaß 5 jeweils einen
durch die Druckfedern 15 und die Flächenverhältnisse an den
Stufenkolben 4 festgelegten Umschaltdruck, so setzen sich
die Stufenkolben 4 zum jeweiligen Druckmitteleinlaß 5 hin
in Bewegung, so daß sich das Regelventil 9 erstmalig
schließen kann und bei weiterem Druckanstieg eine
Druckminderung erfolgt. Bei Druckabbau bewegen dich die
Stufenkolben in ihre dargestellte Ruhelage zurück, wobei
die Ventilfeder 11 schon bei einem geringen Überdruck am
Druckmittelauslaß 6 nachgibt und dem Regelventil 9 eine
zusätzliche Rückschlagventilfunktion verleiht.
In der dargestellten Ruhelage kann durch Bestromung der
Spule 21 der Sperrschieber 19 an die Kolbenstufen 20
fahren, so daß eine Aufwärtsbewegung der Stufenkolben 4 in
Schließrichtung des Regelventils 9 gesperrt ist. Eine
Druckminderung kann in diesem Falle nicht erfolgen. Bei der
konstruktiven Auslegung kann zwischen dem Sperrschieber 19
und den Kolbenstufen 20 in der Ruhelage der Stufenkolben 4
ein geringes Spiel vorgesehen sein, so daß sich auch in
gesperrtem Zustand die Stufenkolben 4 bei jeder Annäherung
des Druckes an den Druckmitteleinlässen an den
Umschaltdruck etwas in Bewegung setzen und damit ein
Festkleben der Dichtungen 12 und 13 verhindern. Diese
Bewegung wird durch den Anschlag der Kolbenstufen 20 am
Sperrschieber 19 begrenzt. Dabei ist darauf zu achten, daß
in Ruhelage der Stufenkolben 4 der Abstand zwischen den
Kolbenstufen 20 und dem Sperrschieber 19 kleiner ist als
der Schließweg der Regelventile.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuseblock
2 Gehäusehülse
3 Gehäusestopfen
4 Stufenkolben
5 Druckmitteleinlaß
6 Druckmittelauslaß
7 Axialbohrung
8 Ventilstößel
9 Regelventil
10 Führungskörper
11 Ventilfeder
12 Dichtung
13 Dichtung
14 Federkammer
15 Druckfeder
16 Ringscheibe
17 Ringscheibe
18 Schlitz
19 Sperrschieber
20 Kolbenstufe
21 Spule
22 Magnetkern
23 Magnetanker
24 Ankerstößel
25 Rückstellfeder.
2 Gehäusehülse
3 Gehäusestopfen
4 Stufenkolben
5 Druckmitteleinlaß
6 Druckmittelauslaß
7 Axialbohrung
8 Ventilstößel
9 Regelventil
10 Führungskörper
11 Ventilfeder
12 Dichtung
13 Dichtung
14 Federkammer
15 Druckfeder
16 Ringscheibe
17 Ringscheibe
18 Schlitz
19 Sperrschieber
20 Kolbenstufe
21 Spule
22 Magnetkern
23 Magnetanker
24 Ankerstößel
25 Rückstellfeder.
Claims (9)
1. Bremskraftregler in Twin-Bauweise für
druckmittelbetätigte Bremsanlagen, mit zwei parallel
angeordneten, in je einem Gehäusehohlraum axial
verschiebbaren Stufenkolben, welche druckabhängig durch
Axialbewegung je ein Regelventil betätigen, das jeweils
eine Verbindung zwischen einem Druckmitteleinlaß und
einem Druckmittelauslaß kontrolliert, und mit einer
elektromagnetisch betätigten Sperrvorrichtung, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung
ein Sperrglied (Sperrschieber 19) aufweist, welches
senkrecht zu der durch die Achsen der Stufenkolben (4)
definierten Ebene beweglich ist und durch Anlage an je
einer Kolbenstufe (20) beider Stufenkolben (4) eine
Axialbewegung beider Stufenkolben (4), welche zum
Schließen der Regelventile (9) führt, verhindert.
2. Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sperrglied
(Sperrschieber 19) im wesentlichen als flächiges Teil
ausgebildet ist, dessen Ausdehnungsebene sich senkrecht
zu den Stufenkolbenachsen erstreckt und dessen Abmessung
senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung mindestens so groß
ist wie der Abstand der Stufenkolbenachsen zueinander.
3. Bremskraftregler nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stufenkolben (4) jeweils eine durchgehende Axialbohrung
(7) aufweisen, die den Druckmitteleinlaß (5) mit dem
Druckmittelauslaß (6) verbindet, wenn die Regelventile
(9) geöffnet sind, wobei die Enden der Stufenkolben (4)
an ihrem Umfang jeweils mit einer Dichtung (12, 13)
versehen sind, die die Druckmitteleinlässe (5) und die
Druckmittelauslässe (6) von einer den mittleren
Axialbereich der Stufenkolben umgebenden
druckmittelfreien Zone (Federkammer 14) abdichten.
4. Bremskraftregler nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in der
druckmittelfreien Zone (Federkammer 14) das Sperrglied
(Sperrschieber 19), die Kolbenstufen (20) sowie pro
Stufenkolben (4) eine Druckfeder (15) angeordnet ist,
welche jeweils den Stufenkolben (4) zu einer
Ruhestellung hin beaufschlagt, bei welcher das
zugeordnete Regelventil (9) geöffnet ist.
5. Bremskraftregler nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gehäusehohlräume sich in zwei getrennten Metallgehäusen
(je Gehäusehülse 2 und Gehäusestopfen 3) befinden,
welche von einem Gehäuseblock (1) aus Kunststoff
aufgenommen werden.
6. Bremskraftregler nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Sperrglied (Sperrschieber 19) starr mit einem
Magnetanker (23) eines Elektromagneten (Spule 21)
gekoppelt ist.
7. Bremskraftregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied
(19) über eine mechanische Übersetzung mit einem
Magnetanker (23) eines Elektromagneten (Spule 21)
gekoppelt ist.
8. Bremskraftregler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Elektromagnet
(Spule 21, Magnetkern 22) am Gehäuseblock (1) montiert
ist.
9. Bremskraftregler nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß für das
Sperrglied (19) ein Schlitz (18) vorgesehen ist, durch
welchen das Sperrglied an die Stufenkolben (4)
herangeführt ist.
Priority Applications (4)
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DE19934340261 DE4340261A1 (de) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | Bremskraftregler in Twin-Bauweise mit elektromagnetisch betätigter Sperrvorrichtung |
EP94931042A EP0680425A1 (de) | 1993-11-26 | 1994-11-05 | Bremskraftregler in twin-bauweise mit elektromagnetisch betätigter sperrvorrichtung |
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PCT/EP1994/003640 WO1995014594A1 (de) | 1993-11-26 | 1994-11-05 | Bremskraftregler in twin-bauweise mit elektromagnetisch betätigter sperrvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934340261 DE4340261A1 (de) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | Bremskraftregler in Twin-Bauweise mit elektromagnetisch betätigter Sperrvorrichtung |
Publications (1)
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DE4340261A1 true DE4340261A1 (de) | 1995-06-01 |
Family
ID=6503471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19934340261 Withdrawn DE4340261A1 (de) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | Bremskraftregler in Twin-Bauweise mit elektromagnetisch betätigter Sperrvorrichtung |
Country Status (4)
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EP (1) | EP0680425A1 (de) |
JP (1) | JPH08506302A (de) |
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WO (1) | WO1995014594A1 (de) |
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