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Blockierregler Die Erfindung betrifft einen Blockierregler in Druckmittelbremsanlagen
für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge, mit einem Bremsdruckminderventil und
einem Geberorgan, das die beim Bremsen zwischen der Radaufhängung und dem Fahrgestell
auftretenden Reaktionskräfte aufnimmt und in Ab-
hängigkeit von diesen Reaktionskräften
das Bremsdruckininderventil beeinflußt.
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Die meisten bisher bekannten Blockierregler arbeiten abhängig von
der Räderdrehzahl, sei es, daß sie die Umlaufgeschwindigkeit oder die Winkelgeschwindigkeit
mit Hilfe von mit dem Rad mitlaufenden Rollen, hydraulischen Pumpen, elektrischen
Generatoren oder anderen Getrieben messen und gemäß ihrem Absinken die Bremse lösen,
sei es, daß sie mit ebensolchen Instrumenten die Umlaufgeschwindigkeiten verschiedener
Räder miteinander vergleichen und die Bremslöseventile auf die Differenz ansprechen
lassen.
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Häufig wird die Drehbewegung des Rades dazu benutzt, ein Schwunggewicht
mitzunehmen, das bei starker Verringerung der Drehzahl dem Rad vorauseilt und damit
dem Rad gegenüber eine Relativbewegung macht, die zum Verringern des Radbremszylinderdruckes
über mechanische, hydraulische oder elektrische Elemente ausgenutzt wird.
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Beispielsweise wird bei einem bekannten Blockierregler dieser Art
durch ein beim starken Verzögern des Rades voreilendes Schwunggewicht des Reglers
eine Verschraubung verstellt, die einen Kolben in einem Raum verschiebt, der zwischen
dem Radbremszylinder und der durch ein Ventil absperrbaren Leitung vom Hauptzylinder
zum Radbremszylinder vorgesehen ist. Je nach der Bewegung des Kolbens wird der Raum
erweitert oder verengt und das Druckmittel:volumen des Radbremszylinders, das mit
ihm in Verbindung steht, entsprechend entspannt.
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Bei diesen Blockierreglem beginnt die Entspannung des Radbremszylinderdruckes,
sobald ein bestimmter Wert der Radverzögerung überschritten ist. Das ist insofern
als nachteilig zu betrachten, als eine fortgesetzte Radverzögerung durchaus wünschenswert
ist, solange der Blockierzustand des Rades noch nicht erreicht ist.
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Eine weitere Gruppe von Blockierreglem koordiniert die Funktion einer
mit dem Rad rotierenden Schwungniasse mit der eines am Fahrzeug befestigten Pendels
und löst die Bremse bei einer Änderung des Verhältnisses der Fahrzeugverzögerung
zur Drehverzögerung des Rades.
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Bei den genannten Arten von Blockierreglern bestehen konstruktive
Schwierigkeiten hinsichtlich der Übertragung der Steuerbewegung von den umlaufenden
Elementen auf die in Ruhe befindlichen Teile der Bremsapparatur.
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Bei anderen bekannten Blockierreglem werden umlaufende Elemente vermieden,
indem die beim Blockieren der Räder des Fahrzeuges infolge des Überganges von der
Haftreibung zur GleitreÄbung eintretende Verringerung der Reaktionskraft zwischen
dem Fahrgestell und dem Rad dazu benutzt wird, den Blockierregler so zu steuern,
daß die Blockierung der Räder wieder aufgehoben wird. Auch die Verringerung der
Reaktionskraft zwischen dem Brernsschild und den Bremsbacken kann, wie bekannt,
zur Ab-
senkung des Bremsdruckes in dem Radzylinder eines blockierten Rades
herangezogen werden. Die bekannten Blockierregler der letztgenannten Art sind jedoch
nicht ohne weiteres für Bremsanlagen mit einem Hauptzylinder geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für Bremsanlagen,
in denen hydraulischer Brernsdruck mittels eines Hauptzylinders erzeugt wird, geeigneten
Blockierregler zu schaffen, der den Radbrernszylinderdruck erst dann verringert,
wenn die Reaktionskraft zwischen dem bremsenden und dem abgehremsten Teil des Fahrzeuges
wieder abnimmt, also dann, wenn die Verzögerung des Rades ihren höchsten Wert überschritten
hat und das Rad sich dem Blockierzustand nähert.
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Die Erfindung besteht darin, daß in dem Gehäuse des Bremsdruckminderventils
ein vom Geberorgan hydraulisch, mechanisch oder elektrisch beeinflußbarer Kolbenschieber
angeordnet ist, der zusammen mit einem Schleppkolbem ein Ventil innerhalb der vom
Hauptzylinder zum Radbremszylinder führenden
Leitungsverbindung
bildet, daß der Schleppkolben mit einem Zylinderraum des Bremsdruckminderventils
eine Kammer veränderlichen Volumens bildet, die mit dem Radbremszylinder ständig
in Leitungsverbindung steht, und daß der Kolbenschieber und der Schleppkolben derart
ausgebildet und angeordnet sind, daß bei zunehmender Reaktionskraft zwischen Radaufhängung
und Fahrgestell beide Teile mit geöffnetem Ventil im Sinne einer Verkleinerung der
Kammer, bei abnehmender Reaktionskraft dagegen mit geschlossenem Ventil im Sinne
einer Vergrößerung der Kammer verschoben werden.. Nach einem weiteren Merkmal der
Erfindung beaufschlagt das von einem Geberzylinder in einen Zylinderraum des Bremsdruckminderventils
eintretende Druckmittel den Kolbenschieber entgegengesetzt zur Kraft einer Feder
und wird das Druckmittel, welches das Bremsdruckminderventil vom Hauptzylinder zum
Radbremszylinder durchströmt, durch Kanäle im Kolbenschieber geleitet, wobei ein
auf dem Kolbenschieber gleitender Schleppkolben den Durchfluß steuert. Dabei wird
die Steuerbewegung des Schleppkolbens durch einen im Kolbenschieber angeordneten
Dichtring gebremst, durch einen am Kolbenschieber angeordneten Ventilkörper und
einen Anschlag begrenzt und vom Druck eines Druckspeichers in Richtung auf den Ventilkörper
unterstützt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Druckspeicher durch
eine im Schleppkolben vorgesehene Leitung und ein Flatterventil mit Druckmittel
gespeist und durch ein im Gehäuse angeordnetes überdruckventil entspannt, das einen
mit dem Druckspeicher in Verbindung stehenden Ringraum verschließt und durch den
Druck des Hauptzylinders und die Kraft einer Ventilfeder belastet ist.
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Es zeigt Abb. 1 die.schematische Anordnung der hydraulischen
Geberzylinder an einem Kraftwagenfahrgestell, . Abb. 2 ein Schema der Einordnung
der Geberzylinder und der Bremskraftminderventile in das hydraulische Brenissystein
und Abb. 3 den Schnitt durch ein Bremskraftminderventil.
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Aus Abb. 2 ist ersichtlich, daß der Blockierregler jedem Rad
je einen hydraulischen Geberzylinder 1
und ein Bremskraftminderventil
2 zuordnet. Jeder Radbremszylinder 3 wird mit Druckmittel beaufschlagt, das
vom Hauptzylinder 4 durch das zugeordnete Bremskraftminderventil 2 hindurchgeleitet
wird. Jeder Geberzylinder 1- ist durch eine Druckmittelleitung
5 mit seinem Bremskraftminderventil 2 verbunden.
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Abb. 3 zeigt die Anordnung eines Kolbenschiebers
8 im Ventilgehäuse 9. An die Bohrung 6
wird die Leitung
5 angeschlossen, durch die Druckmittel vom Geberzyader in den Raum
7 gelangt, um den Kolbenschieber 8 zu beaufschlagen. Durch die Bohrung
12 tritt Druckmittel vom Hauptzylinder 4 her in das Bremskraftminderventil 2 ein,
um es durch Bohrung 19 zu verlassen, die an die Leitung, die zu dem Radzylinder
3 führt, angeschlossen ist. Der Kolbenschieber 8 steht unter der Rückstellwirkung
einer Feder 11, die im Raum 10 untergebracht ist. Die Rückstellkraft
könnte ebenso durch eine Luftfeder oder durch einen hydraulischen Druckspeicher
ausgeübt werden. Der Kolbenschieber ist mit zwei Rundnuten 13, 16 ausgestattet,
die durch Kanäle 14, 15 und 32 miteinander verbunden sind. Die Rundnut
13 korrespondiert immer durch Bohrung 12 mit dem Hauptzylinder. Die Rundnut
16 läuft nach links in einem Ventilkörper 20 aus, der zusammen mit dem Ventilsitz
21 in dem Schleppkolben 22 das Kegelventil 17 bildet., Der Schleppkolben
22 kann sich vom Ventilkörper 20 entfernen bis zum Anschlag 23. Diese Bewegung
wird durch die im Kolbenschieber befestigte Manschette 24 gehemmt. Durch den Schleppkolben
22 wird der Zylinderraum des Bremskraftminderventils 2 in zwei Ringräume
18 und 27 unterteilt. An den Ringraum 27 ist ein hydraulischer
Druckspeicher 28 angeschlossen, der durch die Leitung 25 im Schleppkolben
22 mit Druckmittel gespeist wird, dessen Austritt durch das Flatterventil
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im Schleppkolben 22 und durch das unter dem Druck des Hauptzylinders und
seiner eigenen Ventilfeder 31
stehenden überdruckventils 29 verhindert
wird. Die Leitung 30 stellt die Verbindung zwischen der Bohrung 12 und dem
Raum hinter dem überdruckventil 29 her.
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Die Wirkungsweise des Blockierreglers ist folgende: Vom Hauptzylinder
4 gelangt das Druckmittel zu den den Rädern zugeordneten Breinskraftminderventilen
2, die bei freier Fahrt des Kraftwagens ge-
öffnet sind, so daß es durch die
Leitung 12, 13, 14, 15, 32, 16 in den Ringraum 18 und von da
aus durch die Bohrung 19 in den zugeordneten Radbremszylinder 3 gelangen
kann. Wird bei Betätigung des Hauptzylinders die Bremse angelegt, dann bewirken
die zwischen Radauffiängung und Fahrgestell entstehenden Verzögerungskräfte eine
Bewegung des Geberzylinders 1, wodurch der Größe der Verzögerung entsprechend
ein hydraulischer Druck, von der öffnung 6 herkommend, die Stirnseite des
Kolbenschiebers 8 im Raum 7 beaufschlagt. Bis dahin ist der Kolbenschieber
8 druckausgeglichen im Gehäuse 9
gelagert. Bei der nun einsetzenden
Linksbewegung des Kolbenschiebers 8 entwickelt die ün Raum 10
gelagerte
Feder 11 eine Rückstellkraft, die den Kolbenschieber 8 bei Nachlassen
des Druckes vom Geberzylinder 1 in seine Ausgangslage zurückbringt.
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Der Schleppkolben 22 macht durch die von der Manschette 24 auf ihn
ausgeübte Hemmungskraft die Bewegung des Kolbenschiebers 8 mit. Der Hauptzylinderdruck,
der die Bremsbetätigung in die Wege leitet, geht gleichzeitig über die Leitung
25 des Schleppkelbens 22, durch das am Schleppkolben angebrachte Flatterventil
26 in den Ringraum 27 in den Druckspeicher 28. Hiermit wird
der Schleppkolben 22 druckausgeglichen.
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Solange das Rad beim Bremsvorgang rollt, steigt der Druck im Geberzylinder
1 mit dem Druck im Hauptzylinder 4 an. Falls das Rad zu blockieren
be-
ginnt, fällt der Druck des Geberzylinders 1 gemäß der Verringerung
der Reaktionskraft zwischen Radaufhängung und Fahrgestell ab, auch dann, wenn der
Hauptzylinderdruck weiter ansteigt. Dieser Druckabfall im Geberzylinder
1 hat zur Folge, daß der Kolbenschieber 8 auf seiner Stirnseite in
Raum 7 entlastet wird und sich, durch die Feder 11 unterstützt, nach
rechts bewegt. Diese Bewegung schließt das Kegelventil 17. Das Schließen
ist nur dadurch möglich, daß der Schleppkolben 22 sich nicht gegen den im Raum
27 befindlichen hydraulischen Puffer nach rechts bewegen kann. Dadurch ist
die Druckverbindung zwischen Hauptzylinder 4 und Radbremszylinder 3 unterbrochen.
Der Kolbenschieber 8 wird sich bei geschlossenem Kegelventil 17 weiterhin
nach
rechts bewegen, mit Unterstützung der Feder 11, so daß
sich im Raum 27 und im Druckspeicher 28 der Druck erhöht und der Druck im
Raum 18 bzw. im Radbremszylinder 3 vermindert. Die Verminderung dauert
so lange an, bis sich die Reaktionskraft bzw. der Druck im Geberzylinder
1 wieder erhöht. Merdurch bewegt sich der Kolbenschieber 8 nach links
und erhöht bei geschlossenem Kegelventil 17 den Radbremszylinderdruck. Dieser
Vorgang kann sich beliebig oft wiederholen.
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Wird der Druck im Hauptzylinder 4 vermindert, dann spricht sofort
das Überdruckventil 29 an, der Druck im Ringraum 27 fällt ab, und
die Flüssigkeit geht über Leitung 30 zurück in den Hauptzylinder 4. Durch
die am Schleppkolben 22 sich einstellende Druckdifferenz wird der Schleppkolben
22 auf dem Kolbenschieber 8 nach rechts bewegt und das Kegelventil
17 geöffnet. Damit hat das Druckmittel wieder freien Durchgang vom Hauptzylinder
4 zum Radbremszylinder 3.
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Die hier geschilderte Ausführung ist nicht die einzig mögliche Verwirklichung
der Erfindungsidee. An Stelle der hydraulischen Beaufschlagung des Kolbenschiebers
kann auch eine mechanische oder elektromechanische Betätigung treten, und es wäre
denkbar, daß man zu diesem Zweck abweichend zu der Darstellung in Abb. 2 das Bremskraftminderventil
in die nächste Nähe des Geberzylinders verlegt. Der Geberzylinder muß nicht notwendigerweise
ein hydraulisches Instrument sein, er kann auch auf rein mechanische oder auf rein
elektrische oder elektromechanische Weise die Reaktionskraft zwischen Radaufhängung
und Fahrgestell messen und sie z. B. mit elektroinechanischen oder hydraulischen
Nütteln weitergeben. Es ist möglich, zur übersetzung der aufgenommenen Kräfte Hebelübersetzungen
oder sonstige übersetzungen einzuschalten.