-
Steueranordnung für den Flüssigkeitsdruck in hadbremszylindern Die
Erfindung betrifft eine bteueranordnung für den l"lüssigkeitsdruck in Radbremszylindern
und zeigt eine Weiterbildung der im Hauptpatent .......... (Aktenzeichen
G 43 599 II/63c) beschriebenen Steueranordnung. Diese dient dazu,
das Gleiten der Räder eines Fahrzeuges auf der Fahrbahn bei allzu starkem Bremsen,
wie es vor allem in Notsituationen vorkommt, zu verhindern. Es ist, wie an sich
bekannt, ein die Drehverzögerung von'Fahrzeugrädern messender Geber vorgeseheng
mit dessen Hilfe der Flüssigkeitsdruck in den Radbremszylindern im Bedarfsfalle
auf einen bestimm-Len Wert abgesenkt wird. Der Schutz des hauptpatentes erstreckt
sich darauf, dass ein von dem Verzög(#rungsgeber betätigbarer Steuerkolben vorgesehen
istg welcher ohne zeitliche Überschneidung den Radbremszylinder
abwechselnd
mit dem Haui#tbreinszylinder und mit einem D--uckminderer verbindet. Das am Druckminderer
anfallende Druckmittel wird nach dem Hauptpatent über eine Speicherkammer und ein
Rückschlagventil der Hauptdruckleitung zugeführt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ies- . esq weitere, vom Haupt-C> patent noch nicht umfasste Anwendungen für
den Grundgecianken dieser Erfindung-und Verbesserung bezüglich der l'unktionssicherheit
und Ansprechgeschwindigkeit anzugeben.
-
Zunächst wird vorgeschlagen, dass der Druckmindere--- über eine Rücklaufleitung
mit dem üblichen Druckmittel-Sammelgef,#;:#ss der Bremsanlage v-,rbunden ist. Dabei
entflällt die SpeicherkaLaner und das Rückschlagventilg was eine beträchtliche Vereinfchung
der Gleitschutzbremsanlage bedeutet. Eine etwa notwendige Volumenvergrösserung des
Druckmittel-Sammelgefässes ist bei serienmässigem Einbau kein Nachteilg da in diesem
Fall von Anfang an ein geeignetes Gefäss ausgewählt werden kann.
-
Der zweiL;e Vorschlag geht aahing die Steueranordnung bei
0
Bremsanlagen mit selbsttätiger Druckmittelförderung und beliebigem also
auch -,asförmigem Druckmittel zu verwenden. Als
Bremsanlagen mit selbsttätiger
Druckmittelförderung bezeichnet
man diejenigeng bei denen das Bremsbetätigun-sorgan
nicht einen Druckkolbenp sondern-ein Ventil betätigtg während der Druck durch Pumpen
erzeugt und beim Bremsen mittels des Ventils den Radbremszylindern zugeleitet wird.
DLrunter fallen zunächst die üblichen Luftdruckbremsanlagen, bei denen der Druck
in einem Druckaus,-,-leichsbahälter mittels eines selbsttäti,-r druckabhängig aus-
und eingeschalteten Kompressors auf etwa gleichbleibendem Wert gehalten wird.,Ferner
fallen darunter die sogenannten Pumpenbremswalagen mit flüssigem Druckmittel. Bei
diesen ist die Pumpe ständig in Betrieb und hält einen Druckmittelkreislauf aufrecht.
Von dem Kreislauf wird mittels einer Ventilanordnung ein grösserer oder kleinerer
Teil abgezweigt und den Brei,.isen zugeführt. Auch bei den hier vorgeschlagenen
zusätzlichen Anwendungen der Erfindung des hauptpatentes entfallen die Speicherkammer
und das Rücksdhlagventil grundsätzlich. Anstelle der mit diesen letztgenannten Elementen
erzielten Uückspeisung des.a#gglassenen Druckmittels in die Hauptdruckleitu#n,#,-,
kann bei Pumpenbremsen das ohnehin gross dimensionierte Druckmittel-Sammelgefäss
dieses Quantum ohne besondere Hilfsmittel aufnehmen. Der Druckminderer wird also
über eine Itücklaufleitung direkt mit dem Sammelgefäss verbunden. Bei reinen Luftdruckbremsanla.-.en
ist nicht einmal
eine Rücklaufleitung.- mehr nötig. Hier kann die
bei der Druckabsen-kung anfallende Luft unmittelbar ins Freie ausströmen. Eine andere
ileiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes besteht darin, dass anstelle des
Steuerkolbens mehrere Durc.igangsventile (Auf-Zu-Ventile) mit einzelnen Ventilschäften
vorgesehen sind. Die Anzahl der einzelnen Ventile richtet sich nach der Anzahl der
zu steuernden Kanäle, beträgt also zwei oder drei. Die Betätigung erfolgt vorzujsweise
elektromagnetischy wobei dann mit Hilfe von elektrischen Mitteln eine zeitliche
Überschneidung verhindert wird.
-
Es hat sich herausgestellt, dass bei einem Steuerkolben oder Steuerschieber
mit einem - wenn auch geringen - Leckflusj von Druckmittel entlan,-
des Kolbens zu rechnen ist. Demgegenüber sind Einzelventile vollkommen dicht. Ausserdem
kann der Schaltweg und damit die Ansprechzeit kürzer gehalten werden.
-
Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
dargestellt und werden im folgenden näher erläutert: Fig. 1 zeigt eine hydr,#.ulische
Bremsanlage mit Hauptbreinszylinderg Steuerkolben und DruckmindervenLil Fig. 2 zei;,-t
ebenfalls eine hydraulische Bremsanlage mit eineil. pneumatischen Bremsdruckverstärkerp
wobei-anstelle des Steuerkolbens f-em. Fig. 1, zwei Einzelventile verwendet
C>
s ind Fig. 3 zeigt eine Lu--Ptdruckbrensanlageg
ebenfalls mit zwei einzelnen iteuerventilen und Fig. 4 stellt d-s Schema einer Pumpenbrer.#isanlage
in Verbindung mit einem Steuerizolben und einer -4u.L-nah-.iie-Ka-i#uer als Druckminderer
gemä"s Hauptpatent dar.
-
In Fig. 1 ist das Gehäuse des Steuerkolbens 2 mit
1 bezeichnet. Der Kolben wird durch eine Feder 3 in der gezeichneten
Ruhestellung gehalten und von einem Magnetanker 4 entgegen der Feder nach oben gedreht,
wenn eine den Anker umgebende lilagnetwicklung erregt ist. Der Kolben steuert mit
zwei nicht einzeln bezeichneten ltin.#.-nuten zwei Kanäle 6 und
7 in Gestalt zweier Querbohrungen des Gehäuses 1. Die Kanäle
6 und 7 sind auf der einen Seite gemeinsam an einen liadbremszylinder
10 angeschlossen, der die Bremsbacken einer Trommelbremse betätigt. Gegebenenfalls
kann auch ein weiterer Radbremszylinder an der Verhindungsleitung der Kanäle
6 und 7 angeschlossen sind.
-
CD Ein an sich bekannter Hauptbremszylinder 11 ist über eine
Hauptdruckleitung lla mit dem Kanal 7 verbunden. Ein Kolben 12 bewegt sich
in dem Hauptbremszylinder unter Einwirkung eines Bremspedals 13. Ausserdem
ist in üblicher Weise ein DruckmittelvorraLtsbehälter 14 baulich mit dem hauptbremszylinder
vereinigt. Der
Kanal 6 des Steuerkolben-Gehäuses ist über.eine
Leitung 15 mit einem Druckminderventil 16 verbunden* DieL3es besteht
aus einem Gehäuse 17 und einer darin befindlichen Vontilkugel 18j die mittels
einer Feder 19 gegen die i#;iündunS der Leitung 15 in das Gehäuse
17 gedrückt .-iird. Eine Einstellschraube 20 gestLttet es, den Federdruck
zu verändern. Ein seitlicher Ausgang des Ventilgehäuses 17 ist über eine
Rücklaufleitung mit dem Sammelgefäss 14 verbunden.
-
Die Magnetwicklung 5 wird von einem nicht dargestellten Verzögerungsgeber
geschaltet, der die Hadverzögerung misst und entweder mit einem Rad unmittelbarg
oder mit mehreren Rädern über eine Differentialgetriebeeinheit getrieblich verbunden
ist.
-
Wird die Bremsanlage nur schwach betätigt, oder ist die Stromversorgung
ausgefallent dann spie-len sich folgende Vorgänge ab: Vom Hauptbremszylinder
11 pflanzt sich der Druck über die Hauptdruckleitung lla und den geöffneten
Kanal 7 zum Hadbremszylinder 10 fort und bringt die Bremsbacken zum
Anliegen. Hierbei ist zu berücksichtigeng dass ein nicht dargestelltesq üblicherweise
aber vorhandenes Rückschlagventil zwischen dem Sammelgefäss 14 und dem Zylinder
11 geschlossen ist. Wird das Bremspedal 13
wieder frei gegebent so
kann sich der Druck in dem tuletzt erwähnten Leitungssystem wieder entspannen.
1,jird
das Bremspedal jedoch stark betätigt, oder befindet sich das Fahrzeug auf besonders
schlüpfriger Fahrbahng so neigen die Räder zum Blockieren, was der Verzögerungsgeber
sofort erfasst. Er schaltet den Stromkreis ein, der Steuerkolben.2 bewegt sich n&,ch
obeng Kanal 7 wird abgesperrt und Kanal 6 geöffnet# Nun kann«sich-der
Druck im Radbremszylinder 10 und dem davorliegenden Leitungssystem über das
Druckminderventil 16 entspannen, wobei das ausgetretene Druckmittel zum Sammelgefäss
14 zurückfliesst. Der Federdruck auf-'die Lugel 18,bestimmt den restliehen Brems-druck.
Die Bremsbacken haben sich inzwischen etwas gelockertt das Rad bekommt wieder Bodenkontakt
und beschleunigt dich. Diese Beschleunigung erfasst der Verzögerungsgeber wieder*
in einem sehr frühen Stadium. Er schaltet also den Stromkreis aus, Steuerkolben
2 wird von der Feder 3 nach unten geschobeng -so class die Schaltstellung
wieder Fig-. 1 entspricht. Da dieser Vorgang-sich in einer zeitlichen Grössenordnung
von Millisekunden abspielt ist damit zu rechnen, dass die auf den Kolben 12 wirkende
Pedalkraft unverändert istg wodurch sich der Druck im Radbremszylinder wieder auf
seinen vollen Wert aufbaut. Danach wiederholt sich der Vorgang in schneller Folgeg
bis entweder das Fahrzeug zum Stillstand kommt oder das Bremspedal freigegeben wird.
Fig. 2'unterscheidet sich gegenüber Fig. 1 zunächst dadur'ch# dassder
Steuerkolben
samt seinem Gehäuse und der einzige Magnet durcil zwei einzelne Magnetventile
26 und 27 ersetzt ist, die von eigenen, nuü schematisch durch ihre
Wicklung angedeuteten Magneten betätigt werden$ Weiterhin ist ein pneumatischer
Bremskraftverst'.rker 21 vorge,seheng wie er bei allen grösseren Kraftfahrzeugen
heute zu finden ist. Das schematische,Bild unterscheidet einen pneumatischen Zylinder
22 grösseren Durchmessers und einen hydraulischen Sekundärzylinder 23 kleineren
Durchmessers. Der Druckluft- oder Saugluftanschluss ist mit 24 und ein Luftfilter,
das die Verbindung zur atmosphärischen Luft herstelltp ist mit 25 bezeichnet.
Der pneumatische Bremskraftverstärker ist in die vom Hauptbremszylinder
11 ausgehende Leitung eingeschaltetg so dass die vom Sekundärzylinder zum
Magnetventil 26 führende Leitung 28 als Hauptdruckleitung zu bezeichnen
ist.
-
Es ist zunächst daran gedachtg die Wicklungen der beiden Magnetventile
einfach in Parallelschaltung von dem vorgenannten Verzögerungsgeber schalten zu
lassen. Gegebenenfalls kann auch durch nicht dargestellte zusätzliche elektrische
Schaltmittel dafür gesorgt werdeng dass beim Einschalten des Stromes Ventil
26 zuerst schliesst und erst dann Ventil 27 öffnet, währena unigekohrt
Ventil 27 zuerst schliesst und ersL dann öffnet, wenn der Verzögerungsgeber
den Strom unterbricht. Im Ruhezustand ist Ventil 26 geöffnet und Ventil
27 geschlossen.
Die ".iirkunc-,sweise entspricht der im
Zusammenhang mit Fig. 1 geschilderten. Solange der Verzögeruni-l-sgeber nicht
anspricht, ist dz
Leitungssystem zwischen dem Hauptbremszylinder
11 und dem Radbremszylinder 10 durchverbundeng so dass der Fahrer
die Bremse je nach der au2gewendeten Fusskraft betüt igen kann. Spricht der
Verzögärungsgeber dagegen an, so schalten die Magn-etventile um und der Druck entspannt
sich über den Druckminderer 169 wobei das Druckmittel zum Sammelgefäss 14
zurückfliesst. Wenn die Verzögerung unt-#r den Ansprechwert des Gebers gefallen
ist, schalten wiederum beide Magnetventile um und der Bremsdruck baut sich
von neuem auf* Gemäss Fig- 3 sau--t ein Kompressor 30 über ein Luftfilter
31
Luft an und setzt einen Ausgleichsbehälter 32 unter einen bestimmten
ständig nachgeregelten Druck. Durch die Fusskraft auf ein Bremspedal 13 wird
eine grob schematisch als Dreiwegeventil aufzufassende, an sich bekannte Steuereinheit
33
betätigt, welche den Ausgleichsbehälter mit einer Hauptdruckleitung 34
verbindet. Der dritte Ausgang 35 der Steuereinheit führt ins Freie. Von der*Hauptdruck
leitung 34 gelangt der Luftdruck über ein Magnetventil 26 zum Radbremszylinder
10. Die Verbindungsleitung zwischen dem Ma.gnetventil und dem Hadbremszylinder
führt weiter über'ein zweites Magnetventil 27, sowie über das Druckminderventil
16 ins Freie.
Die Funktion der Magnetventile entspricht
genau Fig. 2. Auch hier pflanzt sich der Druck vom Ausgleichsbehäl-IL-,-er
32 über die Steuereinheit 33, die Hauptdruckleitung 34 und das i%'iag-netventil
26 zum Radbremszylinder 10 fortg solange der Verzb;.#,erunp#sgeber
nicht anspricht. 'Wenn. das Bremspedal freigegeben wird, entweicht Luft am Ausgang
35 und der Druck sinkt ab. Spricht der Verzögerungsgeher ang so kann sich
uer Bremsdruck über hiagnetventil 27 und Druckminderventil 16 ins
Freie entspannen. Die in Fig- 4 dargestellte Pumpenbremsanlage besteht zunächst
aus einem Vorratsbehälter 36 mit Bremsflüssigkeit. Eine Pumpe 37e die fortwährend
im Betrieb istg saugt Breiasflüssi":keit aus dem Vorratsbehälter an und drückt sie
durch eine Ventilanordnung 38 und äurch eine hückleitung 39 wieder
zurück zum Vorratsbehälter. Die Ventilanordnung wird betäti#;t von einem Bremspedal
13 und hat einen dritten Ausgang zu einer Hauptdruckleitung 39. Die
rumpenbremsanlage ist insoweit bekannt. Die Ventilanordnung bewirktg dass ein Teil
der umlaufenden Bremsflüssigkeit in die Hauptdruckleitung 39 abgezweigt wird,
während um#:ekehrt nach dem Loslassen des Bremspedals die Hauptdruckleitung mit
der Rücklaufleitung 39 in Verbindung steht.
-
Fig.
zeigt ferner zwei Radbremszylinder 10 und 10ag die mit
Hilfe
einer'im Hauptpatent näher beschriebenen Steuereinheit 40 an die Hauptdruckleitung
39 und an den Vorratisbehältär 36 an-.geschlossen sind. Die Steuereinheit
hat drei zu steuernde Kanäle 41 bis 43- An sie ist ferner eine Aufnahmekammer 44
in Form eines Bolgens angebaut. Sie wird betätigt mittels einer-Magnetwicklung 45-und
eines Ankers 46. Die hiagnetwicklung wird wiederum von einem nicht dargestellten
Verzögerungsgeber geschaltet, entsprechend der Radverzögerung.
-
Im-dargestellten Ruhezustand ist die Hauptdruckleitung 39 über
den ersten Kanal 41 mit den Radbremszylindern verbunden. Ferner hat die Aufnahmekammer
44 über den dritten Kanal 44 und eine Rücklaufleitung 47 Verbindung zum Vorratsbehälter
36. Der Balgen ist also völlig entleert. Bei Betätigung des Bremspedals kann
sich der Druck an den Radbremszylindern ungehindert aufbauen undj sofern der Verzögerungsgeber
nicht anspriQht» bei Loslassen des Bremspedals ebenso ungehindert wieder abbauen.
-
Im Falle einer harten Bremsung dagegen wird der Verzögerungsgeber
ansprechen und den Steuerkolben nach oben bewegen. In -dieser Stellung sind die
Kanüle 41 und 43 gesperrt, während die Bremsflüssig1c2it aus den Radbremsz.,linderii
über den nun ,-eöffneten Kanal 42 in die Aufnahmekammer einströmen kann.
-
Der Balgen delat sich aus bis zum-Anschlagl, wodurch der Gesamtdruck
auf den voreingestellten --.,'ert abgesenkt wird. Sobald
die Räder
wieder greifen, schaltet der Verzögerun:-sgzl.ber den Magneten wieder ausq der Kolben
wird infolge seiner Feder zurückbewegt, der Druck in den-Radbreniszylindern baut
sich wieder auf und der Balgen entleort sich in-den Vorratsbehälter. Sobald die
Räder wieder blockieren wolleng schliessen sich weitere Arbeitszyklen an.
-
Anstelle der Steuereinheit 40 können auch bei d-"esem Beispiel drei
einzelne Durchgangsventile vervvendet werden, welche die Kanä,*le 41 bis 43 bedienen.
Die Aufnahmuka-miner 44 Illit ihrer Rückstellfeder und Einstellschraube wÜrde. dann
ein Bauelement für sich bilden.