DE2155706B2 - Lastabhängig arbeitendes Bremsdrucksteuerventil für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage - Google Patents
Lastabhängig arbeitendes Bremsdrucksteuerventil für eine hydraulische FahrzeugbremsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein lastabhängig arbeitendes Bremsdrucksteuerventil für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage,
das zwischen einem Hauptbremszylinder und Radbremszylindern geschaltet ist und das in
einem Zylinder einen verschiebbaren Stufenkolben aufweist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Derartige Bremsdrucksteuerventile sind beispielsweise aus der GB-PS 11 58 999 bekannt. Sie dienen dazu,
den vom Hauptzylinder gelieferten Bremsdruck entsprechend der Belastung der durch das Bremsdrucksteuerventil
angesteuerten Achse zu variieren, so daß bei maximaler Achslast der volle Bremsdruck zur
Verfügung steht, dagegen bei geringerer Achslast ein entsprechend geringerer Bremsdruck aufgewandt wird,
so daß ein Blockieren der Räder der gesteuert gebremsten Achse verhindert wird. Die Übertragung
der der Achslast entsprechenden Steuerkraft geschieht durch ein mechanisches Gestänge oder, wie in der
genannten Patentschrift beschrieben, bei hydraulischer Federung durch hydraulische Beaufschlagung. Wird
durch irgendeinen Umstand, beispielsweise durch Verschleiß, Gewalt- oder Dauerbruch eine Übertragung
der achslastabhängigen Steuerkraft auf das Bremsdrucksteuerventil verhindert, so bewegt sich der
Stufenkolben in eine Lage, bei der nur der verringerte Bremsdruck entsprechend unbelasteter Achse den
Radbremszyliiidern zur Verfügung steht. Dies hat insbesondere den Nachteil, daß eine im allgemeinen
ebenfalls vorhandene Achse (vorzugsweise die Vorderachse), an der der Bremsdruck nicht gesteuert wird,
entweder überbremst wird oder aber daß die Fußkraft nicht mehr ausreicht, um eine maximale Abbremsung zu
erreichen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Bremsdrucksteuerventile der eingangs angeführten
Arten zu schaffen, bei denen bei Ausfall der Steuerkraft in jedem Fall der volle Bremsdruck zu den Radbremszylindern
gelangt.
Nach einem ersten erfindungsgemäßen Lösungsweg wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem
Bremsdrucksteuerventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen An zwischen F.inlaßkammer
und Auslaßkammer ein normalerweise geschlossenes Bypaßventil vorgesehen ist und daß bei Ausfall der
achslastabhängigen Steuerkraft der Stufenkolben durch die Kraft der Rückstellfeder in eine Stellung bewegbar
ist, in der es das Bypaßventil öffnet.
Damit wird eine direkte hydraulische Verbindung zwischen Eingangsdruck und Ausgangsdruck des
Bremsdrucksteuerventil hergestellt, und es stellt sich ein dem Eingangsdruck gleicher Ausgangsdruck ein. Es
besteht nun wohl die Gefahr, daß bei leerem Fahrzeug die Hinterachse überbremst wird, dem steht jedoch der
Vorteil gegenüber, daß bei vollbeladenem Fahrzeug die Fußkräfte nicht übermäßig hoch werden können.
Vorzugsweise wird das Bypaßventil in der Zylinderwand angeordnet und weist einen Stößel auf, der sich in
die eine Zylinderkammer erstreckt und mit einer Abschrägung am dickeren Kolbenabschnitt derart
zusammenwirkt, daß das Ventil öffnet, wenn der Kolben sich beim Ausfall der Steuerkraft zurückbewegt und die
Abschrägung in Berührung mit dem Stößel kommt. Hierdurch ist eine besonders praktische Ausführung des
erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuerventüs gegeben, da auf diese Weise das Bypaßventil immer sicher und
zuverlässig geöffnet wird, falls der Kolben bei fehlender Steuerkraft durch die Kraft der Rückstellfeder ge^'en
die Zylinderwand gedrückt wird.
Wird vorteilhafterweise das Bremsdrucksteuerventil so ausgebildet, daß das Bypaßventil im Stufenkolben
angeordnet ist und einen aus der Ringfläche vorstehenden Stößel aufweist, der beim Ausfall der Steuerkraft
zur Anlage an die Zylinderrückwand kommt und dadurch einen durch den dickeren Kolbenabschnitt
verlaufenden Verbindungskanal zwischen den Zylinderkammern freigibt, so ist es möglich, lediglich durch
Einsetzen eines abgeänderten Kolbens herkömmliche Bremsdrucksteuerventile in der erfindungsgemäßen
Weise abzuwandeln.
Nach einem zweiten erfindungsgemäßen Lösungsweg wird die obige Aufgabe dadurch gelöst, daß bei
einem Bremsdrucksteuerventil der im Oberbegriff des Anspruchs 4 angegebenen Art zwischen dem Gestängeteil
und dem Stufenkolben eine Druckfeder angeordnet ist, wobei das Gestängeteil normalerweise entgegen der
Kraft der Druckfeder am Stufenkolben in Anlage gehalten ist und daß das Gestängeteil mit einem
Betätigungsglied für das Ventil versehen ist, mit dem es bei einem Auseinanderbewegen von Gestängeteil und
Stufenkolben das Ventil in seine Offenstellung zieht.
Auch bei dieser Lösung können bei vollbeladenem Fahrzeug die Fußkräfte nicht so hoch werden, daß eine
Bremsung im sicheren Bereich nicht mehr möglich ist. Trotz der Unterbrechung der Steuerkraft ist also das
Fahrzeug weiterhin voll bremsfähig. bo
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Betägigungsglied
eine Zugstange ist, die in dem Ventil um ein das ungehinderte normale Arbeiten des Ventils ermöglichendes
Stück frei verschiebbar ist. Besonders vorteilhaft wird eine weitere Ausführungsform so ausgebildet, to
daß die Zugstange sich durch den dünneren Kolbenabschnitt hindurcherstreckt und mit dem als Kugelpfannenteil
ausgebildeten Gestängeteil verbunden ist. Dabei sollte die Druckfeder stärker als die dem Ventil
zugeordnete Schließfeder sein, damit das Ventil du^ch die Druckfeder sicher geöffnet werden kann.
Für die praktische Ausführung der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn die Rückbewegung des Stufenkolben:
durch einen Anschlag begrenzt ist, derart, daß hinter dem Kolben stets eine ausreichende hydraulische
Verbindung vom Eingang zum Ventil verbleibt, damit dadurch ein ungehinderter Durchtritt von Strömungsmittel
von dem Eingang zum Ausgang und damit zu den Bremszylindern der geregelten Achse möglich ist.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Bremsdrucksteuerventüs in der normalen Betriebsstellung bei relativ starker Achslast,
Fi g. 2 den gleichen Schnitt wie Fig. I, wobei jedoch
die Stellung nach Ausfall der Steuerkraft dargestellt ist,
Fig. 3 einen schematischen Axialschnitt durch eine zweite Ausführungsform, in Normallage bei hoher
Achslast,
Fig.4 einen schematischen Axialschnitt durch eine
dritte Ausführungsform in Normalbetriebsstelhng bei relativ hoher Achslast und
F i g. 5 den gleichen Schnitt wie F i g. 4, jedoch in einer Betriebslage, wie sie vorliegt, wenn die Steuerkraft
ausgefallen ist.
Nach F i g. 1 ist in einem Zylinder 11 ein Stufenkolben
12 angeordnet, der aus einem dickeren Kolbenabschnitt i2b und einem dünneren Kolbenabschnitt 12a besteht.
Der dünnere Kolbenabschnitt 12a ist gleitend in einem Zylinderansatz 19 angeordnet.
Innerhalb eines im Inneren des dickeren Kolbeiiabschnittes
vorgesehenen Hohlraumes 26 ist ein Ventil 13 untergebracht, das durch eine Schraubendruckfeder 25
in den Fig. 1 und 2 nach rechts vorgespannt ist. Das
Ventil 13 weist an setner in Fig. 1 rechten Seite einen
Zapfen 23 auf, der durch eine Verbindungsöffnung 27 nach außen vorsteht und an dem Zylinderboden 24 zur
Anlage kommen kann.
Der dickere Kolbenabschnitt 126 teilt zwei Zylinderkammern 14, 15 ab, von denen die Kammer 14 mit dem
zum Hauptzylinder führenden Einlaß 17 und die Zylinderkammer 15 mit dem zu den Radbremszylindern
führenden Auslaß 18 in Verbindung steht.
Der dünnere Kolbenabschnitt 12a wird über einen Stößel 22, eine Stange 21 und eine Zugfeder 20 in
Abhängigkeit von der Achslast mit einer Steuerkraft beaufschlagt, die bei der in Fig. 1 dargestellten
Normallage bewirkt, daß der Stufenkolben 12 sich in seiner weitesten Stellung nach rechts befindet und das
Ventil 13 durch Anstoßen des Zapfens 23 an den Zylinderboden 24 geöffnet ist.
Der Hohlraum 26 im dickeren Kolbenabschnitt 126 steht über Verbindungsöffr.ungen 28 mit der Einlaßkammer
14 in hydraulischer Verbindung, so daß bei geöffnetem Ventil 13 über die öffnungen 27,28 und den
Hohlraum 26 eine hydraulische Verbindung zwischen den Zylinderkammern 14 und 15 "orliegt.
In der Zylinderwandung ist ein Bypaßventil 16 angeordnet, das einen in die Einlaßkammer 14
hineinragenden Stößel 29 aufweist, der mit einer Abfchrägung 30 am hinteren Ende des dickeren
Kolbenabschnittes zusammenarbeitet, derart, daß das Bypaßventil 16 gegen die Kraft einer Druckfeder 42
geöffnet wird und eine Verbindung zwischen der Einlaßkammer 14 über einen Kanal 31 zu dem Auslaß 18
freigibt. Ein Anschlag 39 an der Zylinderrückwand 32 begrenzt die Rückbewegung des Kolbens 12 derart, daß
eine ausreichend dimensionierte hydraulische Verbindung zwischen dem Einlaß 17 und dem Bypaßventil 16
verbleibt.
Die Wirkungsweise der Ausfiihrungsform nach den Fi g. 1 und 2 ist wie folgt:
Wenn die Steuerkraft aufgrund großer Achslast groß ist, wird der Stufenkolben 12 so weit nach rechts
gedrückt, daß das Ventil 13 öffnet und der volle Druck durch die Verbindung 28, 26, 27, 18 zu den
Radbremszylindern gelangt.
Nimmt die Steuerkraft aufgrund verringerter Achslast ab, so bewegt sich der Stufenkolben 12 bei
entsprechendem hydraulischem Druck nach links und das Ventil 13 schließt, weil sich der Zapfen 23 vom
Boden 24 löst.
Nunmehr ist am Auslaß 18 nur noch der dem Flächenverhältnis des Stufenkolbens entsprechende
verminderte Druck wirksam.
Während bei verringerter Achslast der Kolben 12 sich nur so weit nach links bewegt, daß zwar das Ventil 13
geschlossen, nicht aber das Bypaßventil 16 geöffnet wird, bewegt sich der Stufenkolben bei völligem Ausfall
der Steuerkraft, also z. B. bei einem Bruch der Zugfeder 20, so weit nach links, bis die Abschrägung 30 auf den
Stößel 29 aufgleitet und dabei das Bypaßventil 16 öffnet. Nunmehr ist eine direkte Verbindung vom Einlaß 17
über das Bypaßventil 16 und den Kanal 31 zum Auslaß 18 gebildet, welche gewährleistet, daß die Radbremszylinder
mit dem vollen Bremsdruck beaufschlagt werden. Dieser Zustand ist in F i g. 2 dargestellt.
Bei der Ausfiihrungsform nach F i g. 3 sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszahlcn bezeichnet
wie in F i g. 1. Der Unterschied zu der Ausfiihrungsform nach F i g. 3 besteht darin, daß das Bypaßventil 16
innerhalb des dickeren Kolbenabschnittes 12i> angeordnet
ist. Der Stößel 29 steht aus der linken Ringfläche des Kolbenabschnittcs 12£>
hervor und kommt an der Zylinderrückwand 32 zur Anlage, wenn beim Ausfall der Steuerkraft der Stufenkolben sich unter der Wirkung
der Rücksteilfeder 37, die auch bei derAusführungsform nach den F i g. 1 und 2 vorgesehen ist, nach links bewegt.
Sobald der Stößel 29 zur Anlage an der Rückwand 32 gekommen ist, öffnet das Bypaßventil 16 und es wird ein
Vcrbindungskanal 33 zwischen den Zylinderkammern 14 und 15 freigegeben.
Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig.;
ist analog der nach den F i g. 1 und 2.
Bei der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5 wire
r> auf die Anordnung eines zweiten Ventils verzichtet
Statt dessen greift in einen Hohlraum 43 des Ventils 1.: eine mit einer Erweiterung 41 versehene Zugstange 3^
ein, welche sich frei beweglich durch den gesamter Stufenkolben nach links erstreckt bis zu einen
Kugelpfanncnteil 35, an dem sie befestigt ist. Da; Kiigclpfannenteil ist durch eine Druckfeder 36 vorr
Kolben 12 weg vorgespannt. Der kiigelpfannenförmig( Vorsprung paßt jedoch in eine entsprechende kugel
pfannenförmige Ausnehmung des Kolbens 12 hinein Für die Unterbringung der Druckfeder 36 ist eir
Ringraum 44 belassen, der so dimensioniert ist, daß dk Feder noch nicht ganz vollständig zusammengcdrück
ist, wenn der Kugelpfannenteil 35 mit dem Kolbcnab schnitt 12<iin Berührung kommt.
Wesentlich ist, daß die Druckfeder 36 stärker als die
Schließfeder 25 des Ventils 13 ist.
Beim in Fig. 4 veranschaulichten Normalbelrict drückt die über den Stößel 22 übertragene Steuerkrafi
den Kugelpfannenteil 35 fest in die Kugelpfanne de>
Kolbenabschnittes 12<i, so daß die Wirkung dei
Druckfeder 36 praktisch aufgehoben ist. Hicrbe verschiebt sich der Anschlag 41 am Ende der Zugstange
so weit in den Hohlraum 43, daß das Ventil 13 norma arbeiten kann, d. h. bei großer Achslast öffnen und be
geringer Achslast schließen kann.
Fällt nun die Steuerkraft aus, so bewegt sich der Kiigclpfannenteil 35 unter der Wirkung der Druckfeder
36 nach links und entfernt sich von dem Stufenkolben 12 Dabei kommt die Erweiterung 41 der Zugstange 34 am
Ende des Hohlraumes 43 zur Anlage und nimmt das Ventil 13 in Öffnungsrichtung mit, weil die Schließfeder
25 des Ventils 13 entsprechend schwach ausgebildet ist Nunmehr ist ein hydraulischer Weg von der Einlaßkammer
14 durch das Ventil 13 zur Auslaßkammer 15
■to geöffnet (vergleiche Fi g. 5).
Nach den F i g. 1 bis 3 ist die Rückstellfeder 37 in einer ringförmigen Aussparung am rechten Ende des
dickeren Kolbenabschnittes 126 untergebracht. Die Abdichtung der beiden Kolbenabschnitte 12a, 12£>
wird durch Dichtungen 40 gewährleistet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Lastabhängig arbeitendes Bremsdrucksteuerventil für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage,
das zwischen einem Hauptbremszylinder und Radbremszylindern geschaltet ist und das in einem
Zylinder einen verschiebbaren Stufenkolben aufweist, auf den entgegen der Kraft einer Rückstellfeder
eine von der Achslast abhängige Steuerkraft wirkt und dessen größere Fläche gleichsinnig mit der
Kraft der Rückstellfeder vom Auslaßdruck und dessen kleinere Fläche vom Hauptzyli.nderdruck
beaufschlagt ist und der ferner ein in Abhängigkeit von der Kolbenstellung gesteuertes Ventil enthält, 'S
das im Bereich der maximalen Verschiebung des Kolbens in Richtung Auslaßkammer die beiden
durch den Stufenkolben begrenzten Zylinderkammern miteinander verbindet und das bei einer
Bewegung aus diesem Bereich entgegen der M achslastabhängigen Steuerkraft schließt, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen Einlaßkammer (14) und Auslaßkammer (15) ein normalerweise
geschlossenes Bypaßventil (16) vorgesehen ist und daß bei Ausfall der achslastabhängigen Steuerkraft
der Stufenkolben (12) durch die Kraft der Rückstellfeder (37) in eine Stellung bewegbar ist, in der er das
Bypaßventil öffnet.
2. Bremsdrucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bypaßventil (16) in
der Zylinderwand angeordnet ist und einen Stößel (29) aufweist, der sich in die Einlaßkammer (14)
erstreckt und mit einer Abschrägung (30) am dickeren Kolbenabschnitt (12b) derart zusammenwirkt,
daß das Ventil (16) öffnet, wenn der Kolben (12) sich beim Ausfall der Steuerkraft rückbewegt
und die Abschrägung (30) in Berührung mit dem Stößel (29) kommt.
3. Bremsdrucksteuerventil nach Anspruch I1
dadurch gekennzeichnet, daß das Bypaßventil (16) *o im Stufenkolben (12) angeordnet ist und einen aus
der Ringfläche vorstehenden Stößel (29) aufweist, der beim Ausfall der Steuerkraft zur Anlage an der
Zylinderrückwand (32) kommt und dadurch einen durch den dickeren Kolbenabschnitt (12b) verlaufen- *5
den Verbindungskanal (33) zwischen der Einlaßkammer (14) und der Auslaßkammer (15) freigibt.
4. Lastabhängig arbeitendes Bremsdrucksteuerventil für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage,
das zwischen einem Hauptbremszylinder und Radbremszylindern geschaltet ist und das in einem
Zylinder einen verschiebbaren Stufenkolben aufweist, dessen größere Fläche entgegen der Kraft
einer von der Achslast abhängigen Kraft vom Auslaßdruck und dessen kleinere Fläche vom
Hauptzylinderdruck beaufschlagt ist und der ferner ein in Abhängigkeit von der Kolbenstellung
gesteuertes Ventil enthält, das im Bereich der maximalen Verschiebung des Kolbens in Richtung-Auslaß
die beiden durch den Stufenkolben begrenz- «> ten Zylinderkammern miteinander verbindet und
das bei einer Bewegung aus diesem Bereich entgegen der achslastabhängigen Steuerkraft
schließt, wobei die achslastabhängige Steuerkraft auf den Stufenkolben mittels eines Gestängeteils ^
übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gestängeteil (35) und dein Stufenkolben
(12) eine Druckfeder (36) angeordnet ist, wobei das Gestängeteil normalerweise entgegen der Kraft
der Druckfeder am Stufenkolben in Anlage gehalten ist, und daß das Gestängeteil mit einem Betätigungsglied (34) für das Ventil (13) versehen ist, mit dem es
bei einem Auseinanderbewegen von Geslängeteil (35) und Stufenkolben (S2) das Ventil (13) in seine
üffenstellung zieht.
5. Bremsdrucksteuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beiätigungsglied
eine Zugstange (34) ist, die in dem Ventil (13) um ein das ungehinderte normale Arbeiten des Ventils
ermöglichendes Stück frei verschiebbar ist.
6. Bremsdrucksteuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (34) sich
durch den dünneren Kolbenabschnitt (12a)hindurcherstreckt und mit dem als Kugelpfannenteil (35)
ausgebildeten Gestängeteil verbunden ist.
7. Bremsdrucksteuerventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (36)
stärker als die dem Ventil zugeordnete Schließfeder (25) ist.
8. Bremsdrucksteuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rückbewegung des Stufenkolbens (12) durch einen Anschlag (39) begrenzt ist, derart, daß hinter
dem Kolben stets eine ausreichende hydraulische Verbindung vom Einlaß (11) zum Bypaßventil (16)
verbleibt.
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Legal Events
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |