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Bremskraftregler für eine Mehrkreisbremsanlage Zusatz zu Patent ........,
(Patentanmeldung P 22 36 294.3) Das Hauptpatent betrifft einen Bremskraftregler
mit einem axial verschiebbaren Stufenkolben, dessen kleinere Fläche vom Hauptzylinderdruck
beaufschlagbar ist und dessen größere Kolbenfläche den Druck auf die Rad zylinder
überträgt und bei dem ein Schließglied in Abhängigkeit von einer auf den Stufenkolben
wirkenden Steuerkraft einen Druckmitteldurchlaß des Stufenkolbens steuert, wobei
die Steuerkraft und der Druck im Druckraum vor der größeren Kolbenfläche des Stufenkolbens
auf ein Schließglied eines Druckbegrenzers für einen weiteren Bremskreis derart
übertraGren sind, daß das Schließglied in öffnungsrichtung beaufschlagt is, nach
Patent ......... (Patentanmeldung P 22 36 294.3).
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Bei Fahrzeugen mit einer Mehrkreisbremsanlage, z. B. einer zweikreisigen,
muß bei Ausfall eines Bremskveiscs die gesamte Bremsleistung von den an dem noçh
intakten remskreis angeschlossenen Rädern aufgebracht werden. Dazu ist es erforderlich,
daß alle an diesem noch intakten Bremskreis angeschlossenen Räder bzw. deren Radzylinder
weiterhin mit Druckmittel normal versorgt werden können. Beim Gegenstand des Hauptpatentes
ist dieser Umstand zwar bei Ausfall des Druckmittelkreises, der über den Druckbegrenzer
geführt ist, berücksichtigt und der noch intakte Bremskreis, der über den Stufenkolben
geführt ist, wird ohne irgendwelche Beeinflussung weiterhin normal geregelt. Fällt
jedoch der über den Stufenkolben geführte
Bremskreis aus, so ist
im Druckraum vor der größeren Kolhenfläche des Stufenkolbens kein Druck vorhanden,
der auf den Druckby'grenzer übertragen werden kann. Dadurch ist das Schließglied
des Druckegrenzers nur noch durch die Steuerkraft in öffnungsrichtung beaufschlagt
und unterbricht deshalb die Druckmittelverbindung zum angeschlossenen Rad zylinder
bei geringem Druck. Demzufolge steht in diesem Fall für eine wirksame Bremsung nur
noch das direkt an dem intakten Bremskreis angeschlossene Vorderrad zur Verfügung.
Es ist somit bei Ausfall des über den Stufenkolben geführten Bremskreises nicht
mehr möglich, mit dem noch intakten Bremskreis unter den gegebenen Umständen eine
optimale Bremsung zu erzielen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen,
die verhindert, daß der Druckbegrenzer bei Ausfall des Bremskreises, welcher über
den Stufenkolben geführt ist, wirksam werden kann.
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Diese 2rufgabe wird erfindungsgemäß durch eie zur Übertragung der
St;euerkraft und des Druckes im Druckraum vor der größeren Kolbeniläche des Stufenkolbens
dienende Einrichtung gelost, die bei Ausfall des Druckes im Druckraum vor der größeren
Kolbenfläche des Stufenkolbens arretierbar ist, wodurch das Schließglied des Druckbegrenzers
in Offenstellung gehalten ist.
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Durch diese erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß bei Ausfall
des über den Stufenkolben geführten Brernskreises der noch intakte über den Druckbegrenzer
geführte Bremskreis im Bremskraftregler freien Druckanitteldurchgang hat. Es ist
somit also möglich, alle an diesem Bremskreis angeschlossenen Radbremsen voll mit
Druc]unittel zu beaufschlagen. Es wird somit die mit einem Bremskreis maximal möglich
erzielbare Bremsleistung erreicht.
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Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bei einem
Bremsleraftregler,
bei dem in einer abgestuften Bohrung eines Reglergehäuses hintereinander der Stufenkolben,
die zur über tragung der Steuerkraft und des Druckes im Druckraum dienende Einrichtung
und der fest angeordnete Druckbegrenzer vorgesehen sind, besteht darin, daß die
Einrichtung zur Übertragung der Steuerkraft und des Druckes im Druckraum vor der
größeren Kolbenfläche des Stufenkolbens als axial verschiebbarer Zwischenkolben
ausgebildet ist.
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Dies erweist sich als besondes vorteilhaft im Hinblick darauf, daß
die Übertragung der Steuerkraft und des Druckes im Druckraum vor der größeren Kolbenfläche
auf den Druckbegrenzer direkt erfolgt. Es werden somit also komplizierte übertragungsmechanismen
vermieden.
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Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
daß der Zwischenkolben als zum Druckraum vor der größeren Kolbenflache des Stufenkolbens
hin offener Hohlkolben ausgebildet ist, in dem ein eine druc}.raumseUitige Beaufschlagungsfläche
aufweisender axial verschiebbarer und in Richtung des Druckr aumes vor der größeren
Kolbenfläche des Stufenke lbens vorgespannier Betätigungskolben eines Kugelgesperres
zur Arretierung des Zwischenkolbens angeordnet ist.
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Damit ist es möglich, den Bremskraftregler insgesamt klein zu halten,
da für die Arretierung des Zwischenkolbens kein zusätzlichen Bauraum benötigt wird.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
gekennzeichnet. Die besonderen Vorteile der einzelnen Merkinale gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung und der Zeichnung hervor.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch einen
Bremskraftregler mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In einem Reglergehäuse l ist eine durchgehende abgestufte Bohrung
2 vorgesehen. Diese Bohrung ist in der Zeichnung in Bohrungsabschnittc ABC und D
unterteilt. Der Bohrungsabschnitt A ist kleiner als der Bohrungsabschnitt B. In
den Bohrungsabschnitten A und 13 ist ein Stufenkolben 3 axial beweglich angeordnet
und mittels Dichtungen 4 und 5 gegenüber der Bohrung abgedicIltet. In einen zwischen
den Dichtungen 4 und 5 entstehellden Druckraum 6 mündet ein Anschluß 7. Dieser Anschluß
7 ist mit einem Bremskreis eines nicht dargestellten Hauptbremszylinders verbunden.
Durch eine radiaie Bohrung 8 und einen koaxialen Druckmitteldurchlaß 9 im Inneren
des Stufenkolbens 3 hat der Druckraum 6 Verbindung mit einem Druckraum 10 vor dem
Stufenkolben 3. Vom Druckraum 10 führt ein Auslaß 11 zu den nicht dargestellten
Rad zylindern einer Hinterradbremsc (mit RZ I bezeichnet) Im Druc};mitt.eldurchlaß
9 befindet sich ein Schließglied 12, welches durch eine Feder 13 gegen einen Ventilsitz
14 vorgespannt ist. Das Schließglied 12 hat einen in Richtung auf den Bohrungsaluscllnitt
C aus dem Stufenkolben 3 herausragenden Stössel 15.
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Ein Ende 3 des Stufenkolbens 3 mit dem geringeren Durchmesser rayt:
aus dem BoIlrunc,sabschnitt A hervor. Auf diesem Ende 3' stützt sich eine vorgespannte
Feder 32 über einen Federteller 33 ab. Die Feder 32 wird durch einen am Reglergehäuse
1 befestigten Federtopf 31 unter Vorspannung gehalten. Diese Vorspannung der Feder
32 entspricht einer Steuerkraft, die in den Stufenkolben 3 eingesteuert wird, um
einen bestimmten UmschaLtpunkt zu erreichen.
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Der Stufenkolben 3 befindet sich in Anlage an einer Scheibe 34, die
in einem Zwischenkolben 18, 18' befestigt ist und sich im Bohrungsabschnitt C befindet.
In Anlage an die Scheibe, 34 befindet sich auch der Stössel 15 des Schließgliedes
12, wodurch dieses in Offenstellung gehalten wird. Die Scheibe 34 wird von nicht
dargestellten Öffnungen durchdrungen, wodurch eine Bohrung 35 ian Zwischenkolben
lg, 18' mit dem Druckraum lO verbunden ist.
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Der Zwischenkolben 18, 18' ist ebenfalls durch Dichtungen 16, 17 gegen
den Bohrungsabschnitt C abgedichtet und in diesem axial beweglich.
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In der Bohrung 35 des Zwischenkolbens 18 ist ein Betätigungskolbens
36 axial beweglich geführt und gegenüber der Bohrung 35 durch eine Dichtung 37 abgedichtet.
Ein erweitertes Ende 36' des Betätigungskolbens 36 ragt in einen vergrößerten Raum
39 des Zwischenkolbens 18'. Eine Feder 40 stützt sich im Inneren des Zwischenkolbens
18' einerseits und auf dem Betätigungskolben 36 andererseits ab und spannt den Betätigungskolben
36 in Richtung auf den Bohiungsabschnitt B vor. Der Swischenlsolben 18' hat öffnungen
41, die vom Raum 39 zur Außenseite des Zwischenkolbens 18' verlaufen. Angrenzend
an die Öffnungen 41 des Zwischenkolbens 18' befindet sich in der Bohrung 2 des Reglergehäuses
l eine Ringnut 43. Eine Rante 44 der Ringnut 43 ist in Richtung des Bohrungsabschnittes
B abgeschrägt. In den Öff -zungen 41 des Zwischenkolbens 18' befinden sich Kugeln
42, die in die Ringnut 43 eingreifen und sich auf einer Rampe 38 des Betätigungskolbens
36 radial abstützen.
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Im Bohrungsabschnitt C angrenzend an den Bohrungsabschnitt D befindet
sich ein Druckraum 29, der über einen Anschluß 30 mit den nicht dargestellten Rad
zylindern RZII einer Hinterrad bremse verbunden ist. Der Druckraum 29 wird von einer
Scheibe 45 im Bohrungsabschnitt D begrenzt, welche durch ein eingeschralzbtes Gehäuse
22 eines Druckbegrenzers 21 in fester
Position gehalten wird. Die
Verschraubung des Gehäuses 22 ist dabei mittels einer Dichtung 47 nach außen hin
abgedichtet.
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Die Scheibe 45 weist öffnungen 46 auf, die den Druckraum 29 mit einem
Raum 48 verbinden. Der Zwischenkolben 18' befindet sich in Anlage an der Scheibe
45.
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Das Gehäuse 22 des Druckbegfenzers 21 weist einen Anschluß 28 auf,
der mit einem Druckmitteldurchlaß 23 in Verbindung steht.
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Im Druckmitteldurchlaß 23 ist ein Schließglied 2n angeordnet, welches
mittels einer Feder 25 auf einen Ventilsitz 26 vorgespannt ist. Das Schließglied
24 hat einen in Richtung des Bollrungsabschnittes C aus dem Druckbegrenzer herausragenden
Stössel 27, der sich auf einem Fortsatz 49 des Zwischenkolbens 18' entgegen der
Kraft der Feder 25 abstützt. Das Schließglied 24 ermöc;licht in dieser Stellung
freien Druckmitteldurchgang vom Druckmitteldurchlaß 23 zum Raum 48.
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Die Funktionsweise des Bremskraftreglers ist, wenn beide Bremskreise
intakt sind, folgende: Bevor Bremsdruck aufgebaut wird, befinden sich alle Teile
in der gezeichneten Stellung. Mit Beginn des Bremsdruckaufbaues wird den Anschlüssen
7 und 28 Druckmittel vom Hauptbremszylinder zugeführt. Das dem Anschluß 7 zugeführte
Druckmittel des Bremskreises 1 dringt durch den Druckraum 6, die Bchrung 8 und den
Druckmitteldurchlaß 9 vorbei am Schließglied 12 2 zum Druckraum 10 vor der größeren
Fläche des Stufenkolbens 3. Von diesem gelangt es über den Anschluß 11 zu den Radbremszylindern
eines iIinterrade. Das dem Anschluß 28 zugeführte Druckmittel gelangt ebenfalls
durch den Druckmitteldurchlaß 23 vorbei am Schließglied 24 in den Raum 48. Von diesem
durch die öffnungen 46 in den Druckraum 29, von welchem es über den Anschluß 30
den Radbremszylindern eines anderen Hinterrades zugeführt wird.
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Das im Druckraum lO befindliche Druckmittel gelangt ebenfalls durch
öffnungen in der Scheibe 34 in die Bohrung 35 des Zwi--schenkolbens 18 und beaufschlagt
dort den Betätigungskolben 36, wodurch dieser entgegen der Kraft der Feder 40 in
Richtung des Bohrungsabschnittes D in seine Endstellung verschoben wird.
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Durch die Verschiebung des Betätigungskolbens 36 besteht für die Kugeln
42 die Möglichkeit, aus der Ringnut 43 ins Innere des Zwischenkolhens 18' zurückzuweichen.
Damit ist die durch die Kugeln 42 bewirkte axiale Arretierung des Zwischenkolbens
18' aufgeholsen.
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Mit zunehmendem Druck im Druckraum 10, der durch die Schwimmwirkung
des Zwischenkolbens 18, 18' genau dem Druck im Druckraum 29 entspricht, beginnt
der Stufenkolben 3 sich entgegen der Kraft der Feder 32 zu verschieben. Damit kommt
das Schließglied 12 in eine sogenannte Schnüffelstellung und der Regelvorgang am
Stufenkolben 3 beginnt. Der Druck wird nunmehr oberhalb des Umschaltpunktes entsprechend
den Flächenverhältnissen des Stufenkolbens 3 reduziert zu den Hinterradbremsen weitergegeben.
Wird der Druck im Hauptzylinder weiter erhöht, so wird der Stufenkolben 3 erneut
in Richtung des Zwischenkolbens 18, 18' verschoben, so daß das Schließglied 12 durch
seinen Stössel 15 wieder solange geöffnet wird, bis sich der Druck im Druckraum
10 entsprechend den F läcjienverhältnis sen des Stufenkolbens weiter erhöht hat.
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Für den zweiten Bremskreis, der durch den Druckbegrenzer 21 geführt
ist, wird in Abhängigkeit vom ersten Bremskreis geregelt. Zunächst besteht ebenfalls
freier Druckmitteldurchgang vorn Anschluß 28 zum Anschluß 30 und somit vom Hauptylinder
zu den Radzylindern des angeschlossenen flinterrades. Steigt der Druck im Druckraum
29 nun weiter an als der Druck im Druckraum 10, so wird der Zwischenkolben 18, 18
in Richtung des Bohrungsabschnittes A verschoben. Dadurch wird das Schließglied
24
durch die Feder 25 auf seinen Ventilsitz 26 gebracht. Es wird somit die Verbindung
vom Anschluß 28 zum Anschluß 30 unterbrochen. Der Druck im Druckraum 29 entspricht
dabei dem im Druckraum 10. Wird nun der Druck im Hauptzylinder und damit der im
Druckraum 10 weiter erhöht, so wird der Zwischenkolben 18, 18' wieder in Richtung
des Bohrungsabschnittes D verschoben und beaufschlagt somit den Stössel 27 des Schließgliedes
24, wodurch dieses von seinem Ventilsitz abhebt. Es kann somit wieder soviel Druckmittel
durch den Druckbegrenzer in den Druckraum 29 nachfließen, bis sich dieser auf den
Druck im Druckraum 10 eingependelt hat.
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Zu beachten ist, daß der oben beschriebene Funktionsablauf äußerst
feinfühlig und kontinuierlich vonstatten geht. Druckunterschiede in den Druckräumen
10 ünd 29 werden also immer sofort durch die Scliimmwir]ng des Zwischenkolbens 18,
18' ausgeglichen bzw. sie können nur soweit entstehen, bis die Reibungskraft der
Dichtungen 16 und 17 überwunden werden kann.
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Bei Ausfall des zweiten Bremskreises, der durch den Druckbegrenzer
geführt ist, ergibt sich für den ersten Bremskreis im Prinzip die yleiche oben beschriebene
Wirkungsweise, d. h. der erste Bremskreis wird völlig normal geregelt. Der einzige
Unterschied besteht darin, daß der Zwischenkolben 18, 18' in seiner Endstellung,
d. h. in Anlage an der Scheibe 45, verbleibt, da er im Druckraum 29 in diesem Fall
nicht mit DruckmitteLn beaufschlagt wird.
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Bei Ausfall des ersten Bremskreises, der durch den Stufenkolben geführt
ist, ergibt sich für den durch den Druckbegrenzer geführten zweiten Bremskreis folgende
Wirkungsweise.
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Zu Beginn der Druckbeaufschlagung durch dcii'auptzylinder befindet
sich die yesamte Anordnung infolye der Vorspannkraft der
Feder
32 in der gezeichneten Stellung. Da in diesem Fall der Betätigungskolben 36 in der
Bohrung 35 nicht von Druckmittel beaufschlagt wird, verbleibt er weiterhin in der
gezeichneten Stellung, so daß die Kugeln 42 die Ringnut 43 nicht verlassen können.
Die aus der Druckbeaufschlagung im Druckraum 29 auf den Zwischenkolben 18' resultierende
Kraft wird somit über die Kugeln 42 am Reglergehäuse 1 abgestützt, so daß der Zwischenkolben
18, 18' seine Position nicht verlassen kann. Somit wird das Schließglied 24 über
den Stössel 27 weiterhin in Offesellung gehalten, so daß freier Druckinitteldurchgang
vom Anschluß 28 zum Anschluß 30 besteht.
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Die an diesem zweiten Bremskreis angeschlossenen Hinterradbremsen
werden also bei Ausfall des Druckes im ersten Bremskreis voll vom lIauptzylinderdruck
beaufschlagt, da die axiale Bewegung des Zwischenkolbens 18, 18' nur bei vorhandenem
Druck im Druckraum lO und der damit verbundenen Bohrung 35 freigegeben wird.