DE2733883C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein fluiddruckbetätigtes Antiblockier-
System mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
Ein solches Antiblockier-Bremssystem ist aus der DE-OS 26 06
199 bekannt. Der dort vorgesehene Bypass-Kanal erzeugt keine
gedrosselte Verbindung zwischen einem stromauf gelegenen Ventil
und einer Bremse, um beim Wiederanlegen der Bremse den Druckan
stieg zunächst mit einem steileren Gradienten und danach mit
einem flacheren Gradienten zu steuern.
Aus der US-PS 39 13 983 ist ein Wiederanlegen der Bremse in
zwei Phasen vorgesehen, in denen der Druckgradient unterschied
lich ist. Hierzu verbindet ein Bypass-Kanal mit einer Drossel
die stromauf bzw. stromab gelegenen Seiten eines magnetisch
betätigbaren Ventils. Beim Schließen dieses Ventils wird der
Bypass-Kanal wirksam, um die Geschwindigkeit des nachfolgenden
Anstiegs des Bremsdruckes zu verringern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein fluiddruckbetätig
tes Antiblockier-Bremssystem der eingangs genannten Art derart
weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln eine zuverlässige
Steuerung des Bremsdruckes gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch
1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Un
teransprüchen beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen
den anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 eine Stirnansicht einer Steuerventilanord
nung für ein fluiddruckbetätigtes Antiblockier-Bremssystem
für ein Schienen- oder sonstiges Fahrzeug;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Steuerventilanordnung
von einer Seite;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Steuerventil
anordnung;
Fig. 4 einen Teilschnitt einer Bypassanordnung
gemäß Fig. 3 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Ventilkörper zum
Einbau in die Bypassanordnung;
Fig. 6 den Teilschnitt 6-6 in Fig. 2;
Fig. 7 den Teilschnitt 7-7 in Fig. 3;
Fig. 8 eine Draufsicht auf die Steuerventilan
ordnung von der anderen Seite.
Zu der dargestellten Steueranordnung gehören
zwei Ventile 1 und 2, die im wesentlichen gleich und in Reihe
in einem gemeinsamen Gehäuse 3 angeordnet sind.
Das Ventil 1 weist eine beidseitig wirksame
Membran auf und ist von bekannter Bauart. Im Ventil 1 ist
ein im Gehäuse 3 angeordneter Ventilkörper 4 alternativ
mit im Abstand voneinander angeordneten Ventilsitzen 6 und
7 in Eingriff bringbar, um die Verbindung zwischen einer Ein
laßöffnung 8, die an den Eingabeteil einer Leitung von einer
Betriebsdruckquelle angeschlossen ist, und einem Auslaßkanal
9, der auch den Einlaß zum Ventil 2 aufweist, und zwischen
dem Auslaßkanal 9 und einer Ablaßöffnung 10 in die Um
gebungsluft zu steuern. Der Betrieb des Ventilkörpers 4 ist
von einer flexiblen Membran 11 gesteuert, die den Ventil
körper 4 abstützt und an ihrer vom Ventilkörper 4 ent
fernten, oberen Seite über einen von der Einlaßöffnung 8
kommenden Kanal 12 unter einem Signaldruck steht.
Ein im Kanal 12 angeordnetes solenoidbetätigtes
Ventil 13 ist offen, so daß Fluiddruck auf die Membran 11
wirken kann, wenn das Solenoid entregt ist, und die Schließ
kraft einer Feder 14 erhöht, die normalerweise den Ventil
körper 4 mit dem Ventilsitz 7 in Eingriff drückt, so daß
die Einlaßöffnung 8 mit dem Auslaßkanal 9 in Verbindung
steht und die Ablaßöffnung 10 geschlossen ist. Bei dieser
Stellung schließt das solenoidbetätigte Ventil 13 eine Ab
laßöffnung 15, die geöffnet wird, wenn das Solenoid von
einem Signal erregt wird, welches von einer Einrichtung
kommt, die auf die Verlangsamung des abgebremsten Rades
anspricht, um den auf die Memran 11 wirkenden Druck zu
verringern, wobei die Erregung des Solenoids zunächst das
Ventil 13 schließt. Wegen der Minderung des auf die Membran
11 wirkenden Drucks kann der an ihrer Unterseite wirksame
höhere Druck die Membran und mit ihr den Ventilkörper 4 nach
oben in Eingriff mit dem Ventilsitz 6 drücken, so daß die
Verbindung zwischen der Einlaßöffnung 8 und dem Auslaß
kanal 9 unterbunden und der Druck zum Abgabeteil der Leitung
durch die Ablaßöffnung 10 in die Atmosphäre abgelassen wird.
Das Ventil 2 ist ein gesteuertes Ventil mit einfach
wirkender Membran, in dem ein von der Membran 17 abgestützter
Ventilkörper 16 in Richtung zu und von einem Ventilsitz 18
bewegbar ist, um die Verbindung zum Auslaßkanal 9 und zu
einer Auslaßöffnung 19 zum Anschluß an eine Betätigungs
vorrichtung einer Radbremse zu steuern. Die Membran 17
unterliegt an ihrer Oberseite durch einen Kanal 20 dem
in der Kammer 21 unterhalb der Membran 11 herrschenden Druck.
Ein im Kanal 20 angeordnetes, solenoidbetätigtes
Ventil 22 ist offen, so daß der in der Kammer 21 herrschende
Fluiddruck auf die Membran 17 einwirken kann, wenn das
Solenoid entregt ist, und die Kraft einer Feder 23 erhöht,
die normalerweise den Ventilkörper 16 vom Ventilsitz 18
weg und in Eingriff mit einem Anschlag 24 drückt, so daß
der Auslaßkanal 9 mit der Auslaßöffnung 19 in Verbindung
steht. Bei dieser Stellung schließt das solenoidbetätigte
Ventil wiederum eine Ablaßöffnung 25, die geöffnet wird,
wenn das Solenoid des Ventils 22 auch von einem Signal er
regt wird, welches von der auf die Verlangsamung des abge
bremsten Rades ansprechenden Einrichtung kommt. Die Ver
ringerung des auf die Membran 17 durch den Kanal 20 wirkenden
Signaldrucks macht es möglich, daß der an der Unterseite
dieser Membran wirksame höhere Druck die Membran 17 und
den Ventilkörper 16 nach oben in Eingriff mit dem Ventilsitz
18 bringt, um die Verbindung zwischen dem Auslaßkanal 9 und
der Auslaßöffnung 19 dieses Ventils durch das Aufsitzen zu
unterbinden.
Das Ventil 2 wird umgangen von einer Bypassanordnung
26, die im Gehäuse 3 zwischen dem Auslaßkanal 9 und einer
Kammer 27 angeordnet ist, welche zwischen dem Ventilsitz 18
und der Auslaßöffnung 19 gebildet und in welcher der Ventil
körper 16 aufgenommen ist. Zur Bypassanordnung 26 gehört eine
axiale Bohrung 27′, die parallel zu den Ventilen 1 und 2 ver
läuft und sich axial vom Auslaßkanal 9 erstreckt, eine Öffnung
28 in einer Platte 29, die an dem vom Auslaßkanal 9 entfernten
Ende der Bohrung 27′ angeordnet ist, eine mit radialen
Öffnungen versehene, federnd nachgiebige, vorspannende
Scheibe 30 (Fig. 5), die einen Ventilkörper 31 zum Eingriff
mit einem an der Platte 29 vorgesehenen und die Öffnung 28
umgebenden Ventilsitz 32 abstützt, und ein Kanal 33 von
eingezogenem Durchmesser, der in Strömungsrichtung hinter
der Scheibe 30 liegt und mit einem Kanal 34 in Verbindung
steht, welcher in die Kammer 27 führt und den gleichen Durch
messer hat wie die Bohrung 27′. Der Ventilkörper 31 ermöglicht
eine Strömung aus der Bohrung 27′ in die Kammer 27, tritt
aber mit dem Ventilsitz 32 in Eingriff, um eine Strömung in
entgegengesetzter Richtung zu verhindern.
Wenn die Bremsen angelegt werden, sind die Solenoide
entregt und beide Ventile 1 und 2 offen, so daß das Druckfluid
von der Druckmittelquelle durch beide Ventile 1 und 2 zu den
Bremsbetätigungsvorrichtungen fließt. Die Ventilkörper 4 und
16 sind beide im Abstand von den Ventilsitzen 6 bzw. 18 ge
halten, und zwar durch die Kräfte der Federn 14 bzw. 23,
die verstärkt sind durch die auf die Membrane 11 bzw. 17
wirkenden Drücke. Die Einlaßöffnung 8 steht also über den
Ventilsitz 18 des Ventils 2 und auch über die Bypassanordnung
26 mit der Auslaßöffnung 19 in Verbindung.
Sollte die Verlangsamung eines abgebremsten Rades
zu groß werden und einen vorherbestimmten Wert übersteigen,
so wird das erste Solenoid erregt, um das solenoidbetätigte
Ventil 13 zu schließen und den Vorspanndruck an die Atmosphäre
abzulassen. Der Ventilkörper 4 bewegt sich dann in Eingriff
mit dem Ventilsitz 6, um die Druckmittelquelle zu isolieren
und durch die Ablaßöffnung 10 einen Ausgang zur Atmosphäre
zu schaffen, wodurch die Bremskraft abgeschwächt wird. Nach
einer vorherbestimmten Zeitspanne wird das zweite Solenoid
erregt, um das solenoidbetätigte Ventil 22 zu betätigen und
den Vorspanndruck an die Atmosphäre entweichen zu lassen.
Der Ventilkörper 16 bewegt sich dann in Eingriff mit dem
Ventilsitz 18, wodurch ein Haltezustand geschaffen wird,
weil die Scheibe 30 und der Ventilkörper 31 vorgesehen sind,
die einen weiteren Druckablaß durch die Bypassanordnung 26
verhindern.
Wenn die Geschwindigkeit der Radverlangsamung unter
den genannten Wert abgesunken ist, werden die Solenoide ent
regt, und die Ventile 13 und 22 öffnen sich, um den Vorspann
druck wieder herzustellen, wodurch die Ventile 1 und 2 wieder
geöffnet werden, um die Ablaßöffnung 10 zu schließen und die
Bremse erneut anzulegen. Anfangs erfolgt die Druckzufuhr durch
beide Ventile 1 und 2, bis ein Umschaltpunkt erreicht ist,
wenn der Druck im Eingabeteil der Leitung geringer ist als
der Druck, der vorher den Verlangsamungswert verursacht hat.
Am Umschaltpunkt wird das Solenoid des Ventils 22 automatisch
erregt, um das Ventil 2 selbst zu schließen. Anschließend
steigt der auf die Bremsen aufgebrachte Druck nur durch die
durch die Bypaßanordnung 26 fließende Strömung. Dieser Druck
anstieg erfolgt in einem durch die Größe der Öffnung 28 be
stimmten, reduzierten Ausmaß. Der Druckanstieg dauert so lange
an, bis der Druck im Eingabe- und Abgabeteil der Leitung der
gleiche ist oder bis die Verlangsamung eines abgebremsten
Rades übermäßig groß wird, denn dann wird das Solenoid des
Ventils 13 erregt, um das Ventil 1 zu schließen und den
den Betätigungsvorrichtungen zugeführten Druck an die
Umgebung entweichen zu lassen, um dadurch den Bremsdruck
abzuschwächen.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform fehlt die
zum Vorspannen dienende Scheibe 30 und der Ventilkörper 31.
Dabei ergibt sich eine Strömung durch die Bypassanordnung 26
in umgekehrter Richtung, damit Druckfluid an der Auslaßöffnung
19 in einem durch die Größe der Öffnung 28 bestimmten, ver
ringerten Ausmaß entlastet oder an die Umgebung ab
gelassen werden kann, wenn die Ventilkörper 4 und 16 ihre
jeweilige geschlossene Stellung in Eingriff mit dem zuge
hörigen Ventilsitz 6 bzw. 18 einnehmen.
Dadurch, daß die Oberseite der Membran 17 einem
Vorspanndruck aus der Kammer unterhalb der Membran 11 ausge
setzt ist, wird sichergestellt, daß das Bremssystem im Falle
eines Versagens aufgrund eines elektrischen Fehlers eines der
solenoidbetätigten Ventile 13 oder 22 nicht vollkommen entleert
werden kann.
Die oben beschriebene Konstruktion bildet ein
Vierphasen-System mit folgenden Eigenschaften:
- 1. Einen raschen Druckanstieg wenn beide Ventile 13 und 22 entregt sind;
- 2. einen raschen Druckablaß, wenn das Ventil 13 erregt und das Ventil 22 entregt ist;
- 3. einen langsamen Druckablaß oder einen Druck haltezustand, wenn beide Ventile entregt sind; und
- 4. einen langsamen Druckanstieg, wenn das Ventil 13 entregt und das Ventil 22 erregt ist.
Claims (4)
1. Fluiddruckbetätigtes Antiblockier-Bremssystem für Schie
nen- oder andere Fahrzeuge, bei dem die Zufuhr eines Fluids zu
einer Radbremse durch zwei getrennte, stromauf bzw. stromab ge
legene Strömungs-Steuer-Ventile gesteuert wird, die funktions
mäßig zwischen einem Reservoir und der Radbremse in Reihe ge
schaltet sind und die jeweils eine auf eine Verzögerung des Ra
des ansprechende Einrichtung aufweisen, um das zugehörige Ven
til unabhängig oder gleichzeitig mit dem jeweils anderen Ventil
entsprechend der Größe der Verzögerung des gebremsten Rades zu
betätigen, wobei eines der Ventile ein Schnellablaßventil mit
einem Auslaß bildet, während das andere Ventil durch einen By
pass-Kanal überbrückbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zwischen dem Reservoir und dem stromab gelegenen Ventil
(2) angeordnete, stromauf gelegene Ventil (1) das Schnellablaß
ventil mit dem Auslaß (10) aufweist, daß der Bypass-Kanal (26),
der eine Drossel aufweist, das stromab gelegene Ventil (2)
überbrückt, um eine direkte, gedrosselte Verbindung zwischen
dem stromauf gelegenen Ventil (1) und der Bremse herzustellen,
so daß nach dem Schließen des stromab gelegenen Ventils (2) die
Geschwindigkeit des Druckanstiegs reduziert ist.
2. Antiblockier-Bremssystem gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bypass-Kanal (26) einen durch Druck betätigbaren Ven
tilkörper (31) aufweist, der mit einem Ventilsitz (32) so in
Eingriff bringbar ist, daß die Strömung in einer Richtung von
der Auslaßöffnung (19) des stromab gelegenen Ventils (2) zum
Auslaßkanal (9) des stromauf gelegenen Ventils (1) verhindert
ist.
3. Antiblockier-Bremssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das stromauf gelegene Ventil (1) beidseitig wirkend ausge
bildet ist und einen Ventilkörper (4) aufweist, der wahlweise
mit unter Abstand angeordneten Ventilsitzen (6, 7) in Eingriff
bringbar ist, und daß das stromab gelegene Ventil (2) als ein
seitig wirkendes Ventil ausgebildet ist, dessen Ventilkörper
(16) mit einem einzigen Ventilsitz (18) in Eingriff bringbar
ist.
4. Antiblockier-Bremssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das stromauf und das stromab gelegene Ventil (1, 2) mem
branbetätigt und von einem Signaldruck gesteuert ist, der auf
einer Seite einer Membran (11, 17) wirkt, und daß ein solenoid
betätigtes Ventil (13, 22) den Signaldruck auf die Membran der
art steuert, daß der auf die dem stromauf gelegenen Ventil (1)
entgegengesetzte Seite der Membran wirkende Druck den Signal
druck für die Membran (17) des stromab gelegenen Ventils (2)
liefert.
Applications Claiming Priority (1)
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