DE3639149C2 - Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtungen für druckmittelbetätigte Kraftfahrzeug- und Anhängerfahrzeug-Bremsanlagen gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 10.

Eine der Gattung des Patentanspruchs 1 entsprechende Bremskraftregeleinrichtung ist aus der DE 33 44 839 A1, Fig. 1, bekannt.

Diese Bremskraftregeleinrichtung arbeitet in der Weise, daß beim Einleiten eines Bremsvorganges der in eine erste Steuerkammer eingesteuerte, als Steuerdruck dienende Bremsdruck eine erste Wirkfläche eines Bremsdruckregelkolbens beaufschlagt und über das sich in der Offenstellung befindliche Einlaßventil einer aus einem Einlaßventil und einem Auslaßventil bestehenden Vorsteuerventileinrichtung in eine zweite Steuerkammer gelangt und eine die zweite Steuerkammer begrenzende zweite Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens in der gleichen Richtung beaufschlagt.

Der Bremsdruckregelkolben wird vom Steuerdruck in Öffnungsrichtung eines mit dem Bremsdruckregelkolben in Wirkverbindung stehenden Bremsdruckregelventils bewegt. Das Auslaßventil des Bremsdruckregelventils wird dabei geschlossen und das Einlaßventil des Bremsdruckregelventils gelangt in die Offenstellung.

Der über das Bremsdruckregelventil ausgesteuerte Druck beaufschlagt eine der ersten Wirkfläche und der zweiten Wirkfläche entgegengerichtete dritte Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens.

Ist der ausgesteuerte Druck so weit angestiegen, daß die vom zu regelnden Druck, wie z. B. dem ausgesteuerten Druck, auf den Bremsdruckregelkolben ausgeübte Kraft gleich ist der entgegengerichtet vom Steuerdruck auf den Bremsdruckregelkolben einwirkenden Kraft, so nimmt der Bremsdruckregelkolben eine Stellung ein, in welcher das Bremsdruckregelventil in eine Abschlußstellung gelangt.

Wenn die Addition der ersten Wirkfläche und der zweiten Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens eine Gesamtwirkfläche ergibt, die genauso groß ist wie die dritte Wirkfläche und die auf die erste Wirkfläche und die zweite Wirkfläche einwirkenden Drücke gleich hoch sind, wird von der Bremskraftregeleinrichtung ein Druck ausgesteuert, dessen Steigung gleich der Steigung des Steuerdruckes ist. D. h., daß dann das Verhältnis vom Steuerdruck zu ausgesteuertem Druck 1 : 1 beträgt.

Gleichzeitig mit dem vorstehend beschriebenen Vorgang erfolgt eine Beaufschlagung eines die Vorsteuerventileinrichtung betätigenden Vorsteuerkolbens mit dem Steuerdruck. Das Einlaßventil der Vorsteuerventileinrichtung wird gegen eine Rückstellkraft in die Schließstellung gebracht, wodurch der Druck in der zweiten Steuerkammer begrenzt wird.

Da jetzt nur noch die gegenüber der vom ausgesteuerten Druck beaufschlagten dritten Wirkfläche kleinere erste Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens vom Steuerdruck beaufschlagt wird, wird von der Bremskraftregeleinrichtung ein gegenüber dem Steuerdruck niedrigerer Druck, d. h. ein untersetzter Druck ausgesteuert, dessen Höhe zusätzlich abhängig ist von der Stellung eines mit dem Bremsdruckregelventil zusammenwirkenden lastabhängigen Stellgliedes.

Um in einer Notsituation (Vollbremsung) einen Druck aussteuern zu können, der höher ist als der lastabhängig geregelte Druck, sind in der Bremskraftregeleinrichtung zusätzliche Mittel zur Betätigung des Vorsteuerventils vorgesehen. Die zusätzlichen Mittel bestehen aus einem teleskopartig mit dem Vorsteuerkolben verbundenen und relativ zu diesem verschiebbaren zusätzlichen Kolben. Der zusätzliche Kolben wird bei jedem Bremsvorgang mit dem als Steuerdruck für die Bremskraftregeleinrichtung dienenden Bremsdruck beaufschlagt. Die der vom Bremsdruck beaufschlagten Wirkfläche entgegengerichtete Wirkfläche des zusätzlichen Kolbens wird ständig mit einem Vorratsdruck belastet. Steigt bei einer Vollbremsung der Bremsdruck so weit an, daß die von ihm auf den zusätzlichen Kolben ausgeübte Kraft die entgegengerichtet auf den zusätzlichen Kolben einwirkende Kraft des Vorratsdruckes und des von dem Vorsteuerventil ausgesteuerten Druckes überwindet, wird der zusätzliche Kolben vom Bremsdruck in eine Stellung gebracht, in welcher er das Einlaßventil des Vorsteuerventils unabhängig von der Stellung des Vorsteuerkolbens in der Offenstellung hält, bzw. dieses in die Offenstellung bringt.

Mit den erwähnten zusätzlichen Mitteln läßt sich das Verhältnis von ausgesteuertem Druck zu Steuerdruck nur in Abhängigkeit von der Höhe des von einem Bremsventil ausgesteuerten Druckes verändern.

Eine der Gattung des Patentanspruchs 10 entsprechende Bremskraftregeleinrichtung ist aus der DE 33 44 839 A1, Fig. 2, bekannt.

Die zusätzlichen Mittel zum Betätigen des Vorsteuerventils werden bei dieser Bremskraftregeleinrichtung nicht von einem teleskopartig im Vorsteuerkolben angeordneten zusätzlichen Kolben gebildet, wie es bei der in Fig. 1 gezeigten Bremskraftregeleinrichtung der Fall ist, sondern es ist eine zusätzliche Ventileinrichtung in oder an der Bremskraftregeleinrichtung angeordnet, über welche die vom Bremsdruckregelkolben begrenzte Steuerkammer der Bremskraftregeleinrichtung in Abhängigkeit von der Höhe des Bremssteuerdruckes mit dem Druck der Vorsteuerkammer oder mit dem Bremssteuerdruck beaufschlagbar ist. Zum Betätigen der zusätzlichen Ventileinrichtung dient ein Stufenkolben, der vom Bremssteuerdruck gegen die Kraft des Vorratsdruckes verschiebbar ist. Wenn der Bremssteuerdruck niedriger ist als der Vorratsdruck, ist die Steuerkammer der Bremskraftregeleinrichtung über die Ventileinrichtung mit der Vorsteuerkammer verbunden. In die Steuerkammer der Bremskraftregeleinrichtung wird der Vorsteuerdruck eingesteuert. Überschreitet der Bremssteuerdruck die Höhe des Vorratsdruckes, wird die Steuerkammer der Bremskraftregeleinrichtung mittels der zusätzlichen Ventileinrichtung gegen die Vorsteuerkammer abgesperrt und mit dem Steuereingang der Bremskraftregeleinrichtung verbunden. In die Steuerkammer der Bremskraftregeleinrichtung wird dann der Bremssteuerdruck eingesteuert.

Aus der DE 28 49 879 A1 ist eine Bremskraftregeleinrichtung bekannt, die in der Bremsanlage eines luftgefederten Fahrzeugs angeordnet ist. Die Höhe des bei einem Bremsvorgang von der Bremskraftregeleinrichtung ausgesteuerten Bremsdruckes ist abhängig vom Druck in den Luftfederbälgen des Fahrzeugs und somit abhängig von der Fahrzeugbeladung. Die Regelgröße von Leer-Last bis Voll-Last wird bei dieser luftgesteuerten Bremskraftregeleinrichtung mittels eines mit dem Bremsdruckregelventil der Bremskraftregeleinrichtung zusammenwirkenden Stellgliedes eingestellt, dessen Position zum Bremsdruckregelventil mittels einer mit dem Stellglied zusammenwirkenden, vom Luftfederbalgdruck beaufschlagten Kolbeneinrichtung veränderbar ist.

Treten in der Luftfederanlage Störungen auf, wie Absinken des Luftfederbalgdruckes aufgrund eines Defektes an der Luftfederanlage oder an einer von der Luftfederanlage zu der Bremskraftregeleinrichtung führenden Druckmittelleitung, so kann die vorstehend erwähnte Regelgröße verfälscht werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtungen der eingangs erwähnten Arten so auszubilden, daß auch bei Störungen in der Luftfederanlage oder an einer von der Luftfederanlage zu der Bremskraftregeleinrichtung führenden Druckmittelleitung ein zur sicheren Abbremsung des Fahrzeugs erforderlicher Bremsdruck ausgesteuert wird.

Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen 1 und 10 angegebenen Ausführungen der Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einer in den Unteransprüchen angegebenen Weiterbildung der Erfindung kann der Vorsteuerkolben zur Betätigung der Vorsteuerventileinrichtung als Stufenkolben ausgebildet sein, so daß bei Ausfall der Stellmittel ein Bremsdruck ausgesteuert wird, der bei funktionsfähigen Stellmitteln in der Halblaststellung der Stellmittel von der Bremskraftregeleinrichtung ausgesteuert werden würde.

Durch Verändern der eine zusätzliche Kammer begrenzenden zusätzlichen Wirkfläche des Vorsteuerkolbens kann das Regelverhältnis (ausgesteuerter Druck zum Steuerdruck) geändert werden.

Werden die zusätzliche Kammer und die die zusätzliche Kammer begrenzende Wirkfläche des Vorsteuerkolbens so angeordnet, daß diese Wirkfläche des Vorsteuerkolbens in Öffnungsrichtung des Einlaßventils des Vorsteuerventils beaufschlagbar ist, so kann das Regelverhältnis von einem angenommenen Wert von z. B. 8 : 1 ausgehend in Richtung verschiedener Regelverhältnisse, wie z. B. 7 : 1; 5 : 1; 4 : 1 usw. geändert werden.

Werden die zusätzliche Kammer und die die zusätzliche Kammer begrenzende Wirkfläche des Vorsteuerkolbens so angeordnet, daß diese Wirkfläche des Vorsteuerkolbens in Schließrichtung des Einlaßventils des Vorsteuerventils beaufschlagbar ist, so kann das Regelverhältnis, von einem angenommenen Wert von z. B. 8 : 1 ausgehend in Richtung verschiedener Regelverhältnisse, wie z. B. 9 : 1; 11 : 1; 12,5 : 1 usw. geändert werden.

Gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 10 ist zwischen der zweiten Steuerkammer und der Druck-Vorsteuereinrichtung eine Ventileinrichtung angeordnet, über welche die zweite Steuerkammer wahlweise mit dem Druck in der Vorsteuerkammer oder mit einem Hilfssteuerdruck beaufschlagbar ist. Als Hilfssteuerdruck kann der Bremssteuerdruck oder auch ein Druck aus einem Druckmittelvorratsbehälter dienen.

Anhand der Zeichnung werden nachstehend zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung mit einer Druck-Vorsteuereinrichtung mit Vorsteuerkolben, wobei der Vorsteuerkolben eine eine Vorsteuerkammer begrenzende Wirkfläche und eine dieser Wirkfläche entgegengerichtete Wirkfläche aufweist, welche eine zusätzliche Kammer begrenzt, die über eine zusätzliche schaltbare Ventileinrichtung mit einem Hilfssteuerdruck beaufschlagbar ist und

Fig. 2 eine lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung mit einer Druck-Vorsteuereinrichtung mit einem eine Vorsteuerkammer begrenzenden Vorsteuerkolben, wobei eine Steuerkammer der Bremskraftregeleinrichtung über eine zusätzliche Ventileinrichtung wahlweise mit dem Druck in der Vorsteuerkammer oder mit einem Hilfssteuerdruck beaufschlagbar ist.

Gemäß Fig. 1 sind in einem aus einem ersten Gehäuseteil 18 und einem zweiten Gehäuseteil 42 bestehenden Gehäuse 18, 42 einer Bremskraftregeleinrichtung eine Druck-Vorsteuereinrichtung und ein lastabhängig steuerbares Bremsdruckregelventil angeordnet. Das zweite Gehäuseteil 42 beinhaltet ein Relaisventil und eine lastabhängig verstellbare Stelleinrichtung für das Bremsdruckregelventil, welches zum Einstellen der Regelgröße des Bremsdruckregelventils dient.

Im ersten Gehäuseteil 18 ist ein als Bremsdruckregelkolben dienender Abstufungskolben angeordnet, der sich aus einem als Hohlkörper ausgebildeten Kolbenteil 20 und einer an diesem befestigten Membran 49 zusammensetzt. Die Membran 49 ist mit ihrem äußeren Randbereich zwischen den beiden Gehäuseteilen 18, 42 eingespannt. Innerhalb des Kolbenteils 20 ist ein Doppelventilkörper 22 angeordnet, der unter der Vorspannung einer Feder 21 steht und mit einem am Kolbenteil 20 vorgesehenen Ventilsitz 23 ein Einlaßventil 22, 23 bildet.

Mit dem Kolbenteil 20 ist eine Anzahl radialer Rippen 53 verbunden, deren der Membran 49 zugewandte Stirnflächen Teile eines Kegelmantels bilden. Im ersten Gehäuseteil 18 ist ein Einlegering 51 mit einer Anzahl radialer feststehender Rippen 54 vorgesehen, in deren Zwischenräumen die Rippen 53 berührungslos eingreifen und deren der Membran 49 zugewandte Stirnflächen Teile eines entgegengesetzt verlaufenden Kegelmantels bilden. Der Abstufungskolben 20, 49 weist eine obere konstante Wirkfläche und eine mit der Bewegung des Abstufungskolbens 20, 49 veränderliche Wirkfläche auf.

Die obere Wirkfläche setzt sich aus einer vom Kolbenteil 20 gebildeten ersten Wirkfläche und einer von der Membran 49 gebildeten zweiten Wirkfläche zusammen. Von der ersten Wirkfläche wird eine erste Steuerkammer 19 begrenzt, die mit einem Anschluß 17 für Bremssteuerdruckmittel, im vorliegenden Fall für das von einem Bremsventil ausgesteuerte Druckmittel verbunden ist. Die zweite Wirkfläche begrenzt eine zweite Steuerkammer 50 welche über einen im ersten Gehäuseteil 18 angeordneten Kanal 55 mit einer Vorsteuerkammer 14 verbunden ist. Die Vorsteuerkammer 14 ist über ein Vorsteuerventil einer Druck-Vorsteuereinrichtung mit der ersten Steuerkammer 19 oder mit der Atmosphäre verbindbar.

Im zweiten Gehäuseteil 42 ist ein Relaiskolben 26 mittels eines Dichtringes 25 abgedichtet verschiebbar angeordnet. Der Relaiskolben 26 ist auf der der zweiten Steuerkammer 50 abgewandten Seite der Membran 49 des Bremsdruckregelkolbens 20, 49 gelegen, derart, daß vom Relaiskolben 26 und der Membran 49 des Bremsdruckregelkolbens 20, 49 eine dritte Steuerkammer 48 begrenzt wird. Der Relaiskolben 26 weist auf seiner der dritten Steuerkammer 48 zugewandten Seite einen koaxial zum Bremsdruckregelkolben 20, 49 angeordneten rohrförmigen Fortsatz auf, der in dem als Hohlkörper ausgebildeten Teil 20 des Bremsdruckregelkolbens 20, 49 geführt wird. Der rohrförmige Fortsatz des Relaiskolbens 26 erstreckt sich durch den Relaiskolben 26 hindurch in eine vom Relaiskolben 26 begrenzte Druckmittelausgangskammer 47 hinein, die auf der der dritten Steuerkammer 48 abgewandten Seite des Relaiskolbens 26 gelegen ist.

Von dem in der Druckmittelausgangskammer 47 gelegenen, als Ventilsitz 30 ausgebildeten Teil des rohrförmigen Fortsatzes und einem mittels eines Dichtringes 44 in einer Gehäuseausnehmung abgedichtet geführten Doppelventilkörpers 32 wird ein Auslaßventil 30, 32 gebildet. Ein ringförmiger Gehäuseeinsatz 46 ist mittels eines Dichtringes 45 abgedichtet in einer Gehäuseausnehmung im zweiten Gehäuseteil 42 konzentrisch zum Doppelventilkörper 32 angeordnet. Der Gehäuseeinsatz 46 ist als Ventilsitz 31 für ein aus dem Doppelventilkörper 32 und dem gehäusefesten Ventilsitz 31 bestehendes Einlaßventil 32, 31 ausgebildet. Mittels einer Feder 34 wird der Doppelventilkörper 32 in Richtung auf den Einlaßventilsitz 31 zu belastet.

Die über einen nicht dargestellten Druckmittelausgang mit Bremszylindern verbundene Druckmittelausgangskammer 47 ist über das Einlaßventil 31, 32 oder das Auslaßventil 30, 32 mit einer Druckmitteleingangskammer 43 oder mit der Atmosphäre verbindbar. Die Druckmitteleingangskammer 43 steht über einen Druckmitteleingang 33 mit einem Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung.

Zur Herstellung einer lastabhängig verstellbaren Verbindung zwischen dem Bremsdruckregelventil und einem Steuerteil dient ein hohler Stößel 28, der durch das kombinierte Einlaß- und Auslaßventil 30, 31, 32 und den rohrförmigen Fortsatz des Relaiskolbens 26 hindurchgeführt ist, wobei zwischen dem Stößel 28 und der Innenwand des rohrförmigen Fortsatzes des Relaiskolbens 26 ein Dichtring 27 angeordnet ist. Das dem Bremsdruckregelventil zugeordnete Ende des hohlen Stößels 28 ist als Ventilsitz 24 ausgebildet und bildet mit dem Doppelventilkörper 22 des Bremsdruckregelventils ein Auslaßventil 24, 22.

Das entgegengesetzte Ende 35 des hohlen Stößels 28 gleitet auf einer Steuerkurve 41, welche Teil eines hohlen Steuerkolbens 37 ist, der im wesentlichen quer zur Längsachse des Stößels 28 bewegbar ist.

Ein koaxial zum Steuerkolben 37 angeordneter Stufenkolben (hier nur teilweise dargestellt) steht mit dem Steuerkolben 37 in Wirkverbindung. Eine Stirnfläche und eine Ringfläche des Stufenkolbens begrenzen eine erste Steuerkammer (nicht dargestellt) und eine zweite Steuerkammer 40, welche druckdicht voneinander getrennt und über zugeordnete Anschlüsse mit den Luftfederbälgen des Fahrzeuges verbunden sind. Eine Regelfeder 36 ist im Hohlraum des Steuerkolbens 37 derart angeordnet, daß deren Spannung der Druckrichtung des auf den Stufenkolben wirkenden und auf den Steuerkolben 37 übertragenen Steuerdruckes entgegenwirkt, wobei die Vorspannung dieser Feder 36 mittels einer Schraube einstellbar ist. Eine zweite zusätzliche Feder 39 ist innerhalb der Regelfeder 36 derart angeordnet, daß sie über ein topfförmiges Zwischenstück 38 mit der Regelfeder 36 in Reihe geschaltet ist.

Die Druck-Vorsteuereinrichtung setzt sich aus dem erwähnten Vorsteuerventil und einem zur Betätigung des Vorsteuerventils dienenden Vorsteuerkolben 12, der in einer Ausnehmung des ersten Gehäuseteiles 18 mittels eines Dichtringes 57 abgedichtet verschiebbar angeordnet ist, zusammen. Der Vorsteuerkolben 12 begrenzt die Vorsteuerkammer 14. Am Vorsteuerkolben 12 ist ein sich in die erste Steuerkammer 19 hineinerstreckender Fortsatz angeordnet, in welchem ein Durchlaß vorgesehen ist, der an dem freien Ende des Fortsatzes als Ventilsitz 13 ausgebildet ist. Der Ventilsitz 13 bildet zusammen mit einem im ersten Gehäuseteil 18 geführten und in Richtung auf den Ventilsitz 13 zu von einer Feder 56 belastender Doppelventilkörper 16 ein Auslaßventil 13, 16. Ein den Fortsatz des Vorsteuerkolbens 12 ringförmig umgebender gehäusefester weiterer Ventilsitz 15 bildet zusammen mit dem Doppelventilkörper 16 ein Einlaßventil 15, 16. Der Vorsteuerkolben 12 ist auf seiner der Vorsteuerkammer 15 abgewandten Seite topfförmig ausgebildet und wird von einer Feder 58, die innerhalb des topfförmigen Teiles des Vorsteuerkolbens 12 angeordnet ist, in Öffnungsrichtung des Einlaßventils 15, 16 des Vorsteuerventils belastet. Die Feder 58 stützt sich über einen Federteller 59 und eine auf diesen einwirkende Einstellschraube 61, die in einem die Gehäuseausnehmung für den Vorsteuerkolben 12 verschließenden Deckel 62 angeordnet ist, ab.

Der Deckel 62 weist einen sich in den topfförmigen Teil des Vorsteuerkolbens 12 hinein erstreckenden, vorzugsweise rohrförmig ausgebildeten Fortsatz 60 auf. Der Außendurchmesser des Fortsatzes 60 entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser des topfförmigen Teiles des Vorsteuerkolbens 12. Zwischen der Mantelfläche des Fortsatzes 60 des Deckels 62 und der Innenwand des topfförmigen Teiles des Vorsteuerkolbens 12 ist ein Dichtring 11 angeordnet. Durch diese teleskopartige Anordnung von Vorsteuerkolben 12 und Fortsatz 60 des Deckels 62 zueinander wird eine von einem Hilfssteuerdruck beaufschlagbare als Hilfssteuerkammer dienende zusätzliche Kammer 9 gebildet, die von einer als Ringfläche 10 ausgebildeten Wirkfläche des Vorsteuerkolbens 12, welche der die Vorsteuerkammer 14 begrenzenden Wirkfläche des Vorsteuerkolbens 12 entgegengerichtet ist, dem Deckel 62 sowie der die Ausnehmung für den Vorsteuerkolben 12 begrenzenden Wandung begrenzt wird.

Im Deckel 62 ist ein erster Kanal 4 angeordnet, über welchen die Kammer 9 mit einem ebenfalls teilweise im Deckel 62 gelegenen Druckmittelanschluß 3 verbunden ist. Ein im Deckel 62 vorgesehener zweiter Kanal 63 verbindet den von Deckel 62 und dem Vorsteuerkolben 12 begrenzten Raum, in welchem die Feder 58 gelegen ist, mit einem weiteren teilweise im Deckel 62 angeordneten Anschluß 64, der in diesem Ausführungsbeispiel als Entlüftungsanschluß für das Auslaßventil 13, 16 des Vorsteuerventils 13, 16, 15) dient.

Der Druckmittelanschluß 3 ist über eine Druckmittelleitung 8 mit dem Druckmittelausgang einer als 3/2-Wegeventil ausgebildeten Ventileinrichtung 6 verbunden, deren Druckmitteleingang über eine Druckmittelleitung 5 mit einer Bremssteuerdruck-Leitung 65 in Verbindung steht. Über eine Druckmittelleitung 7 ist der Steuereingang des 3/2-Wegeventils 6 mit einer Steuerdruckquelle verbunden.

Als Steuer- oder auch Schaltdruck für das 3/2-Wegeventil 6 kann der Luftfederbalgdruck bei einem luftgefederten Fahrzeug dienen. Als Hilfssteuerdruck zur Beaufschlagung des Vorsteuerkolbens 12 in Öffnungsrichtung des Einlaßventils 15, 16 der Druck-Vorsteuereinrichtung kann beispielsweise der Eingangsdruck der Bremskraftregeleinrichtung (Bremssteuerdruck für die erste Steuerkammer 19) oder auch ein Vorratsdruck aus einer beliebigen Vorratsdruckmittelquelle genommen werden.

Die Ventileinrichtung 6 ist als zwangsgeschaltete Ventileinrichtung (z. B. schaltbar bei Unterschreiten oder Überschreiten eines vorbestimmbaren Luftfederbalgdruckes) ausgebildet.

Die im vorstehenden beschriebene lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung arbeitet wie folgt:

Ein vom Motorwagen- oder Anhänger-Bremsventil kommender, als Steuerdruck dienender Bremsdruck wird über den Druckmittelanschluß 17 in die erste Steuerkammer 19 und gleichzeitig über die Steuerkammer 19 sowie das geöffnete Einlaßventil 15, 16 der Druck-Vorsteuereinrichtung in die Vorsteuerkammer 14 und über den Kanal 55 in die zweite Steuerkammer 50 oberhalb der Membran 49 eingesteuert.

Bei Erreichen eines bestimmten, auf den Vorsteuerkolben 12 wirkenden Vorsteuerdruckes (Bremssteuerdruckes) bewegt sich der Vorsteuerkolben 12 gegen die Kraft der Feder 58, die über die Stellschraube 61 einstellbar ist, nach oben, wodurch das Einlaßventil 15, 16 der Druck-Vorsteuereinrichtung schließt.

Gleichzeitig wirkt der Bremssteuerdruck in der ersten Steuerkammer 19 auf die erste Wirkfläche des Abstufungskolbens 20, 49 und - wie vorstehend bereits erläutert - auf die Oberseite der Membran 49 des als Abstufungskolben (20, 49) ausgebildeten Bremsdruckregelkolbens und drückt diesen dadurch hinunter. Der Doppelventilkörper 22 folgt dieser Bewegung unter dem Einfluß der Feder 21, setzt auf die als Auslaßventil ausgebildete Stirnfläche 24 des Stößels 28 auf und verschließt somit das Auslaßventil 24, 22 und öffnet beim weiteren Hinabgehen des Abstufungskolbens 20, 49 das Einlaßventil 22, 23 des Bremsdruckregelventils 22, 23, 24).

Der über den Anschluß 17 anstehende Bremssteuerdruck von dem Bremsventil wird nun über das Einlaßventil 22, 23 am Führungsspalt zwischen dem Bremsdruckregelkolben 20, 49 und dem Fortsatz des Relaiskolbens 26 vorbei in die dritte Steuerkammer 48 oberhalb des Relaiskolbens 26 eingesteuert. Der Relaiskolben 26 wird daraufhin nach unten bewegt und schließt mit seinem Ventilsitz 30 das Auslaßventil 30, 32 des Relaisventils und öffnet beim weiteren Herablaufen das Einlaßventil 31, 32 des Relaisventils, so daß Druckluft über den Druckmittelanschluß 33 und die Druckmitteleingangskammer 43 sowie das geöffnete Einlaßventil 31, 32 aus dem Druckmittelvorratsbehälter in die Druckmittelausgangskammer 47 und von dieser in die Bremszylinder strömen kann.

Unterhalb des Relaiskolbens 26 baut sich der Druck vom Vorratsbehälter auf und bewegt beim Übersteigen des Druckes in der dritten Steuerkammer 48 oberhalb des Relaiskolbens 26 diesen wieder nach oben und schließt das Einlaßventil 31, 32, wodurch eine Bremsdruckabschlußstellung erreicht ist. Der jetzt in den Bremszylindern herrschende Druck entspricht dem in Abhängigkeit vom Beladungsgewicht über das Bremsdruckregelventil 22, 23, 24 geregelten Druck. In der Zeichnung ist die Vollaststellung im drucklosen Zustand dargestellt.

Nach Beendigung des Bremsvorganges baut sich der Bremssteuerdruck wieder ab, wodurch der Relaiskolben 26 und der als Bremsdruckregelkolben dienende Abstufungskolben 20, 49 in die jeweils obere Endlage bewegt werden und zugleich die Auslaßventile 22, 24 und 30, 32 des Bremsdruckregelventils 22, 23, 24 bzw. des Relaisventils 30, 31, 32 geöffnet werden. Das Druckmittel kann dann über die Entlüftung entweichen. Die Ausgangskammer 47 wird über das Auslaßventil 30, 32 des Relaisventils 30, 31, 32 und die dritte Steuerkammer 48 wird über das Auslaßventil 22, 24 des Bremsdruckregelventils 22, 23, 24 entlüftet. Die Entlüftung der zweiten Steuerkammer 50 erfolgt über das jetzt wieder geöffnete Einlaßventil 15, 16 des Vorsteuerventils und die erste Steuerkammer 19.

Am Steuereingang der Ventileinrichtung 6 steht über die Druckmittelleitung 7 Druckmittel aus den Luftfederbälgen des Fahrzeugs an. Desgleichen steht am Druckmitteleingang der Ventileinrichtung 6 über die Druckmittelleitung 5 bei einem Bremsvorgang der Bremssteuerdruck an, der auch in der ersten Steuerkammer 19 wirkt.

Sinkt der Druck in einem der Luftfederbälge, bedingt durch einen Defekt an einem Luftfederbalg oder auch an einem Luftfederventil, ab, so schaltet die Ventileinrichtung 6 durch Federkraft um. Das Einlaßventil der Ventileinrichtung 6 ist jetzt geöffnet und die Verbindung zwischen der Leitung für den Bremssteuerdruck und der zusätzlichen Kammer 9 in der Druck- Vorsteuereinrichtung ist über das geöffnete Einlaßventil sowie die Druckmittelleitung 8 und den Druckmittelanschluß 3 sowie den Kanal 4 hergestellt.

Bei Einleiten eines Bremsvorganges wird vom Motorwagenbremsventil über den Druckmittelanschluß 17 Druckmittel (Bremssteuerdruck) in die erste Steuerkammer 19 eingesteuert. Gleichzeitig gelangt über das geöffnete Einlaßventil 15, 16 der Druck-Vorsteuereinrichtung das Druckmittel (Vorsteuerdruck) in die Vorsteuerkammer 14 und von dieser über den Kanal 55 in die zweite Steuerkammer 50. Die erste Wirkfläche und die zweite Wirkfläche des als Abstufungskolben 20, 49 ausgebildeten Bremsdruckregelkolbens werden vom Bremssteuerdruck beaufschlagt. Gleichzeitig wird über die Ventileinrichtung 6 Bremssteuerdruck in die zusätzliche Kammer 9 der Druck-Vorsteuereinrichtung eingesteuert. Der hier als Hilfssteuerdruck dienende Bremssteuerdruck beaufschlagt die die zusätzliche Kammer 9 begrenzende Wirkfläche 10 des Vorsteuerkolbens 12 in Öffnungsrichtung des Einlaßventils 15, 16 des Vorsteuerventils 15, 16, 13.

Wie im vorstehenden bereits beschrieben, wird von der Bremskraftregeleinrichtung jetzt ein Druck ausgesteuert, der zum Steuerdruck ein Verhältnis von 1 : 1 aufweist.

Ist der Druck in der Vorsteuerkammer 14 soweit angestiegen, daß er die Kraft des auf die Ringfläche 10 des Vorsteuerkolbens 12 einwirkenden Druckes sowie die auf den Vorsteuerkolben 12 einwirkende Kraft der Feder 58 übersteigt, so wird der Vorsteuerkolben 12 entgegen der Kraft der Feder 58 und entgegen der Kraft des auf die Ringfläche 10 einwirkenden Druckes in der zusätzlichen Kammer 9 nach oben verschoben und das Einlaßventil 15, 16 der Druck-Vorsteuereinrichtung schließt. Das Vorsteuerventil 15, 16, 13 der Druck- Vorsteuereinrichtung befindet sich jetzt in einer Abschlußstellung. Der in der zweiten Steuerkammer 50 befindliche Druck wird gehalten.

Bei weiterer Einsteuerung von Bremssteuerdruck in die erste Steuerkammer 19 wird auch in die zusätzliche Kammer 9 der Druck-Vorsteuereinrichtung als Hilfssteuerdruck dienender Bremssteuerdruck eingesteuert und das Einlaßventil 15, 16 des Vorsteuerventils 15, 16, 13 der Druck-Vorsteuereinrichtung wird wieder geöffnet.

Die Höhe des über die Druck-Vorsteuereinrichtung in die zweite Steuerkammer 50 eingesteuerten Vorsteuerdruckes ist jedoch abhängig von der Größe der einander entgegengerichteten, einerseits vom Vorsteuerdruck und andererseits vom Hilfssteuerdruck beaufschlagten Wirkflächen des Vorsteuerkolbens 12 und von der Kraft der auf dem Vorsteuerkolben 12 einwirkenden Feder 58.

Der Druck in der dritten Steuerkammer 48 baut sich während der weiteren Einsteuerung von Bremsdruck in der ersten Steuerkammer 19 über das geöffnete Einlaßventil 22, 23 des Bremsdruckregelventils 22, 23, 24 weiter auf. Ist der Druck in der dritten Steuerkammer 48 soweit angestiegen, daß die vom Druck in der dritten Steuerkammer 48 auf die Membran 49 des Abstufungskolbens 20, 49 ausgeübte Kraft gegenüber der vom Druck in der zweiten Steuerkammer 50 entgegengerichtet auf die Membran 49 einwirkenden Kraft sowie gegenüber der vom Druck in der ersten Steuerkammer 19 auf das Teil 20 des Abstufungskolbens 20, 49) ausgeübten Kraft überwiegt, so fährt der Abstufungskolben 20, 49 nach oben in Richtung auf die erste Steuerkammer 19 zu.

Desgleichen wird auch der Vorsteuerkolben 12, der während der weiteren Einsteuerung von Bremssteuerdruck in die erste Steuerkammer 19 und bei weiterer Einsteuerung von Hilfssteuerdruck in die zusätzliche Kammer 9 der Druck-Vorsteuereinrichtung in Öffnungsrichtung des Einlaßventils 16, 15 des Vorsteuerventils 13, 15, 16 bewegt worden ist, in Schließrichtung des Einlaßventils 16, 15 des Vorsteuerventils 13, 15, 16 verschoben, so daß auch das Vorsteuerventil 13, 15, 16 in eine Abschlußstellung gelangt. Durch die Kraft des vom Relaisventil 30, 31, 32 ausgesteuerten Druckes in der Druckmittelausgangskammer 47 wird der Relaiskolben 26 in Richtung auf die dritte Steuerkammer 48 zubewegt. Das Einlaßventil 31, 32 des Relaisventils 30, 31, 32 schließt, so daß eine Abschlußstellung erreicht wird.

Unabhängig davon, ob der von den Luftfederbälgen in die Kammern 40 des Steuerteiles eingesteuerte Druck ausreicht, um über den Stufenkolben auf den die Steuerkurve 41 tragenden Steuerkolben 37 eine Kraft auszuüben, welche den als Stellglied dienenden Stößel 28 in eine Stellung bringt, in welcher das Bremsdruckregelventil derart beeinflußt wird, daß ein von der Fahrzeugbeladung abhängiger Bremsdruck ausgesteuert werden kann, wird von der Bremskraftregeleinrichtung ein Bremsdruck ausgesteuert, der zur sicheren Abbremsung eines Fahrzeuges erforderlich ist.

Im Gegensatz zu einer normalen Bremskraftregelung, bei welcher nach der Einbremsphase der in die zweite Steuerkammer 50 eingesteuerte Druck begrenzt wird oder auch bei einer Bremskraftregeleinrichtung mit einer entlüftenden Druck-Vorsteuereinrichtung der Druck in der zweiten Steuerkammer abgebaut wird, so daß lediglich die durch den Druck in der dritten Steuerkammer 48 erzeugte Kraft und die durch den Druck in der ersten Steuerkammer 19 erzeugte Kraft sowie durch den begrenzten Druck in der zweiten Steuerkammer 50 erzeugte Kraft einander entgegengerichtet auf dem Abstufungskolben 20, 49 einwirken, wird durch das Erhöhen des Druckes in der zweiten Steuerkammer 50 während des gesamten Bremsvorganges die zweite Wirkfläche (Membran 49) des Abstufungskolbens 20, 49 mit dem höheren Druck in der zweiten Steuerkammer 50 belastet, so daß die vom Druck in der dritten Steuerkammer 48 erzeugte und auf den Abstufungskolben 20, 49 einwirkende Kraft nicht nur gegen die vom Druck in der ersten Steuerkammer 19 erzeugte auf die erste Wirkfläche des Abstufungskolbens 20, 49 einwirkende Kraft sondern zusätzlich gegen die vom erhöhten Druck in der zweiten Steuerkammer 50 erzeugte auf die zweite Wirkfläche (Membran 49) des Abstufungskolbens 20, 49 ausgeübte Kraft wirken muß.

Die Wirkung ist die gleiche, wie sie durch Verändern der die erste Steuerkammer 19 begrenzenden ersten Wirkfläche des Abstufungskolbens 20, 49 erzielt werden kann.

D. h. das Flächenverhältnis zwischen den einander entgegengerichteten Wirkflächen des Bremsdruckregelkolbens (Abstufungskolben 20, 49 ist durch Druckänderung in der zweiten Steuerkammer 50 indirekt veränderbar. Die Größe der Veränderung dieses Flächenverhältnisses ist abhängig von dem Druckverlauf in der zweiten Steuerkammer 50. Der Druckverlauf in der zweiten Steuerkammer 50 ist wiederum abhängig vom Flächenverhältnis der einander entgegengerichteten Wirkflächen des Vorsteuerkolbens 12.

Die der Vorsteuerkammer 14 abgewandte, über die zusätzliche Ventileinrichtung 6 beaufschlagbare Wirkfläche 10 des Vorsteuerkolbens 12 kann kleiner oder größer als die der Vorsteuerkammer 14 zugewandte Wirkfläche oder auch genauso groß wie die der Vorsteuerkammer 14 zugewandte Wirkfläche des Vorsteuerkolbens 12 sein.

Die Ventileinrichtung 6, über welche der Vorsteuerkolben 12 in Öffnungsrichtung des Einlaßventils der Druck- Vorsteuereinrichtung mit Druckmittel beaufschlagbar ist, wird, wie in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben, zwangsgeschaltet, in Abhängigkeit vom Luftfederbalgdruck.

Die Erfindung läßt sich sowohl bei einer Bremskraftregeleinrichtung mit integriertem Relaisventil als auch bei einer Bremskraftregeleinrichtung ohne Relaisventil anwenden. Bei einer Bremskraftregeleinrichtung, welche kein Relaisventil enthält, und bei welcher es sich somit um ein durchsteuerndes Ventil handelt, entspricht die dritte Steuerkammer der mit den Bremszylindern verbundenen Druckmittelausgangskammer. Der Ausgangsdruck entspricht dann dem geregelten Druck in der dritten Steuerkammer 48 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Der Bremsdruckregelkolben kann sowohl, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben, als Abstufungskolben mit veränderbarer dritter Wirkfläche als auch als einfacher Stufenkolben ausgebildet sein, dessen dritte Wirkfläche nicht veränderbar ist.

Es ist natürlich auch möglich, die von einer zusätzlichen Kammer (Hilfssteuerkammer) begrenzte Wirkfläche am Vorsteuerkolben 12 so anzuordnen, daß diese Wirkfläche vom Hilfssteuerdruck in Schließrichtung des Einlaßventils des Vorsteuerventils beaufschlagbar ist.

Als Hilfssteuerdruck kann in allen erwähnten Fällen sowohl der Bremssteuerdruck als auch Druck aus einem Druckmittel- Vorratsbehälter genommen werden.

Fig. 2 zeigt eine lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung, die in ihrem Aufbau im wesentlichen gleich ist der in Fig. 1 gezeigten Bremskraftregeleinrichtung.

Der besseren Übersicht halber sind die den in Fig. 1 gezeigten Bauteile gleichen Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In einem aus einem ersten Gehäuseteil 18 und einem zweiten Gehäuseteil 42 bestehenden Gehäuse 18, 42 einer Bremskraftregeleinrichtung sind eine Druck-Vorsteuereinrichtung und ein lastabhängig steuerbares Bremsdruckregelventil angeordnet. Das zweite Gehäuseteil 42 beinhaltet ein Relaisventil und eine lastabhängig verstellbare Stelleinrichtung für das Bremsdruckregelventil, welches zum Einstellen der Regelgröße des Bremsdruckregelventils dient.

Im ersten Gehäuseteil 18 ist ein als Bremsdruckregelkolben dienender Abstufungskolben angeordnet, der sich aus einem als Hohlkörper ausgebildeten Kolbenteil 20 und einer an diesem befestigten Membran 49 zusammensetzt. Die Membran 49 ist mit ihrem äußeren Randbereich zwischen den beiden Gehäuseteilen 18, 42 eingespannt. Innerhalb des Kolbenteils 20 ist ein Doppelventilkörper 22 angeordnet, der unter der Vorspannung einer Feder 21 steht und mit einem am Kolbenteil 20 vorgesehenen Ventilsitz 23 ein Einlaßventil 22, 23 bildet.

Der Abstufungskolben 20, 49 weist eine obere konstante Wirkfläche und eine mit der Bewegung des Abstufungskolbens 20, 49 veränderliche untere Wirkfläche auf. Die obere Wirkfläche setzt sich aus einer vom Kolbenteil 20 gebildeten ersten Wirkfläche und einer von der Membran 49 gebildeten zweiten Wirkfläche zusammen. Von der ersten Wirkfläche wird eine erste Steuerkammer 19 begrenzt, die mit einem Druckmittelanschluß 17 für Bremssteuerdruckmittel, wie im vorliegenden Fall für das von einem Bremsventil ausgesteuerte Druckmittel verbunden ist. die zweite Wirkfläche begrenzt eine zweite Steuerkammer 50.

Oberhalb des Teiles 20 des Bremsdruckregelkolbens 20, 49 ist im ersten Gehäuseteil 18 eine Vorsteuerkammer 14 angeordnet, welche über ein Vorsteuerventil einer Druck-Vorsteuereinrichtung mit der ersten Steuerkammer 19 oder mit der Atmosphäre verbindbar ist.

Im zweiten Gehäuseteil 42 ist ein Relaiskolben 26 abgedichtet verschiebbar angeordnet. Der Relaiskolben 26 ist auf der der zweiten Steuerkammer 50 abgewandten Seite der Membran 49 des Bremsdruckregelkolbens 20, 49 gelegen, derart, daß vom Relaiskolben 26 und der Membran 49 des Bremsdruckregelkolbens 20, 49) eine dritte Steuerkammer 48 begrenzt wird. Der Relaiskolben 26 weist auf seiner der dritten Steuerkammer 48 zugewandten Seite einen koaxial zum Bremsdruckregelkolben 20, 49 angeordneten rohrförmigen Fortsatz auf, der in dem als Hohlkörper ausgebildeten Teil 20 des Bremsdruckregelkolbens 20, 49 geführt wird. Der rohrförmige Fortsatz des Relaiskolbens 26 erstreckt sich durch den Relaiskolben 26 hindurch in eine vom Relaiskolben 26 begrenzte Druckmittelausgangskammer 47 hinein, die auf der der dritten Steuerkammer 48 abgewandten Seite des Relaiskolbens 26 gelegen ist.

Von dem in der Druckmittelausgangskammer 47 gelegenen, als Ventilsitz 30 ausgebildeten Teil des rohrförmigen Fortsatzes und einem in einer Gehäuseausnehmung abgedichtet geführten Doppelventilkörper 32 wird ein Auslaßventil 30, 32 gebildet. Ein ringförmiger Gehäuseeinsatz 46 ist in einer Gehäuseausnehmung im zweiten Gehäuseteil 42 konzentrisch zum Doppelventilkörper 32 angeordnet. Der Gehäuseeinsatz 46 ist als Ventilsitz 31 für ein aus dem Doppelventilkörper 32 und dem gehäusefesten Ventilsitz 31 bestehendes Einlaßventil 32, 31 ausgebildet. Mittels einer Feder 34 wird der Doppelventilkörper 32 in Richtung auf den Einlaßventilsitz 31 zu belastet.

Die über einen nicht dargestellten Druckmittelausgang mit Bremszylindern verbundene Druckmittelausgangskammer 47 ist über das Einlaßventil 31, 32 oder das Auslaßventil 30, 32 mit einer Druckmitteleingangskammer 43 oder mit der Atmosphäre verbindbar. Die Druckmitteleingangskammer 43 steht über einen Druckmitteleingang 33 mit einem Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung.

Zur Herstellung einer lastabhängig verstellbaren Verbindung zwischen dem Bremsdruckregelventil und einem Steuerteil dient ein hohler Stößel 28, der durch das kombinierte Einlaß- und Auslaßventil 30, 32, 32 und den rohrförmigen Fortsatz des Relaiskolbens 26 hindurchgeführt ist.

Das dem Bremsdruckregelventil zugeordnete Ende des hohlen Stößels 28 ist als Ventilsitz 24 ausgebildet und bildet mit dem Doppelventilkörper 22 des Bremsdruckregelventils ein Auslaßventil 24, 22. Das entgegengesetzte Ende 35 des hohlen Stößels 28 gleitet auf einer Steuerkurve 41, welche Teil eines hohlen Steuerkolbens 37 ist, der im wesentlichen quer zur Längsachse des Stößels 28 bewegbar ist.

Die Druck-Vorsteuereinrichtung setzt sich aus dem erwähnten Vorsteuerventil und einem zur Betätigung des Vorsteuerventils dienenden Vorsteuerkolben 12, der in einer Ausnehmung des ersten Gehäuseteiles 18 mittels eines Dichtringes abgedichtet verschiebbar angeordnet ist, zusammen. Der Vorsteuerkolben 12 begrenzt die Vorsteuerkammer 14. Am Vorsteuerkolben 12 ist ein sich in die erste Steuerkammer 19 hineinerstreckender Fortsatz angeordnet, in welchem ein Durchlaß vorgesehen ist, der an dem freien Ende des Fortsatzes als Ventilsitz 13 ausgebildet ist. Der Ventilsitz 13 bildet zusammen mit einem im ersten Gehäuseteil 18 geführten und in Richtung auf den Ventilsitz 13 zu von einer Feder belasteten Doppelventilkörper 16 ein Auslaßventil 13, 16. Ein den Fortsatz des Vorsteuerkolbens 12 ringförmig umgebender gehäusefester weiterer Ventilsitz 15 bildet zusammen mit dem Doppelventilkörper 16 ein Einlaßventil 15, 16. Der Vorsteuerkolben 12 ist auf seiner der Vorsteuerkammer 14 abgewandten Seite topfförmig ausgebildet und wird von einer Feder 58, die innerhalb des topfförmigen Teiles des Vorsteuerkolbens 12 angeordnet ist, in Öffnungsrichtung des Einlaßventils 15, 16 des Vorsteuerventils belastet. Die Feder 58 stützt sich über einen Federteller und eine auf diesen einwirkende Einstellschraube, die in einem die Gehäuseausnehmung für den Vorsteuerkolben 12 verschließenden Deckel 62 angeordnet ist, ab.

Ein im Deckel 62 vorgesehener Kanal 63 verbindet den von Deckel 62 und dem Vorsteuerkolben 12 begrenzten Raum, in welchem die Feder 58 gelegen ist, mit einem im Deckel angeordneten Raum 73, der in diesem Ausführungsbeispiel als Entlüftungsanschluß für das Auslaßventil 13, 16 des Vorsteuerventils 13, 16, 15) dient.

Es ist eine als 3/2-Wegeventil ausgebildete Ventileinrichtung 70 vorgesehen, die, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, von der Bremskraftregeleinrichtung örtlich getrennt angeordnet ist. Die Ventileinrichtung 70 kann jedoch, sowohl bei diesem Ausführungsbeispiel als auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 oder auch bei anderen Ausführungsarten der erfindungsgemäßen Bremskraftregeleinrichtung direkt am Gehäuse der Bremskraftregeleinrichtung angeordnet sein oder in dieses integriert werden.

Ein erster Eingang des 3/2-Wegeventils 70 ist über eine Druckmittelleitung 69 mit einem Anschluß 67 der Bremskraftregeleinrichtung verbunden, der mit der Vorsteuerkammer 14 in Verbindung steht.

Ein zweiter Eingang des 3/2-Wegeventils 70 steht über eine Druckmittelleitung 71 mit einer den Bremssteuerdruck führenden Druckmittelleitung 65 in Verbindung, die an den mit der ersten Steuerkammer 19 verbundenen Druckmittelanschluß 17 angeschlossen ist.

Ein Steuereingang des 3/2-Wegeventils 70 ist über eine Druckmittelleitung 72 mit einer Steuerdruckquelle, wie z. B. einem Luftfederbalg eines luftgefederten Fahrzeugs, verbunden.

Ein Druckmittelausgang des 3/2-Wegeventils 70 ist über eine Druckmittelleitung 68 mit einem Druckmittelanschluß 66 der Bremskraftregeleinrichtung verbunden, welcher mit der zweiten Steuerkammer 50 der Bremskraftregeleinrichtung in Verbindung steht.

Als Steuer- oder auch Schaltdruck für das 3/2-Wegeventil 70 dient der Luftfederbalgdruck bei einem luftgefederten Fahrzeug. Als Hilfssteuerdruck zur Beaufschlagung der von der zweiten Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens 20, 49 begrenzten zweiten Steuerkammer 50 kann beispielsweise der Eingangsdruck der Bremskraftregeleinrichtung (Bremssteuerdruck für die erste Steuerkammer 19 oder auch ein Vorratsdruck aus einer beliebigen Vorratsdruckmittelquelle genommen werden.

Die Ventileinrichtung 70 ist als zwangsgeschaltete Ventileinrichtung (beispielsweise schaltbar bei Unterschreiten oder Überschreiten eines vorbestimmbaren Luftfederbalgdruckes) ausgebildet.

Die im vorstehenden beschriebene lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung arbeitet wie folgt:

Ein vom Motorwagen- oder Anhänger-Bremsventil kommender, als Steuerdruck dienender Bremsdruck wird über den Druckmittelanschluß 17 in die erste Steuerkammer 19 und gleichzeitig über die erste Steuerkammer 19 sowie das geöffnete Einlaßventil 15, 16 der Druck-Vorsteuereinrichtung in die Vorsteuerkammer 14 und über die Druckmittelleitung 69 dem ersten Eingang der Ventileinrichtung 70 zugeführt. Der erste Eingang der Ventileinrichtung 70 ist mit dem Ausgang der Ventileinrichtung 70 verbunden. Der zweite Eingang der Ventileinrichtung 70 ist gegen den Ausgang der Ventileinrichtung 70 abgesperrt. Vom Ausgang der Ventileinrichtung 70 gelangt das Druckmittel aus der Vorsteuerkammer 14 über die Druckmittelleitung 68 und den Druckmittelanschluß 66 in die zweite Steuerkammer 50 der Bremskraftregeleinrichtung.

Bei Erreichen eines bestimmten, auf den Vorsteuerkolben 12 wirkenden Bremssteuerdruck bewegt sich der Vorsteuerkolben 12 gegen die Kraft der Feder 58, die über die Stellschraube einstellbar ist nach oben, wodurch das Einlaßventil 15, 16 der Druck-Vorsteuereinrichtung schließt.

Gleichzeitig wirkt der Bremssteuerdruck in der ersten Steuerkammer 19 auf die erste Wirkfläche des Abstufungskolbens 20, 49 und auf die Oberseite der Membran 49 des als Abstufungskolben 20, 49 ausgebildeten Bremsdruckregelkolbens und drückt diesen dadurch hinunter. Der Doppelventilkörper 22 folgt dieser Bewegung unter dem Einfluß der Feder 21, setzt auf die als Auslaßventilsitz ausgebildete Stirnfläche 25 des Stößels 28 auf und verschließt somit das Auslaßventil 24, 22 und öffnet beim weiteren Hinabgehen des Abstufungskolbens 20, 49 das Einlaßventil 22, 23 des Bremsdruckregelventils 22, 23, 24.

Der über den Druckmittelanschluß 17 anstehende Bremssteuerdruck von dem Bremsventil wird nun über das Einlaßventil 22, 23 am Führungsspalt zwischen dem Bremsdruckregelkolben 20, 49 und dem Fortsatz des Relaiskolbens 26 vorbei in die dritte Steuerkammer 48 oberhalb des Relaiskolbens 26 eingesteuert. Der Relaiskolben 26 wird daraufhin nach unten bewegt und schließt mit seinem Ventilsitz 30 das Auslaßventil 30, 32 des Relaisventils und öffnet beim weiteren Herablaufen das Einlaßventil 31, 32 des Relaisventils, so daß Druckluft über den Druckmittelanschluß 33 und die Druckmitteleingangskammer 43 sowie das geöffnete Einlaßventil 31, 32 aus dem Druckmittelvorratsbehälter in die Druckmittelausgangskammer 47 und von dieser in die Bremszylinder strömen kann.

Unterhalb des Relaiskolbens 26 baut sich der Druck vom Vorratsbehälter auf und bewegt beim Übersteigen des Druckes in der dritten Steuerkammer 48 oberhalb des Relaiskolbens 26 diesen wieder nach oben und schließt das Einlaßventil 31, 32, wodurch eine Bremsdruckabschlußstellung erreicht ist. Der jetzt in den Bremszylindern herrschende Druck entspricht dem in Abhängigkeit vom Beladungsgewicht über das Bremsdruckregelventil 22, 23, 24 geregelten Druck. In der Zeichnung ist die Vollaststellung im drucklosen Zustand dargestellt.

Nach Beendigung des Bremsvorganges baut sich der Bremssteuerdruck wieder ab, wodurch der Relaiskolben 26 und der als Bremsdruckregelkolben dienende Abstufungskolben 20, 49 in die jeweils obere Endlage bewegt werden und zugleich die Auslaßventile 22, 24 und 30, 32 des Bremsdruckregelventils 22, 23, 24 bzw. des Relaisventils 30, 31, 32 geöffnet werden. Das Druckmittel kann dann über die Entlüftung entweichen. Die Ausgangskammer 47 wird über das Auslaßventil 30, 32 des Relaisventils 30, 31, 32 und die dritte Steuerkammer 48 wird über das Auslaßventil 22, 24 des Bremsdruckregelventils 22, 23, 24 entlüftet. Die Entlüftung der zweiten Steuerkammer 50 erfolgt über die Ventileinrichtung 70, das jetzt wieder geöffnete Einlaßventil 15, 16 des Vorsteuerventils 13, 15, 16 und die erste Steuerkammer 19.

Bei jedem Bremsvorgang steht am zweiten Eingang der Ventileinrichtung 70 über die Druckmittelleitung 71 Bremssteuerdruck an. Am Steuereingang der Ventileinrichtung 70 steht über die Druckmittelleitung 72 ständig Druckmittel aus einer Steuerdruckquelle, wie z. B. den Luftfederbälgen eines luftgefederten Fahrzeugs, an.

Im Normalbetrieb ist der zweite Eingang der Ventileinrichtung 70 gegen den mit der zweiten Steuerkammer 50 verbundenen Ausgang der Ventileinrichtung 70 abgesperrt. Über den ersten Eingang der Ventileinrichtung 70 und den mit dem ersten Eingang verbundenen Ausgang der Ventileinrichtung 70 sowie die mit dem mit der zweiten Steuerkammer 50 in Verbindung stehenden Druckmittelanschluß 66 verbundene Druckmittelleitung 68 wird Vorsteuerdruck aus der Vorsteuerkammer 14 in die zweite Steuerkammer 50 eingesteuert.

Sinkt der Druck in einem der Luftfederbälge, bedingt durch einen Defekt an einem Luftfederbalg oder auch an einem Luftfederventil ab, so schaltet die Ventileinrichtung 70 durch Federkraft um. Der mit der Vorsteuerkammer 14 über die Druckmittelleitung 69 verbundene Druckmitteleingang der Ventileinrichtung 70 ist jetzt gegen den mit der zweiten Steuerkammer 50 über die Druckmittelleitung 68 verbundenen Ausgang der Ventileinrichtung 70 abgesperrt, D. h. daß die Vorsteuerkammer 14 und die zweite Steuerkammer 50 nicht mehr miteinander verbunden sind.

Der über die Druckmittelleitung 71 mit der Steuerdruckquelle (zum Druckmittelanschluß 17 führende Bremssteuerdruck-Leitung 65) verbundene Eingang der Ventileinrichtung 70 ist jetzt mit dem mit der zweiten Steuerkammer 50 über die Druckmittelleitung 68 verbundenen Ausgang der Ventileinrichtung 70 verbunden.

Gleichzeitig mit der Einsteuerung von Bremssteuerdruck in die erste Steuerkammer 19 wird über die Druckmittelleitung 71, die Ventileinrichtung 70 sowie die Druckmittelleitung 68 und den Druckmittelanschluß 66 Bremssteuerdruck in die zweite Steuerkammer 50 eingesteuert.

Die erste Wirkfläche und die zweite Wirkfläche des als Abstufungskolben 20, 49 ausgebildeten Bremsdruckregelkolbens werden vom Bremssteuerdruck beaufschlagt. In der dritten Steuerkammer 48 baut sich der zu regelnde Druck auf und beaufschlagt die dritte Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens 20, 49 in Richtung auf die zweite Steuerkammer 50 und die erste Steuerkammer 19 zu. Da die Addition der ersten Wirkfläche und der zweiten Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens 20, 49 eine Gesamtwirkfläche ergibt, die genauso groß ist wie die dritte Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens 20, 49 wird von der Bremskraftregeleinrichtung ein Druck ausgesteuert, dessen Steigung gleich der Steigung des Bremssteuerdruckes ist. D. h. daß das Verhältnis vom Steuerdruck zum ausgesteuerten Druck 1 : 1 beträgt.

Während des gesamten Verlaufes des Bremsvorganges gelangt aus der ersten Steuerkammer 19 über das Einlaßventil 15, 16 des Vorsteuerventils Bremssteuerdruck in die Vorsteuerkammer 14. Der sich in der Vorsteuerkammer 14 aufbauende normalerweise als Vorsteuerdruck dienende Bremssteuerdruck bewegt den Vorsteuerkolben 12 gegen die Kraft der Feder 58 in Schließrichtung des Einlaßventils 15, 16 des Vorsteuerventils 13, 15, 16. Das Einlaßventil 15, 16 des Vorsteuerventils 13, 15, 16 gelangt in die Schließstellung, so daß eine Abschlußstellung erreicht ist.

Da die Vorsteuerkammer 14 jedoch über die Ventileinrichtung 70 gegen die zweite Steuerkammer 50 abgesperrt ist, kann der normalerweise als Vorsteuerdruck dienende Bremssteuerdruck aus der Vorsteuerkammer 14 nicht in die zweite Steuerkammer 50 gelangen. Das bedeutet, daß die Druck-Vorsteuereinrichtung auf den Bremsdruckregelvorgang keinen Einfluß mehr nimmt. Ist der Bremsvorgang abgeschlossen, so wird die zweite Steuerkammer 50 über die Ventileinrichtung 70 und die Druckmittelleitung 71 sowie die als Bremsdrucksteuerleitung dienende Druckmittelleitung 65 entlüftet. Die Vorsteuerkammer 14 wird über das wieder in die Offenstellung gelangende Einlaßventil 15, 16 des Vorsteuerventils 13, 15, 16 und die Steuerkammer 19 sowie den Druckmittelanschluß 17 entlüftet.

Sowohl beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 oder auch bei anderen Ausführungsarten des Erfindungsgegenstandes kann zwischen der Ventileinrichtung und der mit dieser verbundenen Druckmittelquelle eine Ventileinrichtung zur Beeinflussung des Druckes angeordnet werden.

Claims (14)

1. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung für druckmittelbetätigte Kraftfahrzeug- und Anhängerfahrzeug-Bremsanlagen mit folgenden Merkmalen:

• a) es ist ein Bremsdruckregelkolben (20, 49) vorgesehen, der eine von einem Bremssteuerdruck beaufschlagbare erste Wirkfläche und eine von einem Vorsteuerdruck in der gleichen Richtung beaufschlagbare zweite Wirkfläche aufweist;
• b) der Bremsdruckregelkolben (20, 49) weist eine von einem zu regelnden Druck beaufschlagte dritte Wirkfläche auf, die der ersten Wirkfläche und der zweiten Wirkfläche entgegengerichtet ist;
• c) von der ersten Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens (20, 49) wird eine erste Steuerkammer (19) begrenzt und von der zweiten Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens (20, 49) wird eine zweite Steuerkammer (50) begrenzt;
• d) es ist ein vom Bremsdruckregelkolben (20, 49) betätigbares Bremsdruckregelventil (22, 23, 24) vorgesehen, dessen Regelgröße über ein lastabhängig verstellbares Stellglied 28 einstellbar ist;
• e) es ist ein von einem Vorsteuerkolben (12) betätigbares Vorsteuerventil (15, 16, 13) mit einem Einlaßventil 15, 16) und einem Auslaßventil 13, 16) vorgesehen, über welches die zweite Steuerkammer 50 mit einem Vorsteuerdruck, der auch in einer Vorsteuerkammer 14 ansteht, beaufschlagbar ist;
• f) es sind zusätzliche Mittel zur Betätigung des Vorsteuerventils (15, 16, 13) vorgesehen;
• g) die zusätzlichen Mittel zur Betätigung des Vorsteuerventils (15, 16, 13) werden von einer am Vorsteuerkolben (12) angeordneten zusätzlichen Wirkfläche (10), welche eine zusätzliche Kammer (9) begrenzt, und einer Ventileinrichtung (6) gebildet.
• h) die zusätzliche Kammer (9) ist über die Ventileinrichtung (10) mit einem Hilfssteuerdruck beaufschlagbar;

dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraftregeleinrichtung in der Bremsanlage eines luftgefederten Kraftfahrzeugs oder Anhängerfahrzeugs angeordnet ist und daß die Ventileinrichtung (6) als eine vom Druck wenigstens eines Luftfederbalgs abhängig steuerbare Ventileinrichtung ausgebildet ist.

2. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerkolben (12) und das Vorsteuerventil (13, 15, 16) so ausgebildet und so angeordnet sind, daß der Vorsteuerkolben (12) vom Druck in der zusätzlichen Kammer (9) in Richtung der Offenstellung des Einlaßventils (15, 16) des Vorsteuerventils (13, 15, 16) beaufschlagbar ist.

3. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerkolben (12) und das Vorsteuerventil (13, 15, 16) so ausgebildet und so angeordnet sind, daß der Vorsteuerkolben (12) vom Druck in der zusätzlichen Kammer (9) in Richtung der Schließstellung des Einlaßventils (16, 15) des Vorsteuerventils (13, 15, 16) beaufschlagbar ist.

4. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerkolben (12) als Stufenkolben ausgebildet ist.

5. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die zusätzliche Kammer (9) begrenzende Wirkfläche (10) des Vorsteuerkolbens (12) kleiner ist als die die Vorsteuerkammer (14) begrenzende Wirkfläche des Vorsteuerkolbens (12).

6. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die zusätzliche Kammer (9) begrenzende Wirkfläche (10) des Vorsteuerkolbens (12) gleich groß ist wie die die Vorsteuerkammer (14) begrenzende Wirkfläche des Vorsteuerkolbens (12).

7. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die zusätzliche Kammer (9) begrenzende Wirkfläche (10) des Vorsteuerkolbens (12) größer ist als die die Vorsteuerkammer (14) begrenzende Wirkfläche des Vorsteuerkolbens (12).

8. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kammer (9) über die Ventileinrichtung (6) mit dem gleichen Bremssteuerdruck beaufschlagbar ist, welcher in die erste Steuerkammer (19) der Bremskraftregeleinrichtung eingesteuert wird.

9. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kammer (9) über die Ventileinrichtung (6) mit dem Druck aus einem Druckmittelvorratsbehälter beaufschlagbar ist.

10. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung für druckmittelbetätigte Kraftfahrzeug- und Anhängerfahrzeug-Bremsanlagen mit folgenden Merkmalen:

• a) es ist ein Bremsdruckregelkolben (20, 49) vorgesehen, der eine von einem Bremssteuerdruck beaufschlagbare erste Wirkfläche und eine von einem Vorsteuerdruck in der gleichen Richtung beaufschlagbare zweite Wirkfläche aufweist;
• b) der Bremsdruckregelkolben (20, 49) weist eine von einem zu regelnden Druck beaufschlagte dritte Wirkfläche auf, die der ersten Wirkfläche und der zweiten Wirkfläche entgegengerichtet ist;
• c) von der ersten Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens (20, 49) wird eine erste Steuerkammer (19) begrenzt und von der zweiten Wirkfläche des Bremsdruckregelkolbens (20, 49) wird eine zweite Steuerkammer (50) begrenzt;
• d) es ist ein vom Bremsdruckregelkolben (20, 49) betätigbares Bremsdruckregelventil (22, 23, 24) vorgesehen, dessen Regelgröße über ein lastabhängig verstellbares Stellglied (28) einstellbar ist;
• e) es ist ein von einem Vorsteuerkolben (12) betätigbares Vorsteuerventil (15, 16, 13) mit einem Einlaßventil (15, 16) und einem Auslaßventil (13, 16) vorgesehen, über welches die zweite Steuerkammer (50) mit einem Vorsteuerdruck, der auch in einer Vorsteuerkammer (14) ansteht, beaufschlagbar ist;
• f) es ist eine steuerbare Ventileinrichtung (70) vorgesehen, über welche die zweite Steuerkammer (50) wahlweise mit dem vom Vorsteuerventil (13, 15, 16) beeinflußten Vorsteuerdruck oder mit einem anderen Steuerdruck beaufschlagbar ist;

dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraftregeleinrichtung in der Bremsanlage eines luftgefederten Kraftfahrzeugs oder Anhängerfahrzeugs angeordnet ist, und daß die Ventileinrichtung (70) als eine vom Druck wenigstens eines Luftfederbalgs abhängig steuerbare Ventileinrichtung ausgebildet ist.

11. Lastabhängige steuerbare Bremskraftregeleinrichtungen nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) die Ventileinrichtung (70) weist einen ersten Eingang, einen zweiten Eingang, einen Steuereingang und einen Ausgang auf;
• b) der erste Eingang ist mit der Vorsteuerkammer (14) verbunden und der zweite Eingang ist mit einer Steuerdruckquelle verbunden;
• c) der Steuereingang ist wenigstens einem Luftfederbalg des luftgefederten Kraftfahrzeugs bzw. Anhängerfahrzeugs verbunden;
• d) der Ausgang ist mit der zweiten Steuerkammer (50) verbunden;
• e) die Ventileinrichtung (70) ist derart ausgebildet, daß wahlweise der erste Eingang mit dem Ausgang verbunden ist und der zweite Eingang gegen den Ausgang abgesperrt ist oder der zweite Eingang mit dem Ausgang verbunden ist und der erste Eingang gegen den Ausgang abgesperrt ist.

12. Lastabhängig steuerbare Bremskraftregeleinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ventileinrichtung (6, 70) und der mit dieser verbundenen Druckmittelquelle eine weitere Ventileinrichtung zur Beeinflussung des Druckes angeordnet ist.