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"Vorrichtung zur Bremsregelung in mit pneumatischen Aufhängungen versehenen
Fahrzeugen#t Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bremsregelieg in mit pneumatischen
Aufhängungen versehenen Fahrzeugen, bei der die Bremskraft der Fahrzeugbelastung
entspricht. In einem mit pneumatischen Aufhängungen
versehenen Fahrzeug ist
es möglich eine Vorrichtung zum Regeln der Bremskraft in Abhängigkeit von der Belastung,
welche
| g n'@asbt e e |
| auf jeder @tadaehse des Fahrzeuge ut 'indem man den |
jeweils in den lagern der pneumatischen Aufhängungen vorhandenen Dr..ck als Belastungsfühler
ausnützt. Dieser
Druck steht im Verhältnis zur Belastung der Lager
der pneumatischen Federn. Vorrichtungen dieser Art sind bekannt, jedoch sprechen
sie nur auf Veränderungen der Fahrzeugbelastung, nicht auch auf dynamische Einwirkungen
an, welche durch Schwankungen oder durZ-h plötzliches und unvorhergesehenes Abbremsen
während der Fahrt verursacht werden. Ziel der Erfindung ist insbesondere, den Maximaldruck
des Bremskreises in Abhängigkeit vom jeweiligen Druck in den Lagern der pneumatischen
Aufhängungen zu regeln, und zwar von einem Mindestdruck ausgehend,-
der dem Druck der Bremsanlage zur Durchführung einer Bremsung an der Adhäsionsgrenze
bei entlastetem Fahrzeug entspricht. Weiter sollen nach der Erfindung die Hinterräder,
insbesondere das rechte oder das linke beeinflußt werden, um Schwankungen des Fahrzeugs
in einer Kurve zu verhindern. Schließlich soll die erfindungsgemäße Vorrichtung-während
eines scharfen Abbremsens eingreifen und eine Blockierung der Räder mittels modulierender
oder pulsierender Wirkung des Druckmittels, welches auf die Betätigungsorgane der
Fahrzeugbremsen wirkt, beheben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, in welcher die Bremsbetätigungsmittel
durch einen Druckerzeuger angetrieben
werden, welcher mit einem
Bremsregler in Verbindung steht, der vom Druck gesteuert wird, welcher sich jeweils
in den Lagern einer pneumatischen Federung bildet, ist gekennzeichnet durch Antriebselemente
für den beweglichen Teil des Bremsreglers und durch Mittel, welche von den Veränderungen
der Stellung bzw. Bewegung des Fahrzeugs beeinflußbar sind, so daß diese von der
Stellung und/oder Betregung des Fahrzeugs beeinflussbaren Mittel - wenn bei unregelmäßigem
Abbremsen zumindest ein Teil der Fahrzeugräder blockiert - über die Antriebselemente
auf die beweglichen Teile des Bremsreglers einwirken, um den Speisdruck für die
Antriebsorgane der Bremsen durch aufeinanderfolgendes Einwirken zu begrenzen oder
auszuschalten. In einer besonders einfahen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird der bewegliche Teil wenigstens eines Stellmotors von einem Druckmittel,
d.h. pneumatisch oder hydraulisch, und von einer Federung beeinf-ußt und steht in
Antriebsverbindung mlt dem beweglichen Teil des Bremsreglers. Bei dieser Ausführungsform
wird zwischen die Druckmitteli insbesondere Druckluftquelle, und eine der Kammern
des Stellmotors eine Absperrvorrichtung eingeschaltet, wobei eine oder mehrere Vorrichtungen
von den Geschwindigkeitsveränderungen des Fahrzeugs und den Veränderungen der Winkelgeschwindigkeit
der Räder beeinflussbar sind, um die Absperrvorrichtung in Betrieb zu
setzen,
so daß, wenn die Fahrzeugräder bei unregelmäßigem Abbremsen blockieren, diese Vorrichtung,
bzw. Vorrichtungen den Bremsregler beeinflussen, um den Speisedruck für die Bremsbetätigungsorgane
zu begrenzen oder auszuschalten und somit die Bremswirkung so zu verändern, daß
sie im Verhältnis zum Adhäsionskoeffiziaten zwischen den Rädern und dem Boden steht.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung steht die auf
Geschwindigkeitsveränderungen ansprechende Vorrichtung mit elektrischen Kontakten
in Verbindung, welche wenigstens ein elektrisches Ventil steuern, das zwischen die
Druckluftquelle und die Druckkammer des Stellmotors eingeschaltet ist, der seinerseits
mit dem Bremsregler verbunden ist. Um Schwankungen des Fahrzeugs besonders in einer
Kurve zu verhindern, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei Stellmotoren
ausgerüstet, deren bewegliche Teile von den entsprechenden Federungen besufschlagt
sind und in Antriebsverbindung mit den beweglichen Teilen zweier Bremsregler stehen,
welche die Verbindung zwischen dem Bremsdruckerzeuger und den rechten und linken
Betätigungsorganen der Hinterradbremsen steuern. Diese Vorrichtung ist auch mit
zwei Absperrvorrichtungen, welche zwischen die Druckluftquelle und die beiden Druckkammern
der erwähnten Stellmotoren eingeschaltet sind und mit einer auf Geschwindigkeitsveränderungen
ansprechenden Vorrichtung, die mit den von
den Schwankungen des
Fahrzeugs beeinflussbaren Elementen in Verbindung steht, versehen, wobei letztere
mittels Wählereinrichtungen die Absperrvorrichtungen beeinflussen, um den Speisedruck
beider Betätigungsorgane oder nur den des rechten oder den des linken Betätigungsorgans
der Fahrzeugräder auszuschalten.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung zweier mit einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehener Bremsanlagen sowie anhand der Zeichnung.
Hierbei zeigen: Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer Bremsanlage
und Fig. 2 eine Variante der Anlage von Figur 1, bei der die Vorrichtung nicht nur
von den Verzöge-
rungen des Fahrzeugs, sondern auch von dessen ,Schwankungen
beeinflussbar ist. In beiden Anlagen werden Bremadruekerzeuger hydraulischer Art
verwendet.
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Die Anlage nach Pig. 1 ist mit einer hydraulischen Pumpe A ausgerüstet,
welche durch ein Pedal A1 angetrieben wird, das mittels Rohrleitungen
A2 und A3 mit den Antriebsorganender vorderen Bremse B1
und der hinteren Bremae82 in
Verbindung steht. Die hydraulische
Verbindung zwischen der Pumpe A und den hinteren Antriebsorganen der hinteren Bremsa
B2 erfolgt durch einen Bremsregler 0, welchem ein Teil der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, und zwar ein Stellmotor 14-20 mit der Druckkammer 04 eingegliedert
ist. In dem dargestellten Fall besteht der Bremsregler C aus drei koazialen Zylindern
10, 12 und 14, in welchen die entsprechenden Kolben 16, 18 und 20 gleiten, die auf
eiem einzigen Kolbenstock 24 verkeilt sind, und in den Zylindern 10, 12, 14 die
Kammern 019 029 C3, 04 und 05
begrenzen. Die Kammer 01 steht
mit Kammer 06 mittels eines Sperr-Ventils 22 in Verbindung, welches vom Ende
des Kolbenstocks 24 betätigt wird, auf den eine Feder 26 einwirkt, welche den Eingriff
des Ventils 22 in den entsprechenden Sitz zu verhindern sucht. Die Kammer
06 steht mit den Rohrleitungen A3 in Verbindung. Die Kammer 01 ist
über die Rohrleitung A4 mit den Antriebsorganen B2 der Hinterradbremsen verbunden.
Die Kammer C3 hingegen steht über die Rohrleitung D1 mit den Federn D der pneumatischen
Aufhängungen des Fahrzeugs in Verbindung. Die Kammer C2 ist über eine Öffnung 28
belüftet.
Die Federn D werden auf bekannte Art und Weise durch eine
Druckhuftquelle F (Speicher Fl, Kompressor F2) mittels eines der üblichen Ausgleichs
Ventile G gespeist, welches zwischen die Hinterradaehse und den Fahrzeugrahmen eingeschaltet
wird, um die Veränderungen des Abstandes' zwischen dem Boden und dem Fahrzeugrahmen
festzustellen, sobald sich die Belastung des Fahrzeugs verändert. Die Kammer 04
des Bremsreglers C steht über die Rohrleitung H1 mit einer Absperrvorrichtung H
in Verbindung, welche aus einem elektrischen Ventil besteht, dessen beweglicher
Teil die Verbindung der Leitung H1 mit einer Belüftungsöffnung H2, oder mit einer
Rohrleitung H3, welche in die Druckluftquelle F einmündet, steuert. Im Stromkreis
des Elektroventils H liegt außer der Stromquelle auch ein elektrischer Kontakt K1,
der vom beweglichen Teil einer bekannten, auf Geschwindigkeitsveränderungen ansprechenden
Vorrichtung K angetrieben wird, welche kinematisch mit den Hinterrädern
des Fahrzeugs verbunden ist.
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Diese Vorrichtung weist eine rotierende Masse auf,. die zum .Ausschalten
des Kontaktes Ki entgegen der Wirkung einer Feder azial verstellbar
ist.
Wenn sich die beschriebene Anlage in normalem Betriebszustand
befindet, herrscht in den Federn D ein bestimmter Zuftdriiek, der in Abhängigkeit
von der Fahrzeugbelastung mit Hilfe der Ausgleichseinrichtung bestimmt wird. Dieser
Druck wird über die Rohrleitung D1 in die Kammer C3 weitergeleitet und wirkt auf
den Kolben 18 ein mit dem Bestreben, diesen nach oben zu verschieben und so das
Ventil 22 von seinem Sitz zu entfernen. Es bildet sich so eine in Abhängigkeit von
der Fahrzeugbelastung mehr oder weniger gedrosselte Verbindung zwischen der Pumpe
A und den Antriebsorganen B2 usw. Die Druckkammer C4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist unwirksam, da sie durch die Auslassleitung H2 des elektrischen Ventils H belüftet
ist. Unter diesen Umständen wird den Betätigungsorganen B1 und B2 der Fahrzeugbremsen
durch Betätigung der Pumpe A in üblicher Weise eine Druckflüssigkeit zugeführt.
Wenn die Fahrzeugbelastung zunimmt, wird der Hebel 01 des Ausgleichventils
G verschoben, um den Druck in den Federn D der pneumatischen Aufhängung zu erhöhen.
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Dieser erhöhte Druck wird über die Zeitung D1 in die Kammer C3 weitergeleitet,
um die Gleichgewichtsverhältnisse der beweglichen Teile des Bremsreglers C zu verändern
und das Ventil 22 weiter zu öffnen. Dadurch steigert sich die Menge der aus der
Kammer C6 in die Kammer 01 strömenden Flüssigkeit, wodurch auch die Bremswirkung
der Antriebsorgane B2 gesteigert wird.
Bei Betätigung des Pedals
A1 wird der von der Pumpe A erzeugte Flüssigkeitsdruck von der Kammer C6 in die
Kammer 01 geleitet, um den Kolben 16 zu beeinflussen und den Druck, welcher
durch die Druckluft in der Kammer C3 auf den Kolben 18 ausgeübt wird, auszugleichen;
das Ventil 22 bleibt immer geöffnet, so daß der Flüssigkeitsdruck von der Kammer
C6 auf die Antriebsorgane B2 übertragen wird, um so die Hinterradbremsen zu betätigen.
Die Vorderradbremsen werden unmittelbar betätigt. Wenn die Belastung, welche auf
der hinteren Fahrzeugachse lastet, niedriger als die Maximalbelastung ist, so liegt
auch der Druck, welcher sich in der Kammer C3 bildet, unter dem Maximalüremsdruek.
Daher kommt es, daß die Pumpe bei Betätigung des Pedals A1 Druckflüssigkeit an die
Kammer C6 abgibgt und, diese Druckflüssigkeit über das offene Ventil 22 in die darunterstehende
Kammer C1 einströmt, um auf den Kolben 16 einen Druck@auszuüben, welcher durch den
in der Kammer 03
herrschenden Druck und durch die Einwirkung der Feder 26
ausgeglichen wird, während auf den Kolben 20 keine Wirkung ausgeübt wird, da - wie
bereits erwähnt - die Kammer 04 mit der Außenluft in Verbindung steht. Wenn der
von der Pumpe A erzeugte Druck den in der Kammer 03 herrschenden Druck und den Druck
der Feder 26 übersteigt, verschiebt sich die Kolbeneinheit 16, 18 und 20 entgegen
der Wirkung der Feder 26, so daß das Ventil 22 mehr oder weniger schnell in den
entsprechenden Sitz eingreifün kann. Auf diese Weise wird der Strom. z:iisohen den
KarmernC6 und C1 mehr oder
minder schnell gedrosselt, wodurch auch
der Flüssigkeitsdruck in den Antriebsorganen B2 der Hinterradbremsen im Verhältnis
zu der in jedem Augenblick auf die hintere Fahrzeugachse wirkenden Belastung abnimmt.
Der in den Antriebsorganen B1 wirkende Druck hingegen kann höhere Werte erreichen,
als jene welche sich in der Kammer C1 bilden. Solche Bedingungen stellen sich auch
ein, wenn sich der Luftdruck in den Federn D der Aufhängungen und in der Kammer
03 aufgrund von Schwankungen des Fahrzeugs verändert. Es erfährt also der
hydraulische Bremsdruck auch in diesem Falle Änderungen. Wenn der Flüssigkeitsdruck
in der KammeC1 abnimmt, so nimmt auch der Luftdruck in der Kammer= C3 ab. Dasselbe
gilt auch umgekehrt, d.h. wenn der Druck in der Kammer C1 zunimmt, so nimmt auch
der Luftdruck in der Kammer 03 zu. In diesem Falle bewirkt die Luftdruckzunahme,
daß sich das Ventil 22 öffnet und der Flüssigkeit den freien Zustrom in die Kammer
C1 gestattet, so lange "cis der Druck in dieser Kammer bieder im Verhältnis zu dem
Druck steht, welcher durch die Druckluft in der Kammer 03 auf den Kolben
18 ausgeübt wird.
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Wenn der von der Pumpe A erzeugte Flüssigkeitsdruck nicht den Wert
des Druckes erreicht, im Verhältnis zu dem der Bremsregler C eingreift, bleibt dessen
Ventil offe.. und
| der lillüei gi@eitsc;ruckä r y1 cher auf die vorderen |
Antriebsorgane B1 und die hinteren Organe B2 einwirkt, hat den
gleichen Wert. Nach der Erfindung werden die Hinterräder (Antriebsorgane B2) bei
Zunahme des Bremsdruckes, welcher durch die Pumpe A erzeugt wird, blockiert. In
diesem Fall tritt die auf Geschwindigkeitsveränderungen ansprechende Vorrichtung
K in Betrieb, deren rotierende, axial verstellbare Masse den Kontakt K1 schließt.
Dadurch wird das Elektroventil H erregt, dessen bewegliches Teil verschoben wird,
daß eine Verbindung zwischen der von der Druckluftquelle F kommenden Zeitung H3
und der Leitung H1 entsteht. Dadurch gelangt Druckluft in die Kammer C4, welche
auf den Kolben 20 (und daher auch auf die Kolben 16 und 18) entgegen der Wirkung
der Feder 26 einwirkt und so mit Hilfe des Ventils 22 die Verbindung zwischen der
Kammer C6 und der@Kammer C1 schließt. Durch die Verschiebung des Kolbens 16 wird
der Rauminhalt der Kammer C1 vergrößert, bis er den@Wert erreicht, welcher dem Flüssigkeitsdruck
entspricht, der in den Antriebsorganen B2 der hinteren Bremsen herrscht, um dadurch
die Entsperrung der Hinterradbremsen zu bewirken. D.h. die Bremstätigkeit der Antriebsorgane
B2 wird selbsttätig wieder hergestellt, und zwar so, daß sich die oben beschriebenen
Vorgänge wiederholen; dies so lange, wie die Betätigung der Pumpe A durch den Fahrzeuglenker
andauert oder bis die-Sperrung der Hinterradbremsen, hervorgerufen durch Veränderungen
des Adhäsionskoeffizienten zwischen Rädern und Straße, aufhört. In diesem Falle
wird also die Bremsung .
verändert oder pulsierend gemacht durch
aufeinanderfolgende Eingriffe der auf Geschwindigkeitsveränderungen ansprechenden
Vorrichtung K und der Drücke in der Kammer C1, bis der bereits erwähnte Adhäisionskoeffizient
erreicht wird, Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Teile der Anlage, die
denen der Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Bei dieser Ausführungsform betätigt die Pumpe A die Antriebsorgane
der Bremsen über eine Bremshilfe M bekannter Art, welche über eine Zeitung A2 mit
den Antriebsorganen B1 in Verbindung steht. ,Die Antriebsorgane B2 und B2# der Hinterradbremsen
hingegen werden mittels der Bremshilfe M über zwei Bremsregler C und N angetrieben,
welche wie die in Fig. 1 beschriebenen aufgebaut sind. Die Kammern C1 und N1 stehen
mit den entsprechenden Antriebsorganan B2 und B2' in Verbindung, während die Kammern
06 und N6 mit der Bremshilfe M verbunden sind.
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Auch in diesem Falle sind die Kammern C2 und N2 dauernd belüftet.
Die Kammern
03 und N3 stehen über Zeitungen D1 und D1l mit den Federn D der
pneumatischen Aufhängungen des Fahrzeugs in Verbindung und die Kammern 04 und N4
sind
mittels entsprechender Elektroventile H und P belüftet, wenn
die Elektroventile nicht erregt sind, während bei dee Erregung der Elektroventile
die Kammern 04 und N4 von der Druckluft F gespeist werden. Die hier beschriebene
Anlage ist durch einen Schwankungsmesser Q gebräuchlicher Art ergänzt, dessen zwei
bewegliche Teile die entsprechenden elektrischen Schalter Q1 und Q2 betätigen, welche
die Erregung der einander entsprechenden Relais R und S steuern. Diese Reläis weisen
die Ruhe-Kontakte R1 und S1 und die Arbeitskontakte R2 und S2 auf: Der Kontakt R1
steuert die Speisung des Elektroventils P, während der Kontakt S1 diejenige des
Elektroventils H steuert. Die Arbeitsweise der Vorrichtung dieser Ausführungsform
ist gleich der von Fig. 1, was das Eingreifen der auf Gesehwindigkeitsärrbrungen
ansprechenden Vorrichtung K betrifft. Wenn das Abbremsen den von der Fahrzeugbelastung
bestimmten Wert überschreitet, schließt die Vorrichtung K den Kontakt K1 und es
werden über die Kontakte R1 und St die entsprechenden Elektroventile H und P erregt.
Die Kammern 04 und N4 der Bremsregler C und N werden daher mit der Druckquelle F
verbunden, und die beweglichen Teile 16,, 18, 20 und 16a, 18a und 20a der Regler
C und N verschieben sich, ium die Verbindung zwischen den Kammern 06, C1 und N6,
N1 mit Hilfe der entsprechenden Ventile 22 und 22a entweder zu drosseln oder zu
schließen und die Aufhebung der Blockierung allmählich oder durch pulsierende Wirkung
auf die Hinterradbremeen (Antriebscrgarie B2 und B2') zu bewirken.,
Falls
das Fahrzeug in einer Kurve abgebremst wird, greift die auf Schwankungen ansprechende
Vorrichtung Q ein, Es wird entweder der Kontakt Q1 oder der Kontakt Q2 geschlossen,
wodurch das entsprechende Relais R oder S erregt wird und die entsprechenden Kontakte
betätigt werden. Es wird Kontakt R1 (oder S1) geöffnet, um die Speisung des Elektroventils
F (H) zu unterbrechen, während Kontakt R2 (S2) geschlossen wird, um das Elektroventil
H (F) zu erregen, welches die beweglichen Teile 16, 189 20 (16a, .18a, 20a) des
Bremsreglers entgegen der Wirkung der Feder (26a) 26 verschiebt, um die Verbindung
zwischen den Kammern 06 und 01 (N6 und N1) mit Hilfe des Ventils 22 (22a) zu drosseln
oder zu schließen. So wird die Bremswirkung des Antriebsorganes B2 (B2#) im Verhältnis
zur Bremswirkung des anderen Antriebsorgans B21 (B2) begrenzt oder ausgeschaltet.
Das in,der Kurve innen befindliche
wird gegenüber dem in der Kurve außen laufenden Rad nicht oder begrenzt gebremst.
In dieser Anlage können gleichzeitig beide Vorrichtungen K und Q wirken, in welchem
Falle die Geschwid.igkeitsverminderungswirkung gegenüber der Abgleitwirkung vorherrscht.
| Es können Änderungen an der erfindungsgemäßen Vorrichtung |
| die Vorrichtun |
| vorgenommen werden. Insbesondere kann/ein von dem Brems- |
regier oder den Bremsreglern 0 und N unabhängiges °1 elseine wobei die Bremsreg"1
a` dann auch
die Bremsvorn°:f'schtungen des Fahrzeuganhängers steuern können.
Außerdem grnnen
die beweglichen Teile des bzw. der Bremsregler
C und N auch elektromagnetisch angetrieben werden, derart, daB die Kontakte K1 und
Q1 - Q2 Elektromagnete steuern, welche in Antriebsverbindung mit den beweglichen
Teilen des Bremsreglers stehen.