DE2106849A1

DE2106849A1 - Druckmittelbetatigte Bremsvor richtung

Info

Publication number: DE2106849A1
Application number: DE19712106849
Authority: DE
Inventors: Maurice John Leamington Spa Warwick Wimbusch (Großbritannien)
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1970-02-19
Filing date: 1971-02-13
Publication date: 1971-08-26
Also published as: GB1281471A; DE7105403U

Description

Patentanmeldung

ÄÜTOüOTIVE PRODUCTS COl-EPAJTY LIMITED

Tachbrook Road, Leamington Spa, Warwickshire; England

Druckciittelbetätigte Bremsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine druckmittelbetätigte Bremsvorrichtung für Fahrzeuge, bei der die maximale Bremskraft auf mindestens ein Paar von Rädern von einem von der Fahrzeugbeladung abhängigen Absperrorgan steuerbar ist und bei der die Bremsen der genannten Räder von zwei getrennten Druckmitteldruckanordnungen mit einer gleichzeitig auf beide gemeinsam einwirkenden Steuereinrichtung betätigbar sind.

Bekanntermaßen ist einer der Faktoren, die die Haftung der Fahrzeugreifen an der Straßenoberfläche bestimmen, die Belastung der Fahrzeugräder} dementsprechend können unter allen StraSenverhältnissen die Bremsen eines Fahrzeuges stärker und ohne, daß eine Rutachgefahr besteht, angezogen werden, wenn das Fahrzeug stärker beladen ist.

Es wird heute immer mehr üblich, besonders bei schweren Lastkraftwagen druckmittelbetätigte Zweikreis-Bremssysteme

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vorzusehen, die beide die Bremsen an einem bestimmten Paar von Fahrzeugrädern betätigen,,

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei Fahrzeugen mit einem solchen Zweikreis-Bremssystem ein Absperrorgan vorzusehen, dessen Einstellung sich mit der Beladung des Fahrzeuges ändert, so daß entsprechend der Beladung der Druck, der in beiden druckmittelbetätigten Bremssystemen auf wenigstens ein Paar von Fahrzeugrädern ausgeübt wird, begrenzt wird, wobei dieses Absperrorgan beim Ausfallen eines Bremskreises sicherstellen soll, daß durch das zweite Bremssystem der maximale Bremsdruck auf die Bremsen aufrechterhalten bleibt,

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Absperrorgan Druckmitteldurchlässe zur Übertragung des Druckmitteldrueks der jeweiligen Druckmitteldruckanordnung auf die zugehörigen Bremsen aufweist, wobei die Druckmitteldurchlässe mit voneinander getrennten Yerschlußgliedern versehen sind, die mittels einer auf beide gemeinsam einwirkenden, von der Fahrzeugbeladung abhängigen und dem auf die Bremsen wirkenden Druckmitteldruck entgegengerichteten Feder in offener Stellung gehalten sind; dabei sind die Bremsen auch bei Ausfall einer der Druckmitteldruckanordnungen von der anderen Druckmitteldruckanordnung mit dem ganzen gegen den Federdruck wirksamen Bremsdruck beaufschlagbar.

Bei der Bremsvorrichtung nach der Erfindung liegen die voneinander getrennten Verschlußglieder je einer axial im Abstand zur anderen, in einer Bohrung angeordneten Auflagefläche an, wobei das erste Verschluß-

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glied über einen ersten Stößel und das zweite Verschließglied über einen zweiten, zwischen den Yerschlußgliedern angeordneten Stößel mit der gemeinsamen Feder in Wirkverbindung steht und die Stößel mit gleich großen wirksamen Flächen ausgebildet sind. Die stromab liegenden Flächen der Verschlußglieder und die beiden Stößel sind niit einem dem Federdruck entgegengerichteten Druckmitteldruck, die stromauf liegende Fläche des ersten Versehlußgliedes und der erste Stößel sind mit einem dem Federdruck gleich gerichteten Druckmitteldruck beaufschlagt.

Zweckmäßigerweise ist bei der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung der Sitz des zweiten Verschlußgliedes als eine öffnung mit einem mindestens der Stößelfläche gleichen Durchtrittsq.uersch.nitt ausgebildete

Bei der Bremsvorrichtung nach der Erfindung sind Anschläge zur Begrenzung der axialen, öffnenden Verschiebung der Stößel vorgesehen.

Vorteilhafterweise ist bei der Bremsvorrichtung nach der Erfindung das Absperrorgan an der Karosserie des mit den Bremsen ausgerüsteten Fahrzeuges angeordnet, und es ist ein Verbindungsglied zwischen einem Anschlag der gemeinsamen Feder und einer Fahrzeugachse mit einer gegen die Kraft dieser Feder mit zunehmender Fahrzeugbeladung abnehmend wirksamen Feder vorgesehen«

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Abbildungen im einzelnen beschrieben:

Fig. 1 zeigt schematisch ein druckmittelbetätigtes Bremssystem für ein Fahrzeug nach der Erfindung;

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Fig. 2 zeigt das Absperrorgan dieser Bremsvorrichtung im Detail.

Die in Pig. 1 dargestellte Bremsvorrichtung ist ein Flüssigkeitsdruck-Bremssystem mit geteiltem Durchfluß und Druckspeicher, bei dem die Bremsen 11 an den Vorderrädern des Fahrzeugs über Flüssigkeitsdruckmotor zylinder 12 betätigt werden und die Bremsen 13 an den Hinterrädern des Fahrzeuges von entsprechenden Flüssigkeitsdruckmotorzylindern 14 und 15. Mit einer Pumpen-Abschlußventil-Einheit 16, deren Pumpe vom Motor oder vom Getriebe des Fahrzeugs angetrieben wird, wird Druckflüssigkeit einem Yorratsgefäß 17 entnommen und den beiden Druckspeichern 18 und 19 über ein Trennventil 21 zugeführt, wobei das Absperrventil bewirkt, daß die von der Pumpe geförderte Druckflüssigkeit dem Vorratsgefäß 17 zugeführt wird, wenn die Druckspeicher gefüllt sind_o

Die Druckspeicher 18 und 19 gehören zwei getrennten Druckmitteldruckanordnungen an, deren eine den Druckspeicher 18, die Motorzylinder 12 der vorderen Bremsen und die Hotorzylinder 14 der rückwärtigen Bremsen enthält, während das andere aus dem Druckspeicher und den Motorzylindern 15 der rückwärtigen Bremsen besteht. Ein vom Fahrer mittels des Pedals 23 betätigtes Steuerventil 22 besteht aus getrennten Ventilen für die beiden Druckmitteldruckanordnungen, von denen jedes die Verbindung zwischen den I-iotorzylindern und dem Druckspeicher des zugehörigen Systems normalerweise unterbricht und die Hotorzylinder mit dem Vorratsgefäß 17 verbindet, während durch Betätigung des Steuerventils durch den Fahrer die

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Verbindung zwischen den Motorzylindern und dem Vorratsgefäß unterbrochen und zwischen den Hotorzylindern und den Druckspeichern hergestellt wird,.

Bei der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ist in die Verbindungsleitungen zwischen dem vom Fahrer betätigten Steuerventil 22 und den Motorzylindern 14 und 15 ein Absperrorgan 24 (Pig. 1) eingebaut. Das Trennventil 21 hat die Aufgabe, bei Ausfall der Druckflüssigkeitspumpe ein Zurückfließen der Druckflüssigkeit aus den Druckspeichern zu verhindern, weiterhin bewirkt es beim Auftreten eines Lecks in einem Druckspeicher oder den zugehörigen Druckleitungen einen Abschluß beider Systeme gegen die Pumpe und schließt ebenfalls das unbeschädigte System gegen das undichte System ab, so daß dieses weiterhin für eine Betätigung der Bremsen zur Verfügung steht bis der Druck des Druckspeichers dieses Systems erschöpft ist»

Hach Pig. 2 besteht das Absperrorgan aus einem Ventilkörper 25 mit Auslässen 26 und 27, die mit den Hotorzylindern 15 bzw₀ 14 verbunden sind, sowie Einlassen 28 und 29, die mit den.beiden Ventilen des Steuerventils 22 und darüber mit den Druckspeichern 19 bzw. 18 verbunden sind. Wie weiter unten noch beschrieben wird, sind Mittel, zur Steuerung der Verbindungen zwischen den Durchlässen 26 und 28 bzw. 27 und 29 vorgesehen, durch die bewirkt wird, daß die genannten Verbindungen unterbrochen werden, wenn der Druck in einem Motorzylinder einen durch die Pahrzeugbeladung bestimmten Wert überschreitet.

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Eine Bohrung innerhalb des Ventilkörpers 25 besteht aus Teilen mit verschiedenen Durchmessern, und zwar einem Teil 30 mit dem kleinsten Durchmesser und zwei Teilen 31 und 32 mit größerem Durchmesser an jedem Ende des Teiles 30, wobei sich der erweiterte Teil zwischen dem Teil 30 und einem Abschlußglied 33 befindet, durch welches ein Ende der Bohrung verschlossen wird, und das erweiterte Teil 31 zwischen der Bohrung 30 und einem rohrförmigen Abschlußkörper 34, der in das dem Abschlußglied 33 abgewandte Ende der Bohrung eingeschraubt ist. Der Auslaß 27 mündet in den erweiterten Bohrungsteil 32 unmittelbar in Eachbar schaft zu der Verbindungsstelle mit der Bohrung 30, der Einlaß 29 mündet in den erweiterten Eührungsteil 32 in Nachbarschaft zu dem Abschlußglied 33.

Ein becherförmiges Glied 35 ist in den erweiterten Bohrungsteil 32 eingepreßt; seine Abschlußwand befindet sich zwischen den Durchlässen 27 und 29 und weist darin eine öffnung auf, deren Kante so ausgebildet ist, daß 3ie eine Ventilkugel 36 aufnehmen kann, die durch eine Feder 37 in diesen Sitz gedruckt wird, welche an ihrem anderen Ende dem Abschlußglied 33 anliegto Die Kugel 36 dichtet daher, wenn sie sich in dem Sitz befindet, die Verbindung zwischen dem Einlaß 29 und dem Auslaß 27 ab und wird in schließender Richtung mit dein Druck im Eingang 29 belastet.

Der rohrförmige Absehlu3körper 34 weist an einem Ende nahe dem Bohrungsteil 30 eine verengte Durchführung 38 auf, deren Außenkante als Sitz für eine

Ventilkugel 39 ausgebildet ist, welche durch eine Feder 40 in diesen Sitz gedrückt wird, wobei die Feder mit ihrem anderen Ende einer Schulter in der Bohrung des Ventilkörpers anliegt. Der Einlaß 28 mündet in den erweiterten Bohrungsteil 31 in unmittelbarer Nachbarschaft zu seiner Verbindung mit dem Bohrungsteil 30, und der Auslaß 26 mündet in einen Ringraum 41 zwischen der Wandung der Bohrung im"Ventilkörper und dem rohrförmigen Abschlußkörper 34, wobei der Ringraum mit der Bohrung des Abschlußkörpers durch radiale Öffnungen

42 verbunden ist, die in diese Bohrung auf der vom , Teil 30 abgewandten Seite der Verengung 38 einmünden,, Die Ventilkugel 39 schließt daher, wenn sie sich in dem Sitz befindet, die Verbindung zwischen dem Einlaß 28 und dem Auslaß 26, wobei die Kugel 39 durch den Flüssigkeitsdruck am Einlaß 28 in Schließrichtung gedrückt wird.

An der der Kugel 39 gegenüberliegenden Seite der Verengung 38 v/eist der rohrförmige Abschlußkörper 34 eine Bohrung 43 auf, die den gleichen Durchmesser besitzt wie das Bohrungsteil 30. In den Bohrungsteilen

43 und 30 sind Stößel 44 bzw. 45 angeordnet} der

Stößel 44 trägt einen Stift 46, der so ausgebildet |

ist, daJ3 er durch die Verengung 38 hindurch der Ventilkugel 39 anliegt, während der Stößel 45 mit einem Stift 47 an einem Ende der Ventilkugel 39 und mit einem konisch ausgebildeten Endteil 48 am anderen Ende der Ventilkugel 36 anliegt. Die Bewegung der beiden Stößel 44 und 45 in Richtung auf das Abschlußglied 33 wird durch daran angesetzte Flansche begrenzt, die in den betreffenden Bohrungsteilen mit Schultern 49 bzwο 51 in Eingriff kommen, und zwar in der Weise,

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daß, wenn sich die Flansche im Eingriff mit den Schaltern befinden, die Yentilkugeln durch die Stößel aus ihren Sitzen gehoben werden.

Die Stößel 44 und 45 und die Venti!kugeln 36 und 39 werden gegen das Abschlußglied 33 durch eine auf den Stößel 44 einwirkende Schubstange 52 verschoben, wobei die Schubstange 52 durch eine spiralförmige Druckfeder 53 gegen den Stößel 44 gedrückt wird, die an einem Ende einer Ringscheibe 54 anliegt, die mittels eines Klemmringes 55 in einem Federgehäuse gehaltert ist,

™ das mit dem Ventilkörper 25 aus einem Stück gebildet ist, An ihrem anderen Ende liegt die Feder dem Yentillcörper an der dem Abschlußglied 53 abgewandten Seite an. Die Schubstange 52 befindet sich nach dem Einbau des Absperrorgans in ein Fahrzeug unter der Viirkung von Federnitteln, deren Druck sich mit der Beladung des Fahrzeugs ändert und der Belastung durch die Feder 53 entgegengerichtet ist. 2.B. kann das Ventilgehäuse 25 an der Fahrzeugkarosserie angebracht werden, und ein Hebel 57 (Fig. 1), der an einem Ende an der Karosserie angelenkt ist, ist an einem mittleren Punkt seiner Länge mit der Schubstange 52 ver-

fe bunden und an seinem anderen Ende mit einer Zugfeder 58, die an der Achse des Fahrzeuges verankert ist, die die Räder mit den Bremsen 13 trägt und mit einer Blattfeder·59 abgestützt ist« Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Zug der Feder 58 zunimmt, wenn die Fahrzeugbeladung abnimmt, wodurch die uesamtfederbelastung der Stößel 44 und 45 herabgesetzt wird₀

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Es ergibt sich daraas, daß ein am Auslaß 26 bestehender Druclc auf den Stößel 44 in der Weise wirkt, daß er in einer Richtung verschoben wird, die der Virkrichtung der Feder 53 entgegengerichtet ist, sowie, daß ein am Auslaß 27 bestehender Druck den Stößel in die gleiche Sichtung zu bewegen trachtet. Solange die Belastung durch die Feder 53 ausreicht, um die gerade beschriebenen Drücke zu überwinden, werden die Ventilkugeln 36 und 39 mittels der Stößel im Abstand von ihren Aufl&g eflachen gehalten.

Für den Fall, daß die Drücke in den beiden Druckmitteldruckanordnungen gleich sind, heben sich die am Stößel 45 in entgegengesetzten Richtungen angreifenden Drücke in ihrer Wirkung auf und nur der auf den Stößel 44 wirkende Druck wirkt der durch die Feder 53 ausgeübten Belastung entgegen» Beim Anziehen der Bremsen werden daher die Verbindungen zwischen den beiden Druckquellen und den die Bremsen betätigenden Motorzylindern geöffnet bleiben bis der auf den Stößel wirkende Druck einen solchen Wert erreicht, daß dadurch die Belastung durch die Feder 53 überwunden wird. Dann bewegt sich der Stößel von dem Abschlußglied 33 weg bis die Kugel 39 ihrem Sitz anliegt und die Verbindung zwischen den Durchlässen 28 und unterbricht. Der Stößel 45 wird dabei der Bewegung des Stößels 44, die unter der Wirkung der Feder 37 erfolgt, folgen, so daß in ähnlicher Weise auch die Verbindung zwischen den Durchlässen 29 und 27 unterbrochen wird, in-dem die Ventilkugel 36 ihrem Sitz anliegt. Der Druck, bei .dem die beiden Kugeln ihren jeweiligen Auflageflächen anliegen, hängt

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von der Fahrzeugbeladung ab, da die von der Feder 53 ausgeübte Kraft von dem von der Feder 58 ausgehenden Zug abhängte

Palis die Druckmitteldruckquelle, die mit dem Einlaß 28 verbunden ist, versagt, entsteht in dem Raum zwischen den beiden Stößeln 44 und 45 kein Flüssigkeitsdruck,, Daher wird in diesem Fall sich der Stößel 45 nicht mehr im Druckgleichgewicht befinden, sondern wird unter dem Flüssigkeitsdruck stehen, der an seinem dem Abschlußglied 33 benachbarten Ende herrscht, der der Wirkung der Feder 53 entgegengerichtet ist. Das Ventil bestimmt daher den in den Motorzylindern oder dem Motorzylinder wirkenden Druck, der bzw. die mit dem Auslaß 27 verbunden ist bzw. sind, und zwar in genau der gleichen Weise, wie es der Fall wäre, wenn der Druck von beiden Druckmitteldruckquellen zur Verfügung steht. Falls andererseits die mit dem Einlaß 29 verbundene Druckmitteldruekquelle versagt, steht der Stößel 44 immer noch unter dem Druck der mit dem Einlaß 28 verbundenen Druekmitteldruckquelle, und zwar an seinem dem Stößel 45 benachbarten Ende, so daß der Druck in dem Motorzylinder bzw. in den Motorzylindern wirksam wird, die mit dem Auslaß 26 verbunden sind.

Die Öffnung in der Abschlußwand des becherförmigen Gliedes 33 besitzt einen Durchmesser, der mindestens ebenso groß ist wie der der Stößel 44 und 45, so daß die mit dem Druck des Einlasses 29 beaufschlagte Fläche der Kugel 36, wenn diese Kugel sich in ihrem Sitz befindet, mindestens genauso groß ist, wie die Fläche des Stößels 45, auf den der im Einlaß 28

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herrschende Druck wirkt, der die Kugel 36 aus ihrem Sitz zu heben trachtet, so daß die Kugel 36 durch den am Einlaß 29 herrschenden Druck in ihren Sitz gezwungen wird.

Die im vorstehenden beschriebene Vorrichtung kann außer bei den Flüssigkeitsbremsen· der hier spezifisch beschriebenen Art auch in anderen Bremssystemen verwendet werden, die als Druckmittel Luft oder ein anderes Gas anwenden·

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Claims

Λ2,

Patentansprüche

ruckmittelbetätigte Bremsvorrichtung für Fahrzeuge, bei der die maximale Bremskraft auf mindestens ein Paar von Rädern von einem von der Fahrzeugbeladung abhängigen Absperrorgan steuerbar ist, bei der die Bremsen der genannten Räder von zwei getrennten Druckmitteldruckanordnungen mit einer gleichzeitig auf beide gemeinsam einwirkenden Steuereinrichtung betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (24) Druckmitteldurchlässe (52j 31, 41» 42) zur Übertragung des Druckmitteldrucks der jeweiligen Druckmitteldruckanordnung (18, 19) auf die zugehörigen Bremsen (H, 15) aufweist, daß die Druckmitteldurchlässe mit voneinander getrennten Verschlußgliedern (36, 39) versehen sind, daß die Verschlußglieder mittels einer auf beide gemeinsam einwirkenden, von der Fahrzeugbeladung abhängigen und dem auf die Bremsen wirkenden Druckmitteldruck entgegengerichteten Feder (53) in offener Stellung gehalten sind, und, daß die Bremsen auch bei Ausfall einer der Druckmitteldruckanordnungen von der anderen Druckmitteldruckanordnung mit dem ganzen gegen den Federdruck wirksamen Bremsdruck beaufschlagbar sind«

2» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander getrennten Verschlußglieder (36, 39) je einer axial im Abstand zur anderen, in einer Bohrung angeordneten Auflagefläche anliegen, . daß das erste Verschlußglied (39) über einen ersten Stößel (44) und das zweite Verschlußglied (36) über einen zweiten, zwischen den Verschlußgliedern angeordneten Stößel (45) mit der gerneinsanen Feder (53)

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in ¥irkverbindung steht, daß die Stößel mit gleich großen wirksamen Flächen ausgebildet sind, daß die stromab liegenden Flächen der Verschlußglieder und die beiden Stößel mit einem dem Federdruck entgegengerichteten Druckmitteldruck beaufschlagt sind, und, daß die stromauf liegende Fläche des ersten Verschlußgliedes und der erste Stößel mit einem dem Federdruck gleichgerichteten Druckmitteldruck beaufschlagt ist.

ο Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz des zweiten Verschlußgliedes (36) als eine Öffnung mit einem mindestens der Stößelf la ehe gleichen Durchtrittsq_uerschnitt ausgebildet ist.

4e Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (47, 49) zur Begrenzung der axialen, öffnenden Verschiebung der Stößel (44» 45) . vorgesehen sind.

ο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (24) an der Karosserie des mit den Bremsen ausgerüsteten Fahrzeuges angeordnet ist, daß ein Verbindungsglied (57) zwischen einem Anschlag (54) der gemeinsamen Feder (53) und einer Fahrzeugachse mit einer gegen die Kraft dieaer Feder mit zunehmender Fahrzeugbeladung abnehmend wirksamen Feder (58) vorgesehen ist«,

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