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Bremsdrucksteuereinheit
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Zusatz zur Patentanmeldung ......
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(internes Aktenzeichen P 5460) Die Erfindung bezieht sich auf eine
Bremsdrucksteuereinheit für eine druckmittelbetätigbare Zweikreis-Fahrzeugbremsanlage,
mit jeweils einem zwischen einem mit einer Bremsdruckquelle verbundenen Eingang
und einem mit einem Radbremszylinder verbundenen Ausgang eines Bremskreises angeordneten
Steuerventil, das jeweils einen ein Ventilschließglied aufweisenden und einem Ventilsitz
zugeordneten Steuerkolben aufweist, der von der Kraft einer Steuer feder in Öffnungsrichtung
beaufschlagt ist und der druckabhängig in die Schließstellung verschiebbar ist,
wobei die Steuerventile in einem Gehäuse hintereinanderliegend angeordnet sind,
die Steuerkolben gegensinnig zueinander verschiebbar sind, beide Steuerkolben von
einer gemeinsamen Steuer feder beaufschlagt sind, und der geyenseitige Abstand der
Ventilsitze veränderbar ist und stellt eine Weiterbildung der Patentanmeldung P
.....,.. dar.
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Bremsdrucksteuereinheiten dieser Art dienen zur Minderung des Bremsdrucks
an den Hinterradbremsen eines Fahrzeugs gegenüber dem an den Vorderradbremsen herrschenden
Bremsdruck und sind z. B. für Bremsanlage mit sogenannter "Diagonalaufteilung" der
beiden Bremskreise vorgesehen, bei denen eine Hinterradbremse auf einer Fahrzeugseite
mit einer Vorderradbremse auf der anderen Fahrzeugseite jeweils an einen Bremskreis
angeschlossen sind.
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Die Hauptanmeldung schlägt eine Bremdrucksteuereinheit der eingangs
genannten Art vor, bei der die Steuerkolben, die das Ventilschließglied aufweisen,
von der Kraft einer beiden gemeinsamen Steuer feder in Öffnungsrichtung beaufschlagt
sind und bei der der gegenseitige Abstand der Ventilsitze veränderbar ist.
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In einer der in der Hauptanmeldung beschriebenen Ausführungsformen
weist der Steuerkolben einen Abschnitt auf, mit dem er abgedichtet in einer Hülse
geführt ist, die den Ventilsitz aufweist und und die abgedichtet in eine Gehäusebohrung
eingesetzt ist, wobei das Ende dieses Abschnitts in eine Kammer im Gehäuse ragt,
in der die Steuerfeder angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Ausführungsform
der Bremdrucksteuereinheit nach der Hauptanmeldung zu schaffen, die einfach aufgebaut
und leicht zu montieren ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der in einer
Gehäusebohrung verschiebbare Steuerkolben eine Ausnehmung in axialer Richtung aufweist,
die mit Öffnungen zum Eingang und Ausgang versehen ist und in der das ringförmig
ausgebildete Ventilschließglied angeordnet ist, und daß der Ventilsitz zwischen
dem Ventilschließglied und der mit dem Eingang verbundenen Öffnung der Ausnehmung
am Ende eines das Ventilschließglied durchragenden Stößels angeordnet ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, daß der eine Stößel abgedichtet aus
dem Gehäuse ragt und an einer lastabhängig verstellbaren Ansteuereinrichtung anliegt,
durch die er axial verschiebbar ist, und daß der zweite Stößel axial unverschieblich
angeordnet ist.
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Weiter kann vorgesehen sein, daß der axial unverschiebliche Stößel
Teil eines die Gehäusebohrung verschließenden ersten Verschlußstopfens ist, und
daß der verschiebbare Stößel durch einen zweiten, das andere Ende der Gehäusebohrung
verschließenden Verschlußstopfen nach außen ragt.
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Durch die Begrenzung des Verschiebewegs des verschiebbaren Stößels
durch Anschläge wird in vorteilhafter Weise sowohl ein Mindestumschaltdruck als
auch ein maximal erreichbarer Umschaltdruck festgelegt, der Mindestumschaltdruck
wird geährleistet durch die Begrenzung der Verschiebebewegung des Stößels, die entgegen
der Schließbewegung des Steuerkolbens verläuft, während der maximale UmschAltdruck
durch Begrenzung der Verschiebebewegung in entgegengesetzter Richtung festgelegt
ist.
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Eine besonders einfach aufgebaute, lastabhängige Ansteuerung ergibt
sich dadurch, daß die Ansteuereinrichtung eine lastabhängig verdrehbare Kurvenscheibe
ist. Der Anschlag
für den Stößel, der einen Mindestumschaltdruck
sicherstellt, kann gleichzeitig dazu verwendet werden, in lastfreiem Zustand einen
geringen Abstand zwischen Stößel und Kurvenscheibe zu gewährleisten; die Beanspruchung
der Bauteile wird dadurch verringert. Hebeleinrichtung, Gestänge und Federvorrichtung
zwischen Hinterachse und Bremsdrucksteuereinheit entfallen bei dieser Ausführung.
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Besonders fertigungsgünstig ist eine Ausbildung, bei der der als Kugel
ausgebildete Ventilsitz von einem sich am Steuerkolben abstützenden Vorspannelement
in Anlage am Stößel gehalten ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse 1 mehrteilig
ausgeführt und besteht aus zwei im wesentlichen gleich ausgebildeten Gehäuseteilen
1', 1'', die über ein rohrförmiges Zwischenstück 1"' fest miteinander verbuncjtn
sind. Die Gehäuseteile 1' und 1'' weisen dazu zylindrische Ansätze auf, auf die
das Zwischenstück 1 "' aufyeschoben und befestigt wird. In der durch die Stirncläche
der Ansätze und das Zwischenstück 1' 1 1 begrenzten Steuerfederkammer 11 ist eine
Steuerfeder 10 angeordnet.
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In dem Gehäuseteil 1'' ist der Eingang 3 und der Ausgang 4 des ersten
Bremskreises I angeordnet, während das Gehäuse teil 1' den Eingang 5 und den Ausgang
6 des zweiten Bremskreises II aufweist.
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In jedem der beiden Gehäuseteile l'',l' ist ein Steuerventil 7,8 mit
einem Steuerkolben 14,14' angeordnet, der mit einem Ende aus dem zylindrischen Ansatz
des Gehäuse teils l'',l' herausragt. An diesem Ende liegt unter Zwischenschaltung
einer Scheibe die beiden Steuerventile 7,8 gemeinsame Steuerfeder 10 an.
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Der Steuerkolben 14, 14' weist eine Ausnehmung 52,52' in Form einer
gestuften Sacklochbohrung auf, die von der Stirnseite ausgeht, die der Steuerfeder
10 abgewandt ist.
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Ein erster Abschnitt größeren Durchmessers steht mit dem Ausgang 4,6
über einen radialen Kanal in Verbindung ; ein zweiter Abschnitt kleineren Durchmessers
ist über eine Querbohrung 54,54' mit dem Eingang 3,5 verbunden. Am Ende des Abschnitts
kleineren Durchmessers ist eine Nut angebracht, in der ein ringförmiges Element
als Ventilschließglied 55,55' eingesetzt ist. Das Ventilschließglied 55,55' wird
durchsetzt von einem Stößel 56,56', an dessen im zweiten Abschnitt des Steuerkolbens
14,14' liegenden Ende ein mit dem Ventilschließglied 55,55' zusammenwirkender Ventilsitz
20,20' in Form einer Kugel angeordnet ist; die Kugel wird durch eine sich am Grund
der Sacklochbohrung abstützende Feder in Anlage am Stößel 56,56' gehalten.
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Der Steuerkolben 14,14' ist mit einem Bereich größeren und einem Bereich
kleineren Durcmessers in einer gestuften Bohrung'des Gehäuseteils l'',l' abgedichtet
verschiebbar.
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Zur Abdichtung ist zwischen Steuerkolben 14,14' und Bohrungswand jeweils
eine Dichtung 59,60,59',60' angeordnet.
Zwischen den Dichtungen
59,60,59',60' liegt die Querbohrung 54,54' im Steuerkolben 14, 14' und der Eingang
3,5 im Gehäuseteil l'',l'. Die Gehäusebohrung 2,2' ist beiderseits durch einen Verschlußstopfen
24,24' druckmitteldicht verschlossen.
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Bei dem Steuerventil 8 ist die axiale Lage des Ventilsitzes 20' nicht
veränderbar, während bei dem Steuerventil 7 der Ventilsitz 20 axial verschiebbar
ist. Der dem Ventilsitz 20 zugeordnete Stößel 56 durchsetzt abgedichtet den Verschlußstopfen
24 und ist am außenliegenden Ende von der Ansteuereinrichtung 30 beaufschlagbar.
Der Verschiebeweg des Stößels 56 ist sowohl in der Einwärtsrichtung (Festlegung
des maximalen mschaltdrucks) als auch in der Auswärtsrichtung (minimaler Umschaltdruck)
durch Anschläge 61,62 begrenzt. Der Stößel 56 ist mehrfach gestuft. Er liegt mit
der Stirnfläche eines ersten Abschnitts mit dem größten Durchmesser an der Ansteuereinrichtung
30 an.
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Dieser Abschnitt weist einen Bund 58 auf, an dem sich ein Ende einer
Druckfeder 57 abstützt, die mit dem anderen Ende am Verschlußstopfen 24 anliegt.
An den ersten Abschnitt schließt sich ein im Durchmesser kleinerer Abschnitt an,
mit dem der Stößel 56 den Verschlußstopfen 24 durchsetzt. Mit der durch die Stufe
gebildeten Schulter ist der Stößel 56 bei Einwärtsbewegung gegen den an dem Verschlußstopfen
24 gebildeten Anschlag 61 anlegbar. Am Ende des zweiten Abschnitts des Stößels 56
ist ein Ring 9 angebracht, mit dem der Stößel 56 bei Auswärtsbewegung gegen den
am Verschlußstopfen 24 gebildeten Anschlag 62
anlegbar ist. Ein
dritter Abschnitt mit dem kleinsten Durchmesser durchsetzt in montierten Zustand
des Verschlußstopfens 24 das ringförmige Ventilschließelenent 55 und weist am Ende
den Ventilsitz 20 auf.
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Die Ansteuereinrichtung 30 besteht aus einer bei Veränderung der Fahrzeugbeladung
um eine Achse drehbaren Kurvenscheibe 53, deren Halbmesser R sich längs eines Umfangsabschnitts
ändert. Die Änderung des Halbmessers der mit dem Umfang am Stößel 56 anliegenden
Kurvenscheibe 53 bewirkt bei Verdrehung eine Axialverschiebung des Stößels 56 und
damit eine Änderung des Ventilschließweges des Steuerventils 7. Eine Vergrößerung
des Halbmessers bedeutet eine Vergrößerung des Schließweges des Steuerventils 7
und damit letztlich eine höhere Vorspannkraft der Steuerfeder 10. Es kann vorgesehen
werden, daß im unbeladenen Zustand der Umfang der Kurvenscheibe 53 einen geringen
Abstand zum Stößel 56 aufweist.
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Bei druckloser Bremsanlage und teilbeladenem Fahrzeug befinden sich
die Teile in der dargestellten Lage; die Druckfeder 57 hält den Stößel 56 in Anlage
an der Ansteuereinrichtung 30 oder bei unbeladenem Fahrzeug in Anlage am Anschlag
62. In Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung wird die Kurvenscheibe 53 verdreht,
wodurch der Stößel 56 mehr oder weniger in das Gehäuse 1 eingeschoben wird. Aufgrund
der so vorgenommenen Veränderung des Schließweges ergibt sich in der Schließstellung
der Steuerventile 7,8 für die Steuerfeder 10 lastabhängig eine bestimmte Vorspannung.
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Bei Druckaufbau durch die Bremsdruckquelle bleiben die Steuerventile
7,8 bis zum Erreichen des Umschaltdrucks offen; der Bremsdruck an den Hinterradbremsen
entspricht dem Druck der Druckmittelquelle. Erreicht der Druck den durch die Vorspannung
der Steuer feder 10 und die Auslegung des Steuerkolbens 14,14' bestimmten Umschaltdruck,
so schließt zuerst das Steuerventil, das den geringeren Ventilschließweg aufweist.
Aufgrund der sich bei Verschieben des noch nicht geschlossenen Steuerventils ergebenden
Steuerkraftzunahme öffnet dieses Steuerventil jedoch wieder, ohne daß eine Minderung
des Bremsdrucks erfolgt. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis auch das bisher
noch nicht in die Schließstellung gelangte Steuerventil erstmalig schließt. Es beginnt
die Druckminderungsphase. Der den Hinterradbremsen zugeführte Bremsdruck ist gegenüber
dem Druck der Druckmittelquelle gemindert, wobei der Minderungsfaktor sich aus dem
Verhältnis der druckbeaufschlagbaren Flächen am Steuerkolben 14,14' ergibt.
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Bei eingangsseitigem Druckabbau erfolgt der Druckabbau im Radbremszylinder
des Hinterrades durch Verschieben des Steuer kolbens mit nachfolgendem Abheben der
Kugel von dem ringförmigen Element.
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Statt einer Druckminderungsfunktion der Bremsdrucksteuereinheit kann
durch geeignete Wahl der druckheaufschlagbaren Flachen am Steuerkolben in bekannter
Weise auch eine Druckbegrenzungsfunktion eingestellt werden.