DE3235358C2 - Lastabhängiger Bremskraftregler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen lastabhängigen Bremskraftregler für druckmittelbetätigte Bremsanlagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Durch die DE 29 05 098 A1 ist ein Bremskraftregler bekannt geworden, welcher eine Einrichtung zum Fixieren des Stellgliedes während des Bremsvorganges aufweist. Mit einer solchen Einrichtung ausgerüstete Bremskraftregler werden insbesondere bei An­ hänger-Fahrzeugen an der Vorderachse angeordnet, da bekanntlich die Vorderachse im stärkeren Maße als die Hinterachse beim Verzögern des Fahrzeuges der dynami­ schen Achslastverlagerung ausgesetzt ist. Die durch die dynamische Achslastver­ lagerung ausgelösten starken Nickbewegungen der Vorderachse würden bei einem Bremskraftregler, der keine Einrichtung zum Fixieren des Stellgliedes aufweist, eine Verstellung des Bremskraftreglers hervorrufen, woraus eine progressiv fortschreitende Abbremsung resultieren würde.

Die Einrichtung zum Fixieren des Stellgliedes besteht bei dem aus der DE 29 05 098 A1 bekannten Bremskraftregler aus einem das Stellglied umgebenden Feder-Klemm­ ring und einem koaxial zum Stellglied angeordneten, in axialer Richtung mit dem Feder- Klemmring in Wirkverbindung bringbaren Kolben. Wird der Kolben mit dem Bremsdruck beaufschlagt und auf diese Weise gegen den Feder-Klemmring gedrückt, so verringert sich der Innendurchmesser des Feder-Klemmringes und das Stellglied wird solange in seiner momentanen Position gehalten, bis der Bremsdruck weggenommen wird.

Das Stellglied ist geteilt ausgebildet, wobei zwischen dem so gebildeten ersten Teil und zweiten Teil des Stellgliedes ein Federelement angeordnet ist. Das erste Teil beauf­ schlagt mit seinem dem zweiten Teil abgewandten Ende das bewegbare Ventilglied eines Ventils des Bremskraftreglers und das zweite Teil liegt mit seinem dem ersten Teil abgewandten Ende an einem Antriebselement für das Stellglied an.

Ist das mit dem Ventilglied direkt zusammenwirkende erste Teil des Stellgliedes während eines Bremsvorganges durch den Klemmring fixiert und wird das zweite Teil des Stellgliedes gleichzeitig vom Antriebselement in Richtung auf das erste Teil zube­ wegt, so wird durch das sich elastisch verformende Federelement eine Überlastung oder eine Beschädigung des Stellgliedes oder auch des Antriebselementes und der mit dem Antriebselement zusammenwirkenden Teile vermieden.

Ein mit einem Klemmring fixierbares Stellglied eines aus der DE-PS 19 34 784 bekannten Bremskraftreglers ist einstückig ausgebildet. Es liegt mit seinem einen Ende auf einem zu seinem Antrieb dienenden Antriebselement auf und bildet mit seinem anderen, als Auslaßventilsitz ausgebildeten Ende zusammen mit einem Ventilglied ein Auslaßventil einer Einlaß- und Auslaß­ ventileinrichtung des Bremskraftreglers. Das Stellglied besitzt einen in Richtung seiner Längsachse verlaufenden Entlüftungskanal, der an den Auslaßventilsitz anschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen lastabhängigen Bremskraftregler, dessen Stellglied Teil eines Auslaßventils des Bremskraftreglers gemäß der DE-PS 19 34 784 ist, so auszubilden, daß die aus der DE 29 05 098 A1 bekannte Lehre auf einen Bremskraftregler gemäß der DE-PS 19 34 784 übertragbar ist.

Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird im Unteranspruch aufgezeigt.

Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, mit ein­ fachen Mitteln eine Überlastung des Stellgliedes, des Antriebselementes und der mit dem Antriebselement zusam­ menwirkenden Teile zu verhindern.

Anhand der Zeichnungen werden nachstehend zwei Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen mechanisch betätigten Bremskraftregler mit einem Klemmelement zum Fixieren des Stellgliedes, wobei das Stellglied geteilt ausgebildet ist und ein zwischen beiden Teilen angeordnetes Feder­ element aufweist und

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Stellgliedes des in Fig. 1 dargestellten Bremskraftreglers.

In Fig. 1 ist in einem oberen Gehäuseteil 1 ein aus einem Kolben 2 und einer Membran 7 bestehender, als Stufenkolben ausgebildeter Bremsdruck-Regelkolben angeordnet. Im Stu­ fenkolben 2, 7 ist ein Doppelsitzventil vorgesehen, wel­ ches einen unter Spannung einer Druckfeder 30 stehenden Ventilkörper 29 aufweist. Der Ventilkörper bildet einer­ seits mit einem ringförmigen Vorsprung 26, welcher an der Innenwand des Kolbens 2 angeordnet ist, ein Einlaßventil 29, 26 und andererseits mit der als Ventilsitz 28 ausgebilde­ ten oberen Stirnfläche eines unter dem Ventilkörper 29 angeordneten Stellgliedes 25, 21 ein Auslaßventil 29, 28. Mit dem Kolben 2 ist eine Anzahl radialer Rippen 5 ver­ bunden, deren der Membran zugewandte Stirnflächen 6 Teile eines Kegelmantels bilden. Im Gehäuseteil 1 ist eine An­ zahl radialer feststehender Rippen 4 vorgesehen, in deren Zwischenräume die Rippen 5 berührungslos eingreifen und deren der Membran 7 zugewandte Stirnflächen 4a Teile eines entgegengesetzten Kegelmantels bilden. Die Mem­ bran 7 ist mit ihrem Außenrand im Gehäuse und mit ihrem Innenrand am Kolben 2 befestigt. Auf diese Weise wird der Bremsdruck-Regelkolben 2, 7 gebildet, dessen Stirn­ fläche eine oberhalb des Kolbens 2 ange­ ordnete erste Steuerkammer 27 begrenzt. Die erste Steuer­ kammer 27 ist über einen Druckmittelanschluß 3 mit dem Motorwagen-Bremsventil bzw. mit dem Anhänger-Bremsventil verbindbar.

Der Stufenkolben 2, 7 weist ferner eine untere Wirkflä­ che 8 auf, die mit der Bewegung des Kolbens 2 veränder­ lich ist und Teil einer unter der Membran 7 liegenden, als Ausgangskammer dienenden zweiten Steuerkammer 9 ist, welche mit einem Druckmittelanschluß 12 in Verbindung steht, der zu den Bremszylindern führt.

In einer im Gehäuseunterteil 18 vorgesehenen Führung 24 wird das Stellglied 25, 21 geführt, welches einen in Richtung seiner Längsachse verlaufenden Entlüftungska­ nal 23 aufweist. Der Entlüftungskanal 23 ist über eine Entlüftung 19 mit der Atmosphäre verbindbar. Das Stell­ glied 25, 21 ist geteilt ausgebildet, wobei das obere Teil 25, wie bereits im Vorstehenden beschrieben, im Ventilgehäuse geführt wird und das untere Teil 21 in einer Ausnehmung des oberen Teiles 25 gegen die Kraft einer Feder 22 verschiebbar angeordnet ist. Das untere Teil 21 des Stellgliedes 25, 21 weist an seiner dem oberen Teil 25 abgewandten Stirnseite einen rollenförmi­ gen Körper 20 auf, welcher auf der schrägen Fläche der Steuerkurve 16 eines als Kurvenscheibe 17 dienenden Antriebselementes aufliegt, dessen Stellung von der Fahrzeugbeladung abhängig ist. Mittels eines als An­ schlag dienenden Sicherungsringes 15 wird das untere Teil 21 des Stellgliedes 25, 21 gegen Herausgleiten aus der Ausnehmung des oberen Teiles 25 des Stell­ gliedes gesichert. Unterhalb der Führung 24 des Stell­ gliedes 25, 21 ist eine zum Stellglied 25, 21 hin offene Ausnehmung 10 vorgesehen, in der ein das Stellglied 25, 21 umschließender, als Klemmelement 11 dienender elasti­ scher Ring gelagert ist. Der Ring 11 weist U-Profil auf und ist so angeordnet, daß seine beiden freien Schenkel­ enden dem Boden der Ausnehmung 10 zugewandt sind. Vom Boden der Ausnehmung 10 und dem elastischen Ring 11 wird so eine Druckmittelkammer 13 gebildet, die gegen das Stellglied 25, 21 druckdicht abgeschlossen ist. Über eine im Boden der Ausnehmung 10 vorgesehene Bohrung 14 ist die Druckmittelkammer 13 ständig mit der als Ausgangskammer dienenden zweiten Steuerkammer 9 verbunden.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Bremskraftreglers wird im folgenden näher erläutert.

Ein vom Motorwagen-Bremsventil bzw. vom Anhänger-Brems­ ventil kommender Bremsdruck gelangt über den Anschluß 3 in die erste Steuerkammer 27, beaufschlagt die obere Stirnfläche 31 des Kolbens 2 und drückt diesen hinunter. Der Ventilkörper 29 folgt dieser Bewegung unter dem Ein­ fluß der Druckfeder 30, setzt sich auf die als Ventilsitz 28 für das Auslaßventil 29, 28 ausgebildete Stirnfläche des Stellgliedes 25,21 und schließt somit das Auslaßven­ til 29, 28. Bei weiterem Herunterfahren des Kolbens 2 wird der Ventilkörper 29 mittels des Stellgliedes 25, 21 vom Ventilsitz 26 des Einlaßventils 29, 26 abgehoben und so das Einlaßventil 29, 26 in die Offenstellung gebracht. Die Druckluft strömt von der ersten Steuerkammer 27 durch das geöffnete Einlaßventil 29, 26 in die Ausgangskammer 9 und weiter über den Druckmittelanschluß 12 zu den Radbrems­ zylinder. Durch die Bohrungen 14 gelangt Druckluft in die Druckmittelkammer 13. Der sich in der Druckmittelkammer 13 aufbauende Druck bewirkt ein Ausbeulen des Bodens des elastischen Ringes 11 in Richtung auf den oberen Teil 25 des Stellgliedes 25, 21 zu, wodurch der Innendurchmesser des Ringes 11 verringert wird und zwischen Ring 11 und dem oberen Teil 25 des Stellgliedes 25, 21 Kraftschluß entsteht. Gleichzeitig werden die Schenkel des U-förmigen Ringes 11 vom Druckmittel in der Druckmittelkammer 13 gegen die Wandungen der Ausnehmung gedrückt. Während der Abwärts­ bewegung des Kolbens 2 löst sich die Membran 7 von den im Gehäuseoberteil 1 angebrachten Rippen 4 und legt sich in zunehmendem Maß an die Rippen 5 des Kolbens 2. Die von der Membranfläche auf den Kolben (2) ausgeübte Kraft wird so laufend vergrößert, bis die Kraft auf die Unterseite des Bremsdruck-Regelkolbens 2, 7 gegenüber der Kraft auf die Oberseite des Bremsdruck- Regelkolbens 2, 7 überwiegt. Dadurch wird der Kolben 2 wieder angehoben und das Einlaßventil 29, 26 geschlossen. Eine Bremsabschlußstellung wird erreicht. Der jetzt in den Bremszylindern herrschende Druck entspricht dem in Abhängig­ keit vom Beladungszustand geregelten Druck.

Nach Abbau des Bremsdruckes in der ersten Steuerkammer 27 schiebt das in den Bremszylindern befindliche Druckmittel den Kolben 2 in seine obere Endlage und entweicht durch das sich öffnende Auslaßventil 29, 28, durch den Entlüf­ tungskanal 23 des Stellgliedes 25, 21 sowie die Entlüftung 19 zur Atmosphäre. Gleichzeitig wird die Druckmittelkammer 13 über die Bohrungen 14 und die Ausgangskammer 9 entlüftet. Der Innendurchmesser des jetzt druckentlasteten elasti­ schen Ringes 11 erlangt wieder seine ursprüngliche Größe, so daß das Stellglied 25, 21 wieder freigegeben wird.

Wird während des Bremsvorgangs das über ein Gestänge mit dem Fahrzeugaufbau verbundene, als Kurvenscheibe ausgebildete Antriebselement 17 des Brems­ kraftreglers verstellt, so wird das untere Teil 21 des Stellgliedes gegen die Kraft der Feder 22 in Richtung auf den Boden der Ausnehmung 34 des oberen Teiles 25 des Stell­ gliedes zu verschoben. Gelangt das Antriebselement wieder in seine Ausgangsstellung zurück, so wird das untere Teil 21 durch die Kraft der Feder 22 wieder zurückge­ stellt.

Die das untere Teil 21 belastende Feder 22 ist so ausge­ legt, daß die zum Verursachen einer Relativbewegung zwischen den beiden Teilen 25 und 21 des Stellgliedes aufzubringende Kraft größer ist als die Kraft, welche im Normalbetrieb zur Betätigung des Stellgliedes 25, 21 erforderlich ist.

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Stellglie­ des des in Fig. 1 dargestellten Bremskraftreglers.

Der besseren Übersicht halber sind den in Fig. 1 gezeigten Bauteilen gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen ver­ sehen.

Das in Fig. 2 gezeigte Stellglied besteht aus einem oberen Teil 25 und einem unteren Teil 21. In seinem dem unteren Teil 21 zugewandten Bereich weist das obere Teil 25 eine Ausnehmung 34 auf, in welcher das untere Teil 21 in Rich­ tung der Längsachse des Stellgliedes verschiebbar ange­ ordnet ist. Das untere Teil 21 wird von einer Feder 22, die sich am Boden der Ausnehmung 34 abstützt, in Richtung auf das nicht dargestellte Antriebselement zu belastet. In der die Ausnehmung 34 begrenzenden Wandung ist eine um­ laufende Nut 33 vorgesehen, in welcher ein als Anschlag für das untere Teil 21 dienender Sicherungsring 15 ge­ lagert ist. An dem Ende des unteren Teiles 21, welches dem Antriebselement zugewandt ist, ist ein rollenförmi­ ger Körper 20 vorgesehen. Ein in der die Ausnehmung 34 begrenzenden Wandung vorgesehener Längsschlitz 35 dient zusammen mit einem sich an die Ausnehmung 34 anschlie­ ßenden Entlüftungskanal 23 als Entlüftung für die hier nicht gezeigte Druckmittelausgangskammer des Bremskraft­ reglers.

Claims (2)

1. Lastabhängiger Bremskraftregler für druckmittelbetätigte Bremsanlagen in Motorfahrzeugen und Anhängerfahrzeugen, der die folgenden Merkmale aufweist:

• a) die Regelgröße von Leerlast bis Vollast ist über ein in Richtung seiner Längsachse bewegbares Stellglied (25, 21) einstellbar;
• b) das Stellglied (25, 21) steht mit einem Antriebsele­ ment (17) in Wirkverbindung;
• c) das Stellglied (25, 21) ist geteilt ausgebildet;
• d) das Stellglied besteht aus einem beim Bremsen durch ein Klemmelement (11) an einer Verschiebebewegung gehinderten oberen Teil (25) und einem dem Antriebselement (17) zugewandten unteren Teil (21);
• e) zwischen den beiden Teilen (25) und (21) des Stell­ gliedes (25, 21) ist ein Federelement (22) angeord­ net;
• f) das Federelement (22) ist so ausgelegt, daß die zum Verursachen einer Relativbewegung zwischen den beiden Teilen (25, 21) des Stellgliedes aufzubringende Kraft größer ist als die Kraft, welche zur Betätigung des ungeklemmten Stellgliedes (25, 21) erforderlich ist;
  gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• g) das dem unteren Teil (21) abgewandte Ende des oberen Teiles (25) des Stellgliedes (21, 25) ist als Auslaßventilsitz (28) für ein Auslaßventil (28, 29) ausgebildet;
• h) der obere Teil (25) des Stellgliedes (21, 25) weist einen in Richtung seiner Längsachse verlaufenden Entlüftungskanal (23) auf, der an den Auslaßventil­ sitz (28) anschließt;
• i) an dem dem unteren Teil (21) zugewandten Ende des oberen Teiles (25) ist eine Ausnehmung (34) vorge­ sehen, die an den Entlüftungskanal (23) anschließt;
• k) das untere Teil (21) ist in der Ausnehmung (34) des oberen Teiles (25) in Richtung der Längsachse des oberen Teiles (25) verschiebbar angeordnet;
• l) in der Ausnehmung (34) ist die Feder (22) angeordnet, welche das untere Teil (21) in Richtung vom oberen Teil (25) weg belastet;
• m) im oberen Teil (25) ist ein Anschlag (15) vorgesehen, welcher ein Herausgleiten des unteren Teiles (21) aus der Ausnehmung (34) des oberen Teiles (25) verhindert.

2. Lastabhängiger Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der die Ausneh­ mung (34) begrenzenden Wandung ein Entlüftungskanal (35) vorgesehen ist, welcher mit dem Raum oberhalb des unteren Teiles (21) verbunden ist.