DE2726285B2 - Verzögerungsabhängig gesteuertes Druckmodulierventil für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

a) der Ventilkörper einen mit einem zwischen Einlaß- und Auslaßkammer vorgesehnen ge- r> häusefesten Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilkopf aufweist und auf seiner der Auslaßkammer zugewandten Seite eine größere wirksame Räche aufweist als auf seiner der Einlaßfcammer zugewandten Seite und durch die Kraft einer Feder entgegen der Wirkung des Drucks in der Auslaßkammer in die den freien Durchfluß gestattende Offenstellurig gedrängt ist,

b) das dem Ventilkopf entgegengesetzte Ende des rs Ventilkörpers entgegen item Druck in der Auslaßkammer von dem in einer Steuerkammer herrschenden Druck beaufschlagt ist,

c) die Steuerkammer über einen Ventilsitz mit einer Verzögerungskammer und die Verzöge- in rungskam/ner über eine Zweigleitung mit der Einlaßkammer verbunden Jet,

d) in der Verzögerungskammer ein träger Körper angeordnet ist, der in der Ruhestellung den Durchfluß freigibt und bei einer bestimmtem r> Fahrzeugverzögerung die Schließung des Ventilsitzes bewirkt,

gekennzeichnetdurch folgende Merkmale:

41)

e) der träge Körper (310) bildet selbst das Schließglied für den Ventilsitz (530) und ist auf einer zum Ventilsitz hin ansteigenden Fläche (304) beweglich,

die ansteigende Fläche ist in einem den trägen v, Körper aufnehmenden Käfig (301) vorgesehen, der zur Veränderung des Neigungswinkels (€·) um eine horizontale Achse schwenkbar in der Verzögerungskammer (47) angeordnet ist, wobei die Schwenkachse durch den Schwerpunkt w des trägen Körpers führt, wenn dieser am Ventilsitz (530) anliegt,

g) die Schwenkbewegung des Käfigs (301) iüt durch zwei in der Schwenkebene auf entgegengesetzte Seiten des Käfigs einwirkende Kolben v, (420 und 230) gesteuert, wobei der erste Kolben (420) den Käfig in Richtung Vergrößerung des Neigungswinkels (Θ) für den trägen Körper abstützt und der zweite Kolben (230) den Käfig in Anlage am ersten Kolben hält, mi

h) der erste Kolben (420) liegt mit einem stangenartigen Fortsatz(422) am Käfig(301) an und ist entgegen seiner Anlage am Käfig vorn Druck in der Verzögerungskammer (47) und in der Gegenrichtung von der Kraft einer Feder μ (430) beaufschlagt, wobei bis zu einem vorbestimmten Druck in der Verzögerungskammer der ersten Kolben (420) durch die Kraft der Feder in Anlage an einem gehäusefesten Anschlag (442) gehalten ist

Z Druckmodulierventil nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der träge Körper eine Kugel (310) ist und daß als Anschlag für den trägen Körper (310) in absteigender Richtung eine Einstülpung (303) in der Wand des Käfigs (301) vorgesehen ist

3. Druckmodulierveritil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (230) in Richtung seiner Anlage am Käfig (301) vom Druck in der Einlaßkammer (30) beaufschlagt ist, wobei die vom zweiten Kolben auf den Käfig ausgeübte Kraft kleiner ist als die Kraft der auf den ersten Kolben wirkenden Feder (430).

4. Druckmodulierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Verzögerungskammer (47) angeordnete Ventilsitz (530) aus axial elastisch verformbarem Material besteht

5. Dnickmodulierveniii nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (33) eine elastische Wand (520) aufweist, die in eine die Steuerkammer (33) umgebende Kammer (508) expandierbar ist

6. Druckmodulierventil nach einer Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Druckmitteldurchgang zwischen der Einlaßkammer (30) und der Verzögerungskammer (47) einerseits und zwischen der Yerzögeningskammer (47) und der Steuerkammer (33) andererseits jeweils eine Drosselstelle (233 bzw. 546) solcher Bemessung vorgesehen ist, daß der Druckanstieg in der Verzögerungskammer (47) und in der Steuerkammer (33) bei langsamem Bremsen ohne Zeitverzögerung, bei sehr starkem Bremsen jedoch mit Zeitverzögerung erfolgt

Die Erfindung bezieht sich auf ein verzögerungsabhängig gesteuertes Druckmodulierventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I.

Bei radgetriebenen Fahrzeugen mit Bremssystemen für die Vorder- und Hinterräder tritt bei jedem Bremsvorgang infolge der Trägheitskräfte eine Lastverschiebung von der Hinter- zu den Vorderrädern auf; um ein Blockieren der Hinterräder beim Bremsen zu verhindern, wird der Hydraulikdruck im Hauptbremszylinder den Vorderrädern zugeführt, während der auf die Hinterradbremsen wirkende Hydraulikdruck in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung reduziert wird mittels eines Druckmodulierventils, das verzögerungs- und belastungsabhängig arbeitet und also auch unterschiedliche Beladungszustände des Fahrzeugs auswertet Der Start-Druck, bei dem das Druckmodulierventil zu arbeiten beginnt, wird mittels eines von einem Verzögerungsregler gesteuerten Verzögerungsfühlers variiert in Abhängigkeit von dem jeweiligen Druck im Hauptbremszylinder.

Bei einem durch die DE-AS 23 40 916 bekannten Druckmodulierventil der im Oberbegriff des Anspruchs angegebenen Gattung weist als Verzögerungsfühler eine in einem in seiner Stellung nicht veränderbaren Käfig geführte Kugel auf, die im Verzögerungsfall einen federbelasteten Ventilkörper durch ihre Trägheitskraft betätigt. Die Lauffläche der Kugel steigt nicht an, sondern ist waagerecht angeordnet. Wegen der

erforderlichen relativ großen Trägheitskraft der Kugel muß diese entsprechend groß und schwer sein, z. B. einen Durchmesser von 50 mm aufweisen, wodurch auch das Gehäuse des Druckmodulierventils entsprechend groß ausfällt Zur Berücksichtigung des BeIadungszustandes ist dort ferner ein Differentialkolben vorgesehen, der durch das Verhältnis des Bremszylinderdrucks zum jeweiligen Verzögerungswert gesteuert wird. Derartige Differentialkolben-Steuerungen als Verzögerungsregler weisen aber eine verringerte Anspruchempfindlichkeit und -geschwindigkeit auf wegen der Abhängigkeit vom jeweiligen Reibungswiderstand des Differentialkoibens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Druckmodulierventil dahingehend zu verbessern, daß das Ventil kleiner und leichter ausfällt bei optimaler Anpassung der Bremskraftverteilung hinsichtlich Ansprechempfindlichkeit und -geschwindigkeit an die jeweiligen Bedingungen beim Bremsvorgang bei unterschiedlichen Verzögerungen des Fahrzeugs und bei unterschiedlichen Beiastungszuständen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelust durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der träge Körper, beispielsweise eine Kugel, nicht mehr die Kraft einer Gegenfeder zu überwinden braucht wie bei dem bekannten Druckmodulierventil. Die Kugel kann aus diesem Grund sehr viel kleiner sein, etwa 14 mm Durchmesser, und entsprechend kleiner fällt auch das ganze Ventilgehäuse aus. Da die Kugel selbst als Schließglied dient, braucht sie auch nicht die Trägheitskraft und die Reibungskraft eines Ventilkörpers zu Oberwinden. Die beladungsabhängige Funktion des Druckmodulierventils ist durch die unterschiedliche — zusätzliche — Neigung der Kugel-Lauffläche bewirkt, wodurch die vorbestimmte Verzögerung verstellt wird und damit der Start-Druck, auf den das Druckmodulierventil anspricht. Die Verstellung der Kugel-Laufflächenneigung bewirkt ein vom Druckmittel nur einseitig beaufschlagter Kolben, der den die Kugel führenden Käfig entsprechend schwenkt in Abhängigkeit vom Hauptbremszylinderdruck. Durch den Fortfall des beidseits beaufschlagten Differentialkolbens entfällt auch die durch dessen Reibungswiderstand verursachte Fehlmessung der Verzögerung. Ein zweiter Kolben hält den die Käfigneigung steuernden Kolben in dauernder Anlage an dem Käfig, so daß Schwingungen der Ventilanordnung aufgrund von Fahrzeugvibrationen nicht in die Verstellung der Käfigneigung eingehen. Dabei kann dieser zweite Kolben vom Hauptbremszylinderdruck beaufschlagt sein und eine kleinere Kraft auf den Käfig ausüben als der andere Kolben. In den zur Verzögerungskammer führenden Leitungen können Drosselstellen vorgesehen sein, durch die bei langsamen Bremsungen der Druckaufbau an dem die Käfigneigung steuernden Kolben nicht oder nur geringfügig verlangsamt erfolgt, bei schnellen Bremsvorgängen aber verlangsamt zwecks Kompensation des dann verzögerten Druckanstieges während des Zuführens des Druckmittels vom Bremszylinder zu den Bremsen.

Durch die DE-AS 15 55 488 ist ein durch einen tragen Körper gesteuertes Druckventil für hydraulische Fahrzeugbremsen bekannt geworden, bei dem die als träger Körper und als Schließ^/icd dienende Kugel in der Zuleitung vom Hauptbremszylinder zu den Hinterradbremsen angeordnet ist. Schließt die Kugel die direkte Druckmittelzufuhr zu den Hinterradbremsen, erhalten diese das Druckmittel über eine Zweigleitung mit einem federbelasteten Differentialkolben. Die Anordnung und -■ Wirkungsweise der Kugel ist demnach eine andere als bei der Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeug-Mi bremssystems mit dem Druckmodulierventil gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine Seitenansicht auf einen das Innere des Druckmoduiierventils gemäß F i g. 1 zeigenden Querschnitts,

π Fig.3a eine Aufsicht auf einen Querschnitt des Ventils längs der Linie A-A in F i g. 2,

Fig.3b einen Querschnitt eines Teiles des in Fig.3a gezeigten Druckmoduiierventils entlang der Linie B-B,

Fig.4 eine teilweise geschnittene Ansicht eines zu Ventilkörpers, der in einem Druckminderventil innerhalb des Druckmoduiierventils gemäß F i f. 2 verwendet ist,

Fig.5 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Ventilsitzes des Druckminderventils innerhalb des >■-, Druckmoduiierventils gemäß der F i g. 2,

Fig.6 eine teilweise gebrochene Aufsicht auf den Ventilsitz gemäß F i g. 5 entlang der Linie C-C,

F i g. 7 eine teilweise gebrochene Unteransicht des Ventilsitzes gemäß der F i g. 5 entlang dem Schnitt längs so D-D,

Fig.8 eine Seitenansicht eines Schnittes des Ventilsitzes gemäß F i g. 5 entlang dem Schnitt längs E-E

F i g. S ein Diagramm zur Darstellung der Eigenschaften des belastungsabhängigen Druckmoduiierventils bei r. einem unbeladenen bzw. beladenen Fahrzeug,

F i g. 10 einen Querschnitt eines geänderten Teiles der Ventilanordnung gem. der F i g. 2.

In F i g. I ist schematisch ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeuges dargestellt, bei dem ein 4Ii belastungsabhängiges Druckmodulierventil 13 verwendet r.i. Das Bremssystem weist Bremszylinder 9 bzw. 10 für die Vorderräder 11 bzw. Hinterräder 12 auf, die von einem Tandem-Hauptbremszylinder 3 versorgt werden. Der Hauptbremszylinder wird dadurch betätigt, daß ein 4~> Bremspedal I mit einer durch den Pfeil 2 angedeuteten Tretkraft nach unten gedrückt wird. Der Sekundärteil 5 des Hauptbremszylinders 3 enthält eine unabhängige zweite Hauptbremszylinderkammer, die mit dem Bremszylinder 9 der Fronträder über eine Leitung 6 -)i) verbunden ist; die Teile 5, 6 und 9 bilden das Bremssystem für die Vorderräder. Der Primärteil 4 des Hauptbremszylinders 3 enthält eine Primärkammer, die mit dem Einlaß 21 des Druckmoduiierventils 13 über eine Leitung 7 verbunden ist, der Auslaß 102 ist mit dem r> Bremszylinder 10 de- Hinterräder 12 über ein·; Leitung 8 verbunden. Die Teile 4, 7, 13, 8 und 10 bilden das Bremssystem für die Hinterräder. Das Druckmodulierventil 13 ist am Fahrzeug unter einem Winkel Θ,- relativ zu der StraßenoberfUche eingebaut und wie in der Figur ho durch den Pfeil am linken unteren Rand angedeutet, in Richtung der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges angeordnet.

In Fig.2 ist das Innere des Druckmoduiierventils 13 dargestellt. Die Anordnung ist zusammengesetzt aus ι·-. einem Druckminderventil 100, mit dem der den hinteren Bremszylindern zugeführte Hydraulikdruck reduziert wird, ferner aus einer Verzögerungseinrichtung 300 zur Bestimmung der Fahrzeugverzögerung, aus einer

Verzögerungssteuerung 400, die den Grad der von einem Verzögerungsfühler 310 aufgenommenen Fahrzeugverzögerung steuert, aus einer Startsteuerung 500, mit dem der Punkt eingestellt wird, an dem das Druckminderventil 100 zu arbeiten beginnt, und schließlich aus Haltemitteln 200, die unerwünschte Vibrationen der Anordnung unterdrückt, indem der Verzögerungsfühler 310 ständig in Kontakt mit der Verzögerungssteuerung 400 gehalten wird.

Das Druckmodulierventil 13 ist in einem Gehäuse 20 angeordnet, wobei die größte öffnung in dieses Gehäuse durch einen Enddeckel 70 abgeschlossen ist, der an der rechten Endfläche 44 des Ventilgehäuses aufsitzt und mit diesem eine Ausnehmung 45 bildet, die mit einem O-Ring 80 aus hochmolekularem elastischem Material abgedichtet ist, der zwischen einer ringförmigen Schulter 46 und einer Gegenfläche 71 des Enddeckels 70 eingepreßt ist. Durch diesen Dichtsitz wird das Austreten von Hydraulikflüssigkeit aus einer den Verzögerungsfühler aufnehmenden Kammer 47 verhindert. Der Enddeckel 70 ist durch Bolzen 85 am Gehäuse befestigt.

Die Ventilanordnung enthält vier Hauptkammern, nämlich eine Einlaßkammer 30 für das Druckminderventil 100, eine Steuerkammer 33, in der die Startsteuerung 500 angeordnet ist, eine Verzögerungskammer47 zur Aufnahme des Verzögerungsfühlers 310 und eine Verzögerungssteuerkammer 407, in der die Verzögerungssteuerung 400 mit einem die Käfigverschwenkung bewirkenden ersten Kolben 420 angeordnet ist. Die Verzögerungskammer 47 steht mit dem Einlaß 21 des Druckmodulierventils über die Einlaßkammer 30, einen Druckmitteldurchgang 25 und eine Drosselstelle 233 in einem Käfighaltekolben 230 in Verbindung. Wie oben bereits gesagt, ist der Einlaß 21 des Druckmodulierventils mit dem Primärteil 4 des Tandem-Hauptbremszylinders über die Leitung 7 verbunden.

Die Verzögerungskammer 47 ist mit der Steuerkammer 33 der Startsteuerung 500 über einen Ventilsitz 530, eine Mündung 546 und Durchgänge 545 und 50 verbunden. Der Ventilsitz 530 wird durch eine Halterung 540 hierbei in seiner Lage gehalten. Der Druckmitteldurchgang zwischen den Kammern 47 und 33 wird geschlossen bzw. geöffnet in Abhängigkeit, ob der Verzögerungsfühler 310, der hier als auf Trägheitskräfte ansprechende Kugel im Ventil dargestellt ist, auf dem ringförmigen Ventilsitz 530 aufsitzt oder von diesem abgehoben ist, wie dieses in der Figur dargestellt ist.

Der Verzögerungsfühler 310 nimmt Verzögerungen des Fahrzeuges dadurch auf, daß er seine Stellung in einem ihn aufnehmenden Käfig 301 verändert, wobei er auf einer geneigten Lauffläche 304 im Käfig 301 läuft In F i g. 2 ist die Lauffläche horizontal gezeichnet, jedoch muß dabei bedacht werden, daß die gesamte Ventilanordnung unter dem Neigungswinkel 9_r (Fig. 1) im Fahrzeug eingebaut ist Der Verzögerungsfühler 310 besteht aus einer metallenen Kugel, da diese wegen der geringen Reibung besonders rasch auf Verzögerungsänderungen anspricht

Der Käfig 301 ist ein einseitig geschlossener Zylinder mit einem Durchmesser von 2 Rc, er ist mit seinem offenen Ende von vorn, das heiß in Richtung der normalen Fahrtrichtung des Fahrzeuges (das heißt in der F i g. 2 nach links bzw. in Richtung des am linken unteren Rand der F i g. 1 eingezeichneten Pfeifes) ausgerichtet Der Boden des Käfigs ist in Richtung

dessen Achse mit einer Einstülpung 303 versehen, die einen Anschlag für die Kugel 310 bildet Die innere glatte zylindrische Oberfläche 304 umfaßt die Kugel 310, so daß diese auf die Oberfläche gleitet oder rollt, wobei die untere Berührungsfläche zwischen Kugel und Oberfläche des Käfigs die geneigte Lauffläche 304 bildet. Wenn das Fahrzeug, in der das Druckmodulierventil eingebaut ist, sich in Ruhe befindet oder nach vorwärts beschleunigt bzw. mit konstanter Geschwindigkeit fährt, verbleibt die Kugel 310 an dem Anschlag 303.

An der geschlossenen Seite des Käfigs 301 sind Druckmitteldurchlässe 305 vorgesehen, durch die Hydraulikflüssigkeit frei abfließen kann, wenn sich die Kugel 310 in den Käfig 301 bewegt, so daß die freie Bewegung der Kugel nicht gestört wird.

Wie in F i g. 3a gezeigt, weist der Käfig 301 seitlich an entgegengesetzten Seiten zwei Ausstülpungen 307 auf, die auf der Ki — Vi-Achse liegen. Diese Achse steht senkrecht zu der Ventilachse X\ — X\ in F i g. 2. |ede der seitlichen Ausstülpungen 307 ist mit einem Durchbruch 306 versehen, in der Drehzapfen 324 des Kärigs 301 aufgenommen sind, der dadurch um die Vi- WAchse geschwenkt werden kann. Die Form und die Abmessungen dieser seitlichen Ausstülpungen 307 sind so bestimmt, daß jeweils noch ein Hohlraum 308 zwischen der Innenseite der Ausnehmungen 307 und der Kugel 310 verbleibt, so daß diese in dem Käfig 301 frei laufen kann.

Die Verzögerungskammer 47 weist zwei gegenüberliegende Bohrungen 91 auf, die durch die Wand des Ventilgehäuses 20 reichen. Die innen gelegenen Teile dieser Bohrungen haben geringeren Durchmesser und tragen ein Gewinde 92. Die Achse der Bohrungen 91 liegt ebenfalls in der Vi- ΥΊ-Achse, die die ΛΊ-ΛΊ-Achse unter einem rechten Winkel kreuzt Die Achse ΛΊ —X\ ist die Achse des Druckmodulierventils 13. die mit der zentralen Achse des mit der Kugel 310 korrespondierenden Ventilsitzes 530 zusammenfällt.

Das nach außen weisenden Ende jeder Bohrung ist mit einer bearbeiteten Haltefläche 90 versehen, welche die Vi — Vi-Achse unter einem rechten Winkel schneidet. Der Absatz in den Bohrungen 91 trägt ringförmige Schultern 93, die ebenfalls in Ebenen senkrecht zur Vi- Vi-Achse liegen. Lagerbolzen 320, mit radial sich erstreckenden Ansätzen 321 sind in den Bohrungen 91 eingesetzt und mit einem Gewinde 332 in das Gewinde 92 eingeschraubt, so daß die Bolzen in den Bohrungen fest sitzen. Die inneren Enden der Bolzen 320 laufen in die Drehzapfen 324 aus, die in den Bohrungen ^06 im Käfig 301 gelagert sind.

O-Ringe 330 aus einem hochmolekularen elastischen Material sind in dem Spalt zwischen den ringförmigen Schultern 232 der Absätze 321 und der ringförmigen Schulter 93 der Bohrungen 91 eingepreßt, wenn die Bolzen 320 in ihren jeweiligen Bohrungen so verschraubt sind, daß die Bolzenköpfe jeweils an der Fläche 90 anliegen. Dieser O-Ringsitz verhindert das Ausfließen von Bremsflüssigkeit aus der Verzögerungskammer 47 durch die Bohrungen 91.

Ringförmige Schultern 325 der Bolzen 320 lassen einen genügenden Zwischenraum zwischen den Drehzapfen 324 und den Gewindeteilen 322 der Bolzen, so daß der Käfig 301 in dem Drehlager frei und sehr genau verschwenkt werden kann. Die Drehzapfen 324 haben eine solche Länge, daß ihre Enden 326 in die oben erwähnten Hohlräume 308 reichen, jedoch einen schmalen Spalt zwischen den Enden und der Kugel 310

belassen.

Der Schnitt der Y, - Vi-Achse und der X\ - ΛΊ-Achse ist als Zentrum Cp bezeichnet. Dieses Zentrum fällt mit dem Zentrum Cb der Kugel 310 dann zusammen, wenn diese die vorbestimmte Verzögerung des Fahrzeuges aufgenommen hat und dadurch am ringförmigen Ven'.'isitz 530 anliegt, nachdem sie zuvor auf der geneigten Lauffläche 304 entlang der Achse X2—X1 des Käfigs 301 sich vorwärts bewegt hat, bis die Oberfläche der Kugel 310 den Sitzring 531 des Ventilsitzes 530 in dichtend berührt, unabhängig von der jeweiligen Winkelstellung des Käfigs 301.

Die Tiefe der den Anschlag 303 bildenden Einstülpung am Boden des Käfigs ist so bestimmt, daß das Zentrum Cbaer Kugel, das immer auf der Achse Xi-Xi 1 j des Käfigs 301 liegt, eine bestimmte Strecke Bl vom Zentrum Q?entfernt ist, wenn die Kugel 310 in Ruhe am Anschlag 303 anliegt Diese Entfernung stellt den Betrat der Strecke dar, die die Kugel 310 laufen muß, nachdem sie die vorbestimmte Verzögerung des Fahrzeuges erfaßt hat und bevor sie flüssigkeitsdicht auf dem Ventilsitz 530 aufsitzt In der Fig. 2 fällt die Achse X₂ -Xi des Käfigs 301 mit der Achse ΛΊ-Χ, des Druckmodulierventils 13 zusammen, die durch das Zentrum der Mündung 546 verläuft. Wenn jedoch der Käfig 301 abwärts um die Y₁ - K,-Achse schwenkt, fällt die Achse X₂-X₂ des Käfigs nicht mehr mit der Achse Xi — Xi zusammen, sondern schneidet diese Achse im Zentrum Cp. Diese Stellung ist in gestrichelten Linien in Fi ρ 2 eingezeichnet in

Die Tatsache, daß das Zentrum Cb der in Ruhe am Anschlag 303 anliegenden Kugel 310 hinter bzw. zur rechten Seite des Drehzentrums Cp des Käfigs liegt, wie auch in F i g. 2 dargestellt, trägt ebenfalls zu der Tatsache bei, daß sich der Käfig 301 abwärts um die r> Achse Y\ — Y\ senken kann und so den Bewegungen eines Stellungssteuer-Kolbens 420 folgen kann, wie das nachfolgend näher beschrieben ist.

Wie in den F i g. 2 und 3b dargestellt, führt von der Verzögerungskammer 47 ein Kanal 75 durch das Ventilgehäuse 20 zu einer Bohrung 76 außen am Ventilgehäuse. In dieser Bohrung 76 ist ein üblicher Entlüftungsstutzen 272 eingeschraubt, mit dem beim Füllen des Druckmodulierventils 13 mit Bremsflüssigkeit die Verzögerungskammer 47 entlüftet werden kann.

Die Bohrung 50, die von der Verzögerungskammer 47 zu der Einlaßkammer 30 führt, weist eine Aufbohrung 48 auf, in der der Ventilsitz 530 gegen eine ringförmige Schulter 49 der Aufbohrung 48 gelagert ist Der Ventilsitz 530 ist aus einem hochmolekularen elastischen Material konstruiert; er liegt in einer Ebene senkrecht zu der Achse X\—X\.

Der Ventilsitz 530 für die Kugel 310 weist eine zentrale Bohrung mit mehreren Absätzen verschiedenen Durchmessers auf, in denen der Halter 540 für den Ventilsitz mit radialen Absätzen 542, 543 und 544 anliegt, so daß dadurch der Ventilsitz 530 nicht aus der Halterung ausweichen kann. Ein Fuß 541 des Halters 540 liegt in der Flüssigkeitsbohrung 50 eng an. Wenn dieser Fuß 541 in eine Stellung in der Bohrung 50 gedrückt wird, daß die Endseite des Absatzes 544 die ringförmige Schulter 49 berührt, wird ein ringförmiger Teil des Ventilsitzes 530 ebenfalls gegen die Schulter 49 durch den Absatz 543 des Halters gepreßt, so daß die 65 > Außenseiten des Ventilsitzes 530 flüssigkeitsdicht in ihrem Sitz gelagert sind.

Die Länge des Absatzes 542 in axialer Richtung des

Halters 540 ist ein wenig kürzer als die korrespondierende Bohrung des Ventilsitzes 530, so daß das Ende des Absatzes 542 nicht die Außenfläche des Ventilsitzes 530 berührt. Wenn die Kugel 310 aus ihrer Ruhelage durch die Trägheitskraft aufgrund der vorbestimmten oder gesetzten Verzögerung des Fahrzeuges bewegt wird, bis sie am Ventilsitz 530 anliegt, wird dieser ebenfalls genau bündig mit dem Absatz 542 in Berührung kommen, so daß auch hier ein guter flüssigkeitsdichter Sitz erreicht wird. Anders ausgedrückt wird demnach der Sitz- bzw. Kontaktring 531 des Ventilsitzes 530 leicht durch die Kugel 310 verformt bzw. zusammengepreßt, so daß die Oberfläche der Kugel 310 dann ebenfalls in Kontakt mit dem Absatz 542 des Halters 540 steht.

Der Halter 540 für den Ventilsitz 530 weist eine axial verlaufende Mündung 546 mit kleinem Durchmesser und eine größere Bohrung 545 auf. Der Querschnitt der Mündung 546 ist so schmal gewählt, daß der Hydraulikdruck in der Steuerkammer 33 so gut wie möglich gleich dem gewünschten vorbestimmten Hydraulikdruck in der Verzögerungskammer 47 zu der Zeit ist, wenn die Kugel 310 aus ihrer Ruhelage sich zu bewegen beginnt. Wenn die Kugel 310 sich aus ihrer Ruhelage abhebt und die Entfernung Bt bis zum Ventilsitz 530 durchläuft, so steigt während dieser kurzen Zeitspanne der Hydraulikdruck in der Verzögerungskammer ebenfalls an. Durch den schmalen Durchmesser der Mündung 546 wird nun verhindert, daß der Hydraulikdruck in der Steuerkammer 33 ebenfalls ansteigt, während das verzögerungsempfindliche Ventil mit der Kugel schließt.

Mehrere Bohrungen 58 und 61 bis 65 mit gleicher Mittellinie in der Verzögerungssteuerung 400 durchdringen das Ventilgehäuse 20 bis in die Verzögerungskammer 47. Der Durchmesser dieser Bohrungen nimmt gegen die Kammer 47 jeweils ab, während deren Mittellinie auf der Achse Z\ — Z\ liegt, die die Achse X\ — X\ in einem Punkt schneidet, der rechts hinter dem Zentrum Cp zum Boden des Käfigs 301 gewandt liegt.

Die erste Bohrung 58 dieser verschiedenen Bohrungen in der Verzogerungssteuerung 400 ist die Bohrung mit dem größten Durchmesser. In die nächste weiter innen gelegene Bohrung 61 ist ein Gewinde eingeschnitten; die nächstfolgenden Bohrungen 62, 63, 64 und 65 schließen sich an und weisen jeweils abnehmende Durchmesser auf. Der Durchmesser der innersten Bohrung 65 ist so bemessen, daß in ihm ein stangenartiger Fortsatz 422 des zur Käfig-Verschwenk-Steuerung dienenden ersten Kolbens 420 mit Spiei koaxial gelagert ist.

Die genannten Bohrungen sind mit einem Stopfen 401 außen verschlossen, der seinerseits mit einem äußeren Gewinde versehen ist, das in das Gewinde der Bohrung 61 eingeschraubt wird. Wenn der Stopfen 401 angezogen ist, berührt eine Schulter 402 eine Endfläche 59 des Ventilgehäuses 20, während ein seitlicher Absatz 403 des Stopfens in der ersten Bohrung 58 eingetaucht ist Ein in axialer Richtung sich erstreckender Absatz 405 des Stopfens 401 sitzt seinerseits in der Bohrung 62. Ein dichter Sitz des Stopfens wird durch einen O-Ring 470 erreicht, der zwischen einer Schulter 408 des Stopfens und einer Schulter 60 zwischen den Bohrungen 58 und 61 eingepreßt ist

Die oben erwähnte Verzögerungssteuerkammer 407 des Druckmodulierventils wird durch das Innere des Stopfens 401 gebildet und liegt konzentrisch zu den Absätzen 403 und 405.

In dem Zwischenraum zwischen dem Ende 406 des

Stopfens 401 und einer Schulter 64 der Bohrung 63 ist! ein ringförmiger Halter 440 eingesetzt, dessen äußerer Durchmesser in die Bohrung 62 eingepaßt ist; in dem Halter 440 ist verschiebbar der obere stangenartige! Fortsatz 422 des ersten Kolbens 420 gelagert. Auf dem Halter 440 ist em Ringsitz angeordnet, der einen äußeren Flansch 450 aufweist, welcher an der Bohrung 63 anliegt und der ferner einen inneren Ringflansch 4Si! aufweist, in dem der Stab 422 in flüssigkeitsdichtem Situ gelagert ist. In der Bohrung 63 ist ferner ein oberer Halter 460 koaxial angeordnet, dessen Außenfläche in die Bohrung 63 eingepaßt ist und der einen inneren Durchmesser aufweist, in dem wiederum der stangenartige Fortsatz 422 des ersten Kolbens 420 verschiebbar gelagert ist.

Der gesamte zur Schwenkung des Käfigs 3011 dienende erste Kolben 420 besteht aus dem oberen Fortsatz 422, der sich in die Verzögerungskammer 47 erstreckt, und einem unteren Siab 424, der siuii liacii abwärts in die Kammer 407 erstreckt. Dieser unten: Stab weist einen Ringkolben 421 auf, dessen äußerer Durchmesser der Bohrung der Kammer 407 angepaßt ist, so daß der untere Stab in dieser Kammer gleiten kann.

Das obere Ende des oberen Fortsatzes 422 endet in einer abgerundeten Kontaktfläche 423 von etwa halbkugeliger Form, das in einem Berührungskontakt mit geringer Reibung mit der Unterseite des Käfigs 301 für die Kugel 310 steht. Unterhalb des Ringkolbens 421 des unteren Stabes 424 erstreckt sich ein Halsteil 425, dessen Durchmesser geringfügig größer als der äußere Durchmesser des sonstigen unteren Stabes 424 ist. In der Kammer 407 ist zwischen deren Boden 409 und einer Schulter 427 des Ringkolbens 421 eine Steuerfeder 430 angeordnet, in deren Innendurchmesser am oberen Teil der Halsteil 425 des Stabes 424 eingreift und damit die Führung der Feder erleichtert. Mit dieser Feder 430 wird der erste Kolben 420 in der Kammer 407 so gehalten, daß eine obere Schulter des Ringkolbens 4211 an dem ersten Halter 440 anliegt, der demnach als Anschlag dient, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Die Feder 430 hat eine FtJerkonstante Kc und ein«: Einstellkraft Fee, die den ersten Kolben 420 immer in Richtung oder gegen den durch die Schulter 442 des Halters 440 gebildeten Anschlag drückt.

Die Mittellinie des ersten Kolbens 420 fällt mit der erwähnten Achse Z\ — Z\ zusammen, entlang der auch der Kolben 420 verschoben wird.

Der Ringsitz 450 gewährleistet einen fiüssigkeitsdiehten Sitz in der Bohrung 63 einerseits und dem oberen Fortsatz 422 andererseits, so daß die Querschnittsfläche Ap dieses Fortsatzes die vom Druckmittel in der Verzögerungskammer 47 beaufschlagte Druckfläche ist Die Länge des oberen Fortsatzes 422 von der oberen ringförmigen Schulter 428 des Ringkolbens 421 bis zu der Berührungsfläche 423 ist so gewählt, daß diese Berührungsfläche den Außenumfang 302 des in seiner obersten Schwenkstellung befindlichen Käfigs 31 berührt wenn die Schulter 428 am Anschlag 442 anliegt In dieser Stellung des ersten Kolbens 420 fällt die Achse X₂ -X₂ des Käfigs mit der Achse ATi-Xi des Druckmodulierventils zusammen. Diese obere Position des Kolbens 420 bestimmt auch den Gesamthub If des Kolbens zwischen dem unteren Ende 426 des unteren Stabes und dem Boden 409 der Kammer 407.

Die Kraft Pfi ■ Ap auf die Druckkraft Ap des oberen stangenartigen Fortsatzes 422 aufgrund des Hydraulikdruckes Pfi in der Verzögerungskammer 47 ist größer als die Einstellkraft Fee der Kontrollfeder 430, so daß der erste Kolben 420 um die Strecke //verschoben wird. Der erste Kolben 420 ist im Gleichgewicht, wenn gilt:

ίο

PJl ■ Ap = Fve + Kv ■ Ii.

Diese Verschiebung des Kolbens 420 führt zu einer oszillierenden Schwenkung des Käfigs 301 um die Achse Y\ - Yu wobei die Berührungsfläche 423 des Fortsatzes 422 immer in Kontakt mit dem Käfig aufgrund der später zu beschreibenden Haltemittel 200 und des Gewichtes des Verzögerungsfühlers 310 verbleibt. Die Mittelachse X₂-X₂ des Käfigs 301 bildet dann zusätzlich zum Einbauwinkel 9_cdes Druckmodulierventils 13 im Fahrzeug den Winkel Θ/ mit der Achse Xi- X\; bei diesem Neigungswinkel Bi des Käfigs 301 ist demnach gegenüber der Ruhelage des Käfigs eine höhere Verzögerung des Fahrzeuges notwendig, damit die Kugel 3iO ciiuäiig der geneigten Laufbahn 304 in Vorwärtsrichtung gegen den Ventilsitz 530 läuft.

Die Verzögerungssteuerung 400 wird demnach lediglich durch das Druckniveau in der Verzögerungskammer 47 beeinflußt, da der erste Koiben 420 lediglich eine dem inneren Durchmesser des Ringsitzes 450 entsprechende, von der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagte Druckfläche Ap aufweist Im Gegensatz zu bekannten Ventilanordnungen, bei denen der Kolben mehrere vom Druckmittel beaufschlagte Flächen aufweist, ist es bei dem hier nur einseitig beaufschlagtem Kolben möglich, die Reibungskräfte bei der Tätigkeit des ersten Kolbens 420 auf ein Minimum zu beschränken. Diese Fähigkeit der Verzögerungssteuerung 400, die ansonsten beobachteten am Kolben 420 angreifenden Hemmkräfte im Hinblick auf die Änderungen des Druckniveaus in der Verzögerungskammer 47 zu minimalisieren, trägt wesentlich dazu bei, daß der Käfig 301 in seiner Drehbewegung sehr genau den Druckschwankungen in der Verzögerungskammer 47 folgt.

Die oben erwähnten Haltemittel 200 sind wiederum in einer Reihe von koaxialen Bohrungen mit unirschiedlichem Durchmesser angeordnet. Die erste Bohrung 37 mit dem größten Durchmesser liegt am oberen Ende des Ventilgehäuses 20. Die nächste Bohrung 38 ist mit einem Gewinde versehen und von einer Bohrung 39 mit noch kleinerem Durchmesser gefolgt An diese Bohrung 39 schließen sich eine vierte Bohrung 40 und eine fünfte Bohrung 41 an die jeweils einen kleineren Durchmesser als die vorhergehende Bohrung haben, so daß eine Serie von Bohrungen mit nacheinander kleineren Durchmessern von der Außenseite des Ventilgehäuses 20 bis in das Innere der Verzögerungskammer 47 reicht. Alle Bohrungen sind konzentrisch. Der Durchmesser der Bohrung 41, die sich direkt an die Kammer 47 anschließt ist so bemessen, daß ein als Käfig-Gegenhalter wirksamer zweiter Kolben 230 in dieser axial mit Spiel gleiten kann. Das obere Ende der Bohrungen ist mit einem Stopfen 201 abgeschlossen, der mit einem äußeren Gewinde 205 in die Bohrung 38 eingeschraubt ist bis eine ringförmige Schulter 204 des Kopfes 213 des Stopfens eng an einer Endfläche 43 des Ventilgehäuses am oberen Ende der Bohrung 37 anliegt Ein seitlicher Absatz 203 des Kopfes des Stutzens ist hierbei in diese erste Bohrung 37 eingepaßt Der Stopfen 201 ist in der 3ohrung durch einen geeigneten O-Ring 240 gehalten, der zwischen einer durch den Absatz 203 geformten Schulter und einer Ringschulter 36 am Boden der Bohrung 37 eingepreßt ist

Der Stutzen 201 weist an seinem Boden einen sich axial erstreckenden Absatz 206 auf, der in die Bohrung 40 eingreift Ein mittig im Stopfen angeordneter Kanal

208 endet an seinem Boden in einer Bohrung 210 mit größerem Durchmesser, die in dem Absatz 206 des Stopfens angeordnet ist. In der Bohrung 210 ist der zweite Kolben 230 verschiebbar gelagert. Das obere Ende des Kanals 208 endet in einer Entnahmebohrung 212, die im Kopf 213 des Stutzens angeordnet ist und ein innengewinde aufweist, in das ein Entlüfter 270 eingeschraubt ist.

In den Kopfteil des Absatzes 206 des Stopfens 201 ist ein sich in radialer Richtung erstreckender Querkanal

209 angeordnet, der mit dem mittigen Kanal 208 im Zentrum des Stopfens und mit einem Zwischenraum zwischen der Bohrung 39 und der Oberfläche des Absatzes 206 des Stopfens 201 in Verbindung steht. Über diesen Zwischenraum ist der Querkanal ferner mit

chichi vrciici cn Γ^αιιαι λ-λ tli i/uiiuuii, a\j uau υ ι ui»i\imtiw von dem Eingang 2t des Druckminderventils in die Bohrung 21C aber den Kanal 25 die Bohrung 39, den Querkanal 209 und den Kanal 208 fließen kann.

Wie in der Fig. 2 gezeigt, ist in dem Zwischenraum zwischen dem Ende 207 des Absatzes 206 des Stopfens 201 und der ringförmigen Schulter 42 eine Halterung 250 angeordnet, die einen äußeren Durchmesser aufweist, der an die Bohrung 40 angepaßt ist, und einen inneren Durchmesser hat, in dem der 230 verschiebbar gelagert ist. An diese Halterung schließt sich der Ringsitz 260 an, der mit einem äußeren Flansch 261 versehen ist, durch dem der flüssigkeitsdichte Sitz in der Bohrung gewährleistet ist, und der ferner einen inneren Flansch 262 aufweist, durch den der zweite Kolben 230 ebenfalls gegen den Ringsatz abgedichtet ist. Der zweite Kolben 230 hat eine zylindrische Form, wobei seine Achse, entlang der er verschoben wird, in der Zi-Zi-Achse liegt.

Der Mittelteil des zweiten Kolbens 230 weist eine zu aer Zylinderachse koaxiale Blindbohrung 231 auf, die an der oberen Seite des Halters 230 zu der Bohrung 210 geöffnet ist und durch einen Boden 232 begrenzt ist.

Das untere Ende des zweiten Kolbens 230 läuft in ein Berührungsstück 234 mit etwa halbkugeliger Fläche aus, das mit dem Käfig 301 bei dessen Drehbewegungen um die Achse Y\ — Y\ gleitend in Berührung steht. Die Gesamtlänge des zweiten Kolbens 230 zwischen dem Berührungsstück 234 und dem offenen Ende 235 der Blindbohrung 231 ist so bemessen, daß zwischen dem oberen Ende 235 und einer ringförmigen Schulter 211 am Ende des Kanals 208 noch ein kleiner Zwischenraum verbleibt, wenn der die Käfigverschwenkung bewirkende erste Kolben 420 an seinem oberen Anschlag anliegt, wie dies in der Figur gezeichnet ist. Die Länge des zweiten Kolbens 230 ist andererseits so bemessen, daß noch ein genügend großer Anteil des zweiten Kolbens 230 in der Bohrung 210 verbleibt, wenn der erste Kolben 420 in seiner untersten, durch die gestrichelte Lage des Käfigs 301 angedeuteten Position befindlich ist Auch in dieser Position verbleibt das Berührungsstück 234 des zweiten Kolbens im Kontakt mit dem Käfig 301. Bei dieser Längenbemessung des zweiten Kolbens 230 ist gewährleistet daß dieser exakt den Bewegungen des Käfigs 301 über dessen gesamten Drehbereich folgt

Zwischen der Ringschulter 211 des Stopfens 201 und dem Boden 232 der Blindbohrung im Käfighalter 230 ist eine Rückhaltefeder 220 angeordnet die dazu dient den zweiten Kolben 230 ständig leicht nach unten zu drücken, so daß das Berührungsstück 234 immer an der äußeren Oberfläche 302 des Käfigs 301 anliegt. Auf diese Weise wird der Käfig 301 ständig in Kontakt mit dem ersten, die Käfigschwenkung bewirkenden Kolben

-, 420 gehalten.

Der Boden 232 des zweiten Kolbens 230 weist eine Drosselstelle 233 auf, die die Blindbohrung 231 mit der Verzögerungskammer 47 verbindet. Der Querschnitt dieser Mündung ist kleiner als derjenige von sämtlichen

in Kanälen bzw. Durchlässen, die von dem Eingang 21 des Druckmodulierventils zu dieser Drosselstelle führen. Sämtliches Druckmittel, das vom Eingang 21 in die Verzögerungskammer 47 strömt, muß durch diese r>rosselstelle 233 fließen, da der Ringsitz 260 den

ι -. Durchlaß von Druckmittel durch die Bohrung 40 absperrt.

Der Querschnitt der Drosselstelle 233 ist ferner so bestimmt, daß praktisch keine Zeitverzögerung beim ΠηιηΙ/ηιιΓΚαιι ΐη Λί*τ· VorTÄntoriintrcL· omm**r Ä.7 irr»

.'ο Hinblick auf den Druck des Druckmittels am Eingang 21 des Druckmodulierventils auftritt, wenn der Bremsvorgang des Fahrzeuges durch einen geringen Druck auf das Bremspedal eingeleitet wird. Jedoch ist der Querschnitt der Drosselstelle 233 wiederum so klein

y, gewählt, daß eine erhebliche Zeitverzögerung beim Druckaufbau in der Verzögerungskammer 47 im Vergleich zu dem Druck am Eingang 21 auftritt, wenn das Fahrzeug sehr stark abgebremst wird, das heißt, wenn der Bremspedaldruck sehr rasch ansteigt.

in Die am häufigsten in Motorfahrzeugen ausgeführten Bremsungen verlaufen relativ langsam mit geringem Pedaldruck, wobei die Änderung bzw. der Anstieg des Hydraulikdrucks über eine gewisse Zeit in dem Bremssystem bei derartig langsamen Bremsungen

r> ebenfalls verhältnismäßig langsam verlaufen.

Die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck, der an den Fahrzeugbremsen anliegt und der dadurch hervorgerufenen Verzögerung bei einem Bremsvorgang mit geringem Pedaldruck verursacht noch keine

4ü wesentliche Zeitverzögerung des Druckaufbaus im Bremssystem. Wenn jedoch die Geschwindigkeit des Bremsvorganges ansteigt tritt ein Zeitverzug proportional zu diesem Anstieg auf, zwischen dem den Bremsen zugeführten Hydraulikdruck und der durch Jiesen

4-, Hydraulikdruck verursachten Fahrzeugverzögerung.

Das beschriebene belastungsabhängige Druckmodulierventil 13 spricht demnach auf eine vorbestimmte Verzögerung mittels der Verzögerungssteuerung 400 an, die in Abhängigkeit des Hydraulikdruckes in der

">ii Verzögerungskammer 47 betätigt wird. Hierdurch spricht das Druckmodulierventil auf einen vorbestimmten Bremsdruck an, der entsprechend dem Gewicht der Beladung des Fahrzeuges und der vorbestimmten Verzögerung des Fahrzeuges bestimmt wird. Das

Vi erfindungsgemäße Druckmodulierventil bewirkt demnach den normalen Bremsvorgang, wenn das Fahrzeug die vorbestimmte Verzögerung erreicht und gleichzeitig der vorbestimmte Hydraulikdruck den Fahrzeugbremsen zugeführt wird.

wi Wenn demnach bei einem Bremsvorgang der Hydraulikdruck, der von dem Hauptbremszylinder 3 erzeugt wird, kontinuierlich ansteigt wird bei der obigen Beziehung die vorbestimmte Verzögerung des Fahrzeuges nicht zum gleichen Zeitpunkt erreicht an dem die Hydraulikbremsen mit dem vorbestimmten Hydraulikdruck beaufschlagt werden, so daß die Fahrzeugverzögerungen nach einer lediglich sehr kurzen Zeitverzögerung eingeleitet wird. Die als

Verzögerungsfühler dienende Kugel 31& verschiebt sich nicht zu dem Zeitpunkt, an dem in der Verzögerungskammer 47 der vorbestimmte Hydrauli.kdruck aufgebaut ist; zu derr Zeitpunkt, an dem die vorbestimmte Verzögerung erreicht wird, wird nämlich die Verzöge- ■-> rungssteuerung 400 verschoben, da der Hydraulikdruck einen Wert oberhalb des vorbestimmten Hydraulikdruckes in der Verzögerungskammer 47 einnimmt, so daß die als Verzögerungsfühler dienende Kugel 310 sich nicht bei der vorbestimmten Verzögerung verschiebt, in Der Drosseleffekt in der Mündung 233 trägt zur Lösung des Problems nutzvoll bei, welches dann auftritt, wenn der Bremsvorgang des Fahrzeuges sehr schnell und mit hohem Pedaldruck erfolgt, indem der dabei auftretende Zeitverzug kompensiert wird. ι ί

Wenn das Druckniveau in der Verzögerungskammer 47 den vorbestimmten Wert Pfb erreicht, verschiebt sich der mit diesem Hydraulikdruck beaufschlagte, die Verschwenkung des Käfigs 301 bewirkende erste Kolben 420 nach unten, bis das untere Ende 426 des Stabes 424 den Boden 409 des Stopfens 401 berührt, wobei die Steuerfeder 430 so zusammengepreßt wird, daß ein Kräftegleichgewicht gemäß folgender Formel herrscht:

Pfb' ■ Ap = Fcc + KC IF.

(2)

Sogar wenn das Druckniveau in der Verzögerungskammer 47 über dem vorbestimmten Wert P/b'ansteigt, kann sich der erste Kolben 420 nicht weiter verschieben, to Wenn das Druckniveau in der Verzögerungskammer 47 oberhalb des Wertes /%'liegt, nimmt der Käfig 301, der der Verschiebung des ersten Kolbens 420 folgt, seinen größten Schwenkausschlag um die Achse Yi-Y₁ ein, wobei der Winkel zwischen der Mittellinie Xi-Xi und r> der Mittellinie Xt-X\ seinen Maximalwert einnimmt In F i g. 2 ist der Käfig 301 gestrichelt in dieser Endlage mit dem größten Ausschwenkwinkel dargestellt

Zur Aufnahme der Startsteuerung 500 ist eine weitere Serie von gegeneinander abgesetzten Bohrungen im Ventilgehäuse 20 vorgesehen, die in die Steuerkammer 33 führen. An eine äußere Bohrung 52 mit dem größten Durchmesser ist eine Bohrung 54 mit einem Innengewinde und kleinerem Durchmesser angeschlossen. Dieser Bohrung folgt eine Bohrung 55 mit noch 4> kleinerem Durchmesser, die wiederum in eine kleinere Bohrung 57 übergeht die schließlich in die Steuerkammer 33 reicht Alle die erwähnten Bohrungen sind konzentrisch; jedoch braucht deren Achse nicht unbedingt mit der Achse ΛΊ — Xi zusammen zu fallen. v>

Der durch die erwähnten Bohrungen gebildete Durchgang ist mit einem Stopfen 501 abgedichtet wobei ein Gewindeschaf.' 507 dieses Stopfens in die Bohrung 54 eingeschraubt ist und auf einer Schulter 502 auf einer bearbeiteten Endfläche 51 des Ventilgehäuses aufliegt und dabei mit einem radialen Absatz 503 in die erste Bohrung 52 eingreift

Ein axial verlaufender Absatz 511 des Stopfens 501 ist in die Bohrung 55 eingepaßt Ein dichter Sitz wird wiederum durch einen O-Ring 550 erreicht der in einem t>o Zwischenraum zwischen einer Schulter 504 am Umfang des Absatzes 503 und einer Schulter 53 der Bohrung 52 eingepreßt ist

Die Länge des axialen Absatzes 511 ist so bestimmt, daß zwischen dem Ende 512 dieses Absatzes und einer μ ringförmigen Schulter 56 der Bohrung 55 ein Zwischenraum verbleibt In diesem Zwischenraum kann ein radialer Absatz 521 einer elastischen Absorberkappe 520 eingesetzt werden, wie später beschrieben wird. Ebenso stehen der Hohlraum, der zwischen einem Ringspalt 505 und dem O-Ring 550 liegt sowie der Hohlraum zwischen der zweiten Bohrung 55 und dem Absatz 511 miteinander in Verbindung, und zwar über einen Zwischenraum, der durch das Innengewinde der Bohrung 54 und dem Gewindeschaft 507 gebildet wird, lind stellen demnach einen äußeren Hohlraum um den Fuß des Stopfens 501 dar.

In dem Mittelteil des Stopfens 501 ist eine zu den Absätzen 503 und 511 konzentrische Blindbohrung 508 vorgesehen. An das offene Ende der Blindbohrung 508 schließt sich eine größere Bohrung 510 an. Der erwähnte Ringspalt 505 und die Blindbohrung 508 stehen miteinander über einem radial verlaufenden Kanal 506 im Kopf des Stopfens 501 in Verbindung.

Die Absorberkappe 520 hat die Form eines einseitig offenen Kegelstumpfes, eine innere Seitenwand 522 und einen Boden 523. Sie ist in dem Hohlraum 513 angeordnet der durch die Bündbohrung 508 und die größere Bohrung 510 gebildet ist Die Absorberkappe ist aus hochmolekularem elastischem Material.

Am äußeren Umfang am offenen Ende der Absorberkappe 520 ist ein radialer Absatz 521 vorgesehen, der in seiner Form so bemessen ist daß er in axialer Richtung mit dichtem Sitz in dem Hohlraum zwischen der Schulter 56, finer ringförmigen Schulter 509 und der erweiterten Bohrung 510 eingepreßt werden kann. Die zylindrische Blindbohrung 508 und die äußeren Begrenzungen der Wand 522 der Absorberkappe bestimmen den inneren Hohlraum des Stopfens 501.

Der Hohlraum 524 in der Absorberkappe, die Bohrungen 57 und 33, sowie der Kanal 50, die größere Bohrung 545 und die kleinere Bohrung bzw. Mündung 556 sind der Steuerkammer 33 ebenfalls noch zuzurechnen.

Wenn der Druck der Bremsflüssigkeit mit der die Steuerkammer angefüllt ist nicht ansteigt sind der äußere und innere Hohlraum des Stopfens 501 mit Luft unter Atmosphärendruck gefüllt Steigt der Hydraulikdruck in der Steuerkammer an, so wirkt dieser auf die Innenwand der Absorberkappe 520, wodurch diese expandiert und mit ihrer Außenbegrenzung sich der Innenwand der Blindbohrung 508 annähert Durch diese Ausdehnung der Absorberkappe 520 wächst der Luftdruck in dem inneren Hohlraum des Stopfens 501, wodurch von hier Luft dem äußeren Hohlraum des Stopfens 501 über den radialen Kanal 506 zugeführt wird, so daß der Druckanstieg in dem inneren Hohlraum abgeschwächt wird.

Der Widerstand der Absorberkappe 520 gegen den Hydraulikdruck steigt proportional zu dem Hydraulikdruck in der Steuerkammer entsprechend dem Beitrag des Luftdrucks in dem inneren und äußeren Hohlraum an.

Die beschriebene Startsteuerung 500 besteht demnach im wesentlichen aus der erwähnten Steuerkammer 33, der Absorberkappe 520, dem inneren und äußeren Hohlraum in Verbindung mit dem Ventilsitz 530 und dem Halter 540, die oben bereits beschrieben worden sind.

Die Steuerkammer 33 ist mit einer geeigneten Entlüftungsöffnung 67 versehen, die aus dem Ventilgehäuse 20 zu einem hier nicht gezeigten Entlüfter führt, der in das Ventilgehäuse 20 wie die Entlüfter 270 und 272 eingeschraubt ist Dieser Entlüfter dient üblicherweise zur Entlüftung, wenn das Druckmodulierventi! 13 in dem Fahrzeugbremssystem montiert und dieses mit

Bremsflüssigkeit gefüllt wird.

Das bereits erwähnte Druckminderventil 100, das in der Einlaß-Kammer 30 angeordnet ist, weist wiederum eine Serie von konzentrischen abgesetzten Bohrungen auf, die durch das Ventilgehäuse 20 in die Einlaßkammer führen. Hier ist eine erste Bohrung 27 mit dem größten Durchmesser vorgesehen, an die sich jeweils mit abnehmendem Durchmesser eine Bohrung 29 mit einem Innengewinde anschließt, wobei diese in die Einlaßkammer 30 reicht Diese als Bohrung ausgeführte Einlaß- kammer 30 steht mit der Steuerkammer 33 über eine Bohrung 31 in Verbindung, die eine zwischen diesen beiden liegenden Durchmesser aufweist Sämtliche erwähnten Bohrungen sind konzentrisch.

Die Einlaßkammer 30 steht mit der Bohrung 39 der is Haltemittel 200 und dem Eingang 21 des Druckmodulierventils 13 über dem Kanal 25 in Verbindung. In dem Eingang 21 ist ein rohrförmigen Sitz 23 eingesetzt, wobei der Eingang 21 mit einem Innengewinde 22 versehen ist, in dem ein Koppelelement zum Anschluß der Leitung 7 des Bremssystems eingeschraubt ist Ober einen mittigen Kanal 24 in dem Sitz 23, der mit dem Kanal 25 in Verbindung steht, wird Bremsflüssigkeit unter Druck von dem Primärteil 4 des Twidem-Hauptbremszyiinders 3 zu dem Druckmodulierventil 13 gefördert

Ein Stopfen 101 schließt die Bohrung 27 nach außen dicht ab und weist einen Schaft 113 mit einem Gewinde auf. der in die Bohrung 29 eingeschraubt ist Dabei liegt eine ringförmige Schulter 111 des Stopfens an einer Endfläche 26 des- Ventilgehäuses bei der Bohrung 27 an, während sich ein radialer Absatz 115 in diese erste Bohrung 27 hineinragt Ein sich axial erstreckender Absatz 130 des Stopfens liegt an der Bohrung der Einlaßkammer 30 an. Ein O-Ring 120 ist in dem v> Zwischenraum zwischen einer Schulter 112 am Ende des Absatzes 115 und einer ringförmigen Schulter 28 am Boden der Bohrung 27 zusammengepreßt, um den Stopfen 101 nach außen dicht abzuschließen.

Im zentralen Teil des Stopfens 101 sind zwei *o konzentrische Bohrungen 108 und 109 vorgesehen, die mit dem Ausgang 102 des Druckmodulierventils Ober einen Kanal 106 von kleinerem Durchmesser in Verbindung stehen und von denen die Bohrung 109 die Auslaßkammer bildet 4

In dem Ausgang 102 ist ein rohrförmigen Sitz 104 eingesetzt; der Ausgang ist ferner mit einem Innengewinde 103 versehen, in das in üblicher Weise ein Kuppelelement für die zu den hinteren Bremszylindern des Fahrzeuges führende Leitung 8 eingeschraubt ist. so Der Sitz 104 weist einen zentralen Kanal 105 auf, so daß Druckmittel von dem Kanal 106 zum Ausgang 102 des Druckmodulierventils fließen kann.

In der Einlaßkammer 30 und der Bohrung 31 ist eine federgestützte Haltevorrichtung 170 installiert, deren ringförmige Schulter 138 auf einer ebensolchen Schulter 32 der Bohrung 31 aufsitzt Der Teil 171 der Haltevorrichtung 170 mit dem größeren Durchmesser liegt an der Wand der Kammer 30 an, wahrend der Teil 172 mit dem kleineren Durchmesser an der Seitenwand t>o der Bohrung 31 anliegt

Die Haltevorrichtung ist von zwei Bohrungen durchdrungen, wobei die eine Bohrung 174 einen größeren Durchmesser als die zweite Bohrung 175 aufweist, so daß zwischen diesen beiden Bohrungen eine <>5 ringförmige Schulter 177 entsteht. Diese Bohrungen sind wiederum konzentrisch zu dem Teil 172. Der innere Durchmesser der Bohrung 174 ist so bestimmt, daß hier eine Rückholfeder 160 eingesetzt werden kann, die sich an der Innenwand der Bohrung 174 und der ringförmigen Schulter 177 mit ihrem unteren Ende abstützt Das andere Ende der Rückholfeder 160 liegt an einem Halsteil 139 eines Ventilkörpers 130 an. Der innere Durchmesser der Bohrung 175 ist so bemessen, daß er eine Kolbenstange 140 mit Spiel umgibt Das untere Ende 176 des Teiles 172 dient dazu, einen Ringsitz 180 in der Bohrung 31 festzulegen.

Der Raum zwischen der Ringschulter 34 der Bohrung 31 und dem unteren Ende 176 nimmt, wie in der Figur dargestellt, eine Haltevorrichtung 190 und den Ringsitz 180 auf. Der äußere Durchmesser der Haltevorrichtung 190 ist demjenigen der Bohrung 31 angepaßt, während in einer inneren Bohrung der Haltevorrichtung 190 die Kolbenstange 140 verschiebbar gelagert ist Ein 2"3erer Flansch 181 des Ringsitzes 180 liegt an der Bohrung 31 an, während ein innerer Flansch 182 die Kolbenstange 140 so umfaßt, daß diese abgedichtet ist Der Ventiikörper 130 ist so ausgerichtet, daß seine Mittelachse mit derjenigen des Stutzens 101 und der Bohrung 33 zusammenfällt

Im oberen Bereich des Ventilkörpers 130 ist ein Ventilkopf 131 vorgesehen, der in der durch die Bohrung 109 gebildeten Auslaßkammer so gelagert ist, daß zwischen diesen noch ein Ringspalt verbleibt Das obere Ende 132 des Ventilkopfes 131 liegt an einer Ringschulter 107 in der Bohrung 109 an, während sein unteres Ende mit einer Kontaktzone 135 versehen ist, die eine gekrümmte Oberfläche aufweist und als Sitzkörper mit einer Sitzfläche 156 eines Ventilsitzes 145 zusammenwirkt, vergleiche hierzu F i g. 4 und 5.

Im Mittelteil des Ventilkörpers 130 ist ein koaxialer Kanal 134 vorgesehen, der zum oberen Ende 132 des Ventilkörpers offen ist Quer zu diesem Kanal ist ein weiterer Kanal 133 in dem Ventilkopf 131 vorgesehen, der den Ventilkopf 133 durchdringt und eine Verbindung zwischen dem Kanal 134 und dem um den Ventilkörper gelegenen Raum herstellt Der Ringspalt zwischen der die Auslaßkammer bildenden Bohrung 109 und dem Ventilkopf 131 bildet gemeinsam mit den beiden Kanälen 133 und 134 einen Durchlaß für das Druckmittel zwischen dem Eingang 21 und dem Ausgang 102.

Der Ventilkörper 130 weist einen Flansch 138 auf, der in der Bohrung 108 des Stopfens 101 aufgenommen ist, wobei zwischen dem Flansch 138 und der Wand der Bohrung 108 Durchgänge für das Druckmittel vorgesehen sind. Der Flansch 138 gleitet in der Bohrung 108. Hierz'j weist der Flansch eine hexagonale Umfangsbegrenzung auf, so daß die Spitzen des Sechsecks auf der Wand der Bohrung 108 gleiten, während die Seiten des Sechseckes die oben erwähnten Flüssigkeitsdurchgänge begrenzen.

Der Ventilkörper 130 ist mit einem den Ventilsitz 145 tragenden Bund 137 versehen, der oberhalb des hexagonalen Flansches 138 in Richtung auf den Ventilkopf 131 angeordnet ist. Der Bund 137 hat einen solchen äußeren Durchmesser, daß zwischen ihm und der Innenseite 148 des Ventilsitzes 145 noch ein ringförmiger Flüssigkeitsdurchgang verbleibt und der Ventilsitz 145 zwischen der ringförmigen Schulter 110 und dem hexagonalen Flansch 138 aufgenommen ist.

Zwischen dem unteren Ende des Ventilkopfes 131 und dem oberen Ende des Bundes 137 weist der Ventilkörper 130 einen Teil 136 mit verringertem Durchmesser auf, wobei dieser Durchmesser kleiner ist als derjenige der beiden eben erwähnten Teile. Der Durchmesser des

Teiles 136 ist so gewählt, daß zwischen diesem und dem Hauptdurchgang 155 des Ventilsitzes 145 ein Ring;spalt verleibt Der Durchmesser des Durchganges 155 ist an dem Durchmesser des Ventilkopfes 131 angepaßt, vergleiche hierzu F i g. 5.

Der oben erwähnte Flüssigkcii'lsdurchgang zwischen der Bohrung 108 und dem hejiagonalen Plansch 138, zusammen mit dem Flüssigkeitsdurchgang zwischen dem Teil 136 des Ventilkörpers 130 innerhalb der Ventilsitzinnenseite 148 und dem Bund 137, der ic Durchgang zwischen dem oberen Ende des Bundes 137 und einem Hauptkanal 152 des Ventilsitzes 145 sowie ferner der ringförmige Flüssigkeitsdurchlaß zwischen der zentralen Bohrung 155 des Ventilsitzes 145 und dem Teil 136 des Ventilkörpers 130 bilden einen Teil des ib Flüssigkeitsdurchganges zwischen dem Eingang 2:1 und dem Ausgang 102 der Ventilanordnung.

Der Ventilkörper 130 weist eine Kolbenstange 140 auf, die sich von dem unteren Ende des hexagoinalen Flansches J38 in die Steuerkammer 33 durch die entsprechenden zentralen öffnungen der federgestützten Haltevorrichtung 170, des Ringsitzes 180 und der Haltevorrichtung 190 erstreckt Der Durchmesser dieser Kolbenstange 140 ist durch die Größe der vom Druckmittel beaufschlagten Druckfläche bestimmt, die durch den Querschnitt der gjgen den Ringsitz 180 abgedichteten Kolbenstange gegeben ist Die Größe dieser Druckfläche geht als Faktor in der Bestimmung des Anteiles der Druckaufteilung des Druckmindeirventils 100 ein. j»

Unterhalb ties Flansches 138 ist der zwischen dem Teil 136 des Ventilkörpers 13C Tinerhalb der Ventilsitzinnenseite mit einem Hr Isteil 139 versehen, der einen Durchmesser aufweist der er~ wenig größer als derjenige der Kolbenstange 140 ist Der Durchmesser r> dieses Halsteils 139 ist so bemessen, daß der Halsteil in den Innenraum der Rückholfeder 160 eingreift und dadurch diese Feder in Bezug zu dem Ventilkörper 130 mit Hilfe des Teiles 174 der federgestützten Haltevorrichtung 170 zentriert «1

Der Ventilkörper 130 läuft in einem axial sich erstreckenden Dorn 141 aus, der bis in die Steuerkjmmer 33 reicht Die Länge dieses zylindrischen Domes ist so bestimmt daß zwischen seinem unteren Ende 142 und der Bodenfläche 35 der Steuerkammer 33 ein Spalt C v, verbleibt, wenn der Ventilkörper 130 mit seinem oberen Ende 132 an der Ringschulter 107 in der die Auslaßkammer bildenden Bohrung 109 anliegt. Die Größe dieses Spaltes wird so bestimmt daß der obere Teil der Innenwand der Bohrung 155 des Ventilsitzes w nicht die Querbohrungen 133 im Ventilkopf überdeckt, wenn der Ventilkörper 130 nach unten verschoben wird, sobald der Ventilkopf 131 in die Hauptpassage 15!5 des Ventilsitzes 145 eintaucht und diese vergrößert.

Die Rückhaltefeder 160 hat eine Federkonstante Kr v, und eine Einstellkraft Fr-XKV. Die Federkonslante und die Einstellkraft sind so gering bemessen, daß sie gerade den Ventilkopf 131 von der Bohrung ISJi des Ventilsitzes 145 fernhalten; sie müssen daher die Elastizitätskräfte der einzelnen Elemente des Veniiisit- w> zes 145 und den abwärts gerichteten Druck auf dem Ventilkörper entsprechend der sehr kleinen Restdrücke in dem Ausgang 102 überwinden.

Die Rückhaltefeder 160 hält den Ventilkörper 130 in der in der Figur dargestellten Stellung so lange, bis ein *>^r> vorbestimmtes Druckniveau am Eingang 21 sich in Abhängigkeit des Druckniveaus in der Steuerkammer 33 aufbaut.

Der Ventilkörper H30 hat eine effektive Druckfläche Al, die durch den Querschnitt der Kolbenstange 140 im Ringsitz 180 gegeben ist Der Ventilkörper 130 wird abwärts verschoben, wenn ein über einen vorbestimmten Wert liegender Hydraulikdruck, bei dem das Druckniveau am Eingang 21 in Abhängigkeit des Druckniveaus in der Steuerkammer 33 variiert, auf die effektive Druckfläche Al wirkt Beträgt die Verschiebung X, so wird nunmehr die effektive Druckfläche Au des Kolbens 130 verändert, da die Kontaktfläche 135 am Ventilkopf 131 mit der Sitzfläche 156 des Ventilsitzes 145 in Berührung kommt Die erwähnten effektiven Druckflächen am Ventilkörper 130 sind so aufeinander abgestimmt daß Au größer ist als AL

Wenn die Positionen des Ventilkörpers 130 und des Ventilssitzes 145 so wie in der Fig.2 sind, wirkt der Hydraulikdruck in der Steuerkammer 33 auf die effektive Druckfläche Al und erzeugt demnach eine Kraft die den Ventilkörper 130 in Verbindung mit der Einstellkraft der Rückhaltefeder 160 nach oben drückt Wenn in der erwähnten Stellung des Ventiikörpers 30 und des Ventilsitzes 145 jedoch am Eingang 21 der Ventilanordnung ein Druck ansteht, der direkt zum Ausgang 102 über den vorerwähnten Druckmitteldurchgang weitergeleitet wird, so wirkt dieser Druck auf die effektive Druckfläche Al des VentUkörpers 130 und erzeugt eine Kraft die den Ventilkörper abwärts verschiebt Wenn der Ventilkörper 130 und der Ventilsitz 145 sich in einer solchen Position befinden, daß die Berührungsfläche 135 des Ventilkopfes 131 auf der Sitzfläche 156 des Ventilsitzes 145 dicht aufsitzt, ist die Kraft die den Ventilkörper 130 aufwärts zu schieben versucht, aus der Hydraulikkraft die vom auf die effektive Druckfläche Al wirkenden Hydraulikdruck in der Steuerkammer erzeugt wird, und der Rückstellkraft Mr der Rückhaltefeder 160 zusammengesetzt, wobei zusätzlich noch die Hydraulikkraft addiert werden muß, die durch den Hydraulikdruck am Eingang 21 erzeugt wird, der auf die effektive- Druckfläche Au— M/wirkt Die Kraft die den Ventilkörper 130 nach unten drückt wird von dem Hydraulikdruck am Ausgang 102 bestimmt der auf die effektive Druckfläche Au wirkt

Dies bedeutet daß die Berührungsfläche 135 des Ventilkopfes 131 so lange dicht auf der Sitzfläche 156 gehalten wird, wie die abwärts gerichtete Kraft gleich oder größer als die aufwärts gerichtete Kraft ist

Befindet sich der Ventilkopf 131 in einer Stellung, in der sein oberes Ende 132 an der ringförmigen Schulter 107 anliegt befindet sich der Ventilsitz 145, der eine Hauptfunktion des Druckminderventils 100 in Verbindung mit dem Ventilkörper 130 wahrnimmt in dem Hohlraum, der von der ringförmigen Schulter ItO, der Bohrung 108, dem hexagonalen Flansch 138, dem Bund 137 und dem Teil 136 des Ventilkörpers mit reduziertem Durchmesser begrenzt ist

Das Druckminderventil 100 drosselt den Fluß der Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Eingang 21 und dem Ausgang 102 in einem vorbestimmten Bereich ansteigendem Hydraulikdruckes am Ausgang 102. Das Ventil 100 arbeitet so, daß die Flüssigkeitsmenge und der Hydraulikdruck vom Eingang 21 zum Ausgang 102 zu einem vorbestimmten Anteil überführt werden, wenn das Ventil mit ansteigendem Druck beaufschlagt wird und dabei der Hydraulikdruck am Eingang 21 über einen vorbestimmten Wert liegt. Wenn jedoch der Druck im Ventil in einem Bereich abfällt in dem der Hydraulikdruck am Eingang 21 in die Nähe des vorbestimmten Druckwertes gelangt, so entsteht ein Druckabfall vom

Ausgang 502 zum Eingang 21. Wenn der Druck im Ventil weiter absinkt, und der Hydraulikdruck am Eingang 21 den vorbestimmten Druckwert erreicht oder unter diesen absinkt, so wird Hydraulikflüssigkeit unter Druck vom Ausgang 102 zum Eingang 21 geleitet Die ■> geschilderte Arbeitsweise dieses Ventils wird durch die Beziehung zwischen der Größe und den Abmessungen des Ventilsitzes 145 und des Ventilkörpers 130 bestimmt.

DerHydraulikdruck.der in die Einlaßkammer 30 des κι Druckminderventils 100 bei einem Bremsvorgang mit geringer Bremskraft eingeleitet wird, wird ohne Zeitverzögerung in die Verzögerungskammer 47 und die Steuerkammer 33 weitergeleitet und damit nahezu gleichzeitig zu den Bremszylindern der Hinterräder. Sobald die Verzögerung des Fahrzeuges, die durch diesen Bremsvorgang ausgelöst wird, den vorbestimmten Wert erreicht, kommt die als Verzögerungsfühler dienende Kugel 310 in Kontakt mit dem Ventilsitz 530.

Bis zu der Zeit, an der die Kugel 310 sich an demVentilsitz 53ö anzulegen beginnt, ist der Hydrauiikdruck in der Steuerkammer 33 auf dem glichen Niveau wie der Hydraulikdruck am Einlaß 21 und in der Einlaßkammer 30. Die Trägheitskraft der Kugel 310 während der Verzögerung des Fahrzeuges drückt auf die Oberfläche des Kontaktringes 531 des Sitzes 530 und deformiert diesen, bis die Kugel druckdicht auf dem Ventilsitz aufsitzt Die Verformung der Oberfläche des Kontaktringes 531 durch die Kugel 310 verursacht eine gewisse Verringerung der Kapazität bzw. des Volumens j₀ der Steuerkammer, so daß das Druckniveau in der Steuerkammer langsam ansteigt und einen geringfügig höheren Wert als das Druckniveau am Eingang 21 und in der Einlaßkammer 30 in diesem Augenblick einnimmt.

Der Hohlraum 524 in der Absorberkappe 520, der ein r, Teil der beschriebenen Startsteuerung 500 ist, expandiert entsprechend dem Druckniveau in der Steuerkammer und seiner oben erwähnten elastischen Eigenschaften. Ein Teil des Anstiegs des Hydraulikdrucks in der Steuerkanimer, der aus der Deformation der Oberfläche des Kontaktringes 531 resultiert, wird durch die Ausdehnung des Hohlraumes 524 in der Absorberkappe 520 aufgefangen, während der verbleibende Anteil den äußeren Flansch 181 sowie den inneren Flansch 182 des Ringsitzes 180 jeweils innen bzw. außen beaufschlagt 4; und unter Umgehung des Ringsitzes 180 in die Einlaßkammer übertragen wird. Der Ringsitz 180 hat demnach mehr oder weniger die Funktion eines Rückschlagventils, das die Strömung von Hydraulikflüssigkeit unter Druck aus der Einlaßkammer 30 direkt in <-,< > die Steuerkammer 33 unterbindet, jedoch eine Hydraulikströmung aus der Steuerkammer 33 über den Ringsitz 180 in die Einlaßkammer 30 erlaubt, wenn der Hydraulikdruck in der Einlaßkammer 30 kleiner als der in der Steuerkammer 33 ist Sobald die Tätigkeit des « Druckminderventils 100 beginnt, bewegt sich der Ventilkörper 130 aus seiner in der Fig.2 gezeigten Stellung um eine Strecke X entsprechend des auf ihn wirkenden Hydraulikdruckes, bis die Kontaktfläche 130 des Ventilkopfes 131 auf der Sitzfläche 156 des _h0 Ventilsitzes 145 dicht aufsitzt Durch diese Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 130 wird die Kapazität bzw. das Volumen der Steuerkammer 33 verringert und gleichzeitig der Hydraulikdruck in dieser Kammer erhöht. _b-)

Hierbei nimmt die Absorberkappe 520 einen möglichst hohen Anteil ais ansteigenden Hydraulikdruckes bei der Abwärtsbewegung des Ventilkörpers um die Strecke AX auf. Auch hierdurch wird der Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 130 trotz des Druckanstieges in der Steuerkammer 33 nur ein geringfügiger Widerstand entgegengesetzt.

Wenn der Durchmesser der Kolbenstange 140 mit Dl bezeichnet ist und die dynamische Elastizität der Steuerkammer einschließlich der Absorberkappe 520 mit Φα bezeichnet ist, dann ist der geringfügige Anstieg AIP des Hydraulikdruckes in der Steuerkammer, der durch die Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 130 um die Strecke AX verursacht wird, durch die folgende Formel ausdrückbar:

0.7854Dr¹ I.Y

Die F i g. 10 zeigt einen Teil eines Ventilkörpers 13, wie es in Fig.2 dargestellt ist, wobei jedoch diese; Konstruktion dadurch vereinfach' ist daß die Haltemitte! 200 fortgelassen sind. Der als K.äfig-Gegenhalter wirkende zweite Kolben 230 fällt hierbei fort; die Drosselstelle 233 der Fig.2 wird hier durch eine Drosselstelle 89 eines Kanals 87 ersetzt Anstelle der Bohrung 212 in Fig.2 ist eine entsprechende Entlüftungsbohrung 88 vorgesehen, die in der gleichen Weise mit einem einschraubbaren Entlüfter 270 abgeschlossen ist

Der in die Entlüftungsbohrung 88 mündende Kanal 87 steht mit der Verzögerungskammer 47 über die als Drosselstelle 89 in Verbindung. Der Kanal 87 komuniziert ebenfalls mit dem auch in F i g. 2 gezeigten Kanal 25. Der Entlüfter 270 wird wie üblich dazu verwendet, Luft aus den Kanälen 85 und 87 und der Mündung 89 zu entfernen, wenn das Druckmodulierventil in einem Bremssystem eines Fahrzeuges montiert und mit Bremsflüssigkeit gefüllt wird. Für die Bemessung des Querschnittes der Drosselstelle 89 gelten din gleichen Überlegungen, die im Hinblick auf die Drosselstelle 233 in der F i g. 2 erwähnt worden sind.

Das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 10, das bis auf den Fortfall der Haltemittel ansonsten dem Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 2 gleicht, kann in allen Fällen verwendet werden, in denen der Verzögerungsfühler 300 exakt den Bewegungen der Verzögerungssteuerung folgt, etwa weil hierzu die Gravitationskräfte, die auf den Verzögerungsfühler wirken, genügend groß sind, oder wenn der stangenartige Fortsatz 422 des ersten Kolbens 420 mit seinem Ende 423 mit dem Käfig 301 drehbar verbunden ist und gleichzeitig auf dessen Oberfläche gleiten kann, was hier nicht gezeigt ist.

In dem Diagramm der F i g. 9 ist für ein Fahrzeug, das mit einem Druckmodulierventil gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck, der den Bremsen 9 der Vorderräder zugeführt wird und dem, der den Bremsen 10 der Hinterräder zugeführt wird, dargestellt Die strichpunktierten Kurven OAE jnd OBF zeigen die Beziehung der Hydraulikdrücke, die den Bremsen der Vorderräder und denen der Hinterräder zugeführt werden sollten, um eine ideale Bedingung dafür zu schaffen, daß die Vorder- und Hinterräder gleichzeitig gehemmt werden, und zwar in erstem Falle für ein unbeladenes Fahrzeug und im zweiten Falle tür ein vollbeladenes Fahrzeug, wobei für die Straßenoberfläche ein gewisser Reibungskoeffizient μ angenommen ist. Die Kurve Q4£gilt für einen idealen Verlauf des Bretndruckes bei einem tinbeladc-

nen Fahrzeug, während die Kurve OBF für das vollbeladene Fahrzeug gilt.

Die Kurven für den idealen Bremsdruckverlauf für die dazwischen liegenden Beladungen des Fahrzeuges stellen eine Kurvenschar dar, die jeweils durch den > Ursprung O verlaufen und zwischen den erwähnten strichpunktierten Ideal-Kurven OAE und OBF liegen; der Verlauf dieser Kurven ist denen der beiden gezeigten ähnlich.

Die Gerade OU zeigt einen Bremsdruckverlauf, bei in dem in der Primär- und der Sekundärkammer im Primärteil 4 bzw. Sekundärteil 5 des Tandem-Hauptbremszylinders 3 jeweils gleich große Hydraulikdrücke erzeugt und den Bremsen der Vorderräder bzw. denen der Hinterräder zugeführt werden. Diese Gerade stellt ι > den üblichen Verlauf des Bremsdruckes dar. Die Gerade Ol/zeigt daher die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck, der den Bremsen 9 der Vorderräder zugeführt wird, und dem Hydraulikdruck, der den Bremsen der Hinterräder zugeführt wird, und zwar in Situationen, bei :n denen ein Druckmodulierventil im Bremskreis nicht verwendet wird oder nicht in Tätigkeit tritt. Die Gerade OU teilt den durch die Koordinate und Abszisse gebildeten Koordinatenraum in zwei gleiche Hälften und verläuft durch den Ursprung O. >">

Der Polygon-Verlauf OAC und der Polygon-Verlauf OBD zeigen die Beziehung der Druckaufteilung zwischen den Bremsen der Vorder- und Hinterräder unter entsprechenden Beladungsbedingungen, wenn hierbei ein Druckmodulierventil 13 gemäß der Erfindung verwendet wurde. Der Verlauf OACgWt hierbei für die Druckverteilung bei unbeladenem Fahrzeug und der Verlauf OBD für den Fall eines vollbeladenen Fahrzeuges. Die Punkte A und B auf der Geraden OU zeigen jeweils den Beginn (Startdruck) der Tätigkeit des .< > Druckminder-Ventils 100 an. Bis zu diesen Punkten ist die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck in der Steuerkammer 33 und demjenigen am Eingang 21 jeweils so, daß die Werte für den Bremsdruck an den Vorderrädern Pfa' und Pia und an den Hinterrädern -to Pra'und Pra für ein unbeladenes Fahrzeug bzw. Pfb'und Pfb sowie Prb' und Prb für ein vollbeladenes Fahrzeug

I³Ja - Pfα = PJb - PJh- = betragen. Sobald der Hydraulikdruck am Eingang 21 oberhalb Pfa bzw. Pfb bei den vorgenannten Beladungsbedingungen liegt, beginnt das Ventil 100 zu arbeiten.

Punkt A wird weiterhin als Startdruck für ein unbeladenes Fahrzeug und Punkt B als Startdruck für ein vollbeladenes Fahrzeug benannt Die Punkte Λ'und B', die auf der Geraden OU liegen und geringeren Bremsdrücken als die Punkte A und B entsprechen, stellen Punkte dar, bei denen die Hydraulikdrücke Pia'. Pra' sowie Pfb' und Prb' jeweils den Bremsen der Vorderräder und denen der Hinterräder zugeführt werden, wobei die ersten Werte jeweils für nicht beladene und die letzten Werte jeweils für voll beladene Fahrzeuge gelten. Im ersten Fall wird eine Verzögerung dr.f:( = ßcF ■ ft) und im zweiten Falle eine Verzögerung doF{—ßal· ■ g) des Fahrzeuges erzeugt, wobei die entsprechenden Hydraulikdrücke in der Steuerkammer 33 im ersten Fall Pfa'und im zweiten Fall P/b'betragen. Die Werte ßar ■ g und Pfa' sind die gemessene Verzögerung bzw. der Hydraulikdruck bei unbeladenem Fahrzeug, während die Werte ßoh ■ g und Pfb' für die gemessene Verzögerung bzw. dem Hydraulikdruck bei voller Beladung gelten.

Wenn die Einstellkraft der Rückholfeder 160, die zur oben beschriebenen Funktion notwendig ist. FR-AX- Kr beträgt, die dynamische Steifigkeit der Steuerkammer mit Φα bezeichnet ist und der Ventilkörper 130 um die Strecke ΔΧ verschoben wird, so daß dessen Kontaktfläche 135 auf der Sitzfläche 156 des Ventilsitzes 145 dicht aufsitzt, und wenn die Kräfte auf den Ventilkörper 130 im Gleichgewicht sind, dann kann die Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck in der Steuerkammer und dem Hydraulikdruck am Eingang 21 durch die folgenden Formeln für unbeladene bzw. beladene Fahrzeuge dargestellt werden zu:

Pfα Al = Pf(I' ■ Al + Fr + \ Ip- Al (5)
Pf h Al = Pfb' ■ Al + Fr + \ Ip- Al. IM

Aus diesen Formeln kann folgende Beziehung ab geleitet werden:

\X ■ Al

= constans

Dieses bedeutet, daß die Differenz zwischen dem Startdruck und dem Hydraulikdruck in der Steuerkammer während der Tätigkeit des Druckminderventils 100 konstant ist, unabhängig davon, ob das Fahrzeug beladen oder unbeladen ist

Der Punkt B" auf der Geraden OU markiert den Punkt bei dem die gleiche Verzögerung, wie die gemessene Verzögerung in unbeladenem Fall bei Hydraulikdrücken Pfb" bzw. Prb", in den Bremsen der Vorder- bzw. Hinterräder erzeugt werden kann, wenn das Fahrzeug voll beladen ist

Die Hydraulikdrücke P/a'und Pra', dip den Bremsen der Vorder- bzw. Hinterräder zugeführt werden sollten, um bei unbeladenem Fahrzeug die gleiche Verzögerung zu erreichen, wie bei Hydraulikdrücken Pfb" und Prb" entsprechend dem oben erwähnten Punkt B", erfüllen folgende Beziehung:

Hydraulikdruck Pfa' entsprechend dem Punkt A' bei unbelastetem Fahrzeug oder der Hydraulikdruck Pfb' entsprechend dem Punkt B' bei voll belaHenem

_5n Fahrzeug in der Steuerkammer 33 der Startsteuerung 500 herrscht, und zwar durch die Tätigkeit des Verzögerungsfühlers 300 und der Verzögerungssteuerung 400, und daß der Hydraulikdruck Pfa entsprechend dem Punkt A bei unbeladenem Fahrzeug am Eingang 21 und der Hydraulikdruck Pfb entsprechend dem Punkt B am Eingang 21 bei vollbeladenem Fahrzeug herrscht wobei die Druckreduzierung dann beginnt wenn der Hydraulikdruck über diese Werte ansteigt

Wen ein Fahrzeug mit einem Druckmodulierventil 13 gemäß der Erfindung ausgerüstet wird, wird diese Anordnung so eingebaut daß die Mittelachse Xt-Ai einen Neigungswinkel Se gegen die Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs einnimmt wobei gilt:

Pfh" > Pfa. Prh" > Pra'. _b5

Bei einem Druckmodulierventil 13 gemäß der Erfindung sind die Bedingungen ferner so, daß der = tan

flai. ■

Die nachfolgenden Erläuterungen der Funktionsweise des Druckmodulierventils gehen davon aus, daß die

Anordnung in einem Fahrzeug unter einem Winkel eingebaut ist, der die obige Formel erfüllt.

Die Einstellkraft Fee der Steuerfeder 430 in der Verzögerungssteuerung 400 ist so bestimmt, daß die folgende Formel erfüllt ist:

Pfa ■ Ap /Ve. im

Wenn dieser Zusammenhang besteht, daß heißt dann, wenn wie aus Fig. 9 hervorgeht, die gleich großen Hydraulikdrücke Pia' und Pra' den Bremsen der Vorder- und Hinterräder bei unbeladenem Fahrzeug zugeführt werden, dann herrscht dieser Hydraulikdruck Pia', ebenfalls in der Verzögerungskammer 47 und in der Steuerkammer 33. Dieser Hydraulikdruck Pia 'wirkt auf die effektive Druckfläche Ap des die Käfig-Ver Schwenkung bewirkenden ersten Kolbens 420, wodurch auf diesem eine abwärts gerichtete hydraulische Kraft Pia'- Ap wirkt. Der erste Kolben 420 ist jedoch in seiner Ruheposition, die in F i g. 2 gezeigt ist, durch die Steuerfeder 430 gehalten, die eine Einstellkraft Fcc aufweist, die die obige 1-ormel 9 erfüllt; aus diesem Grunde wird der erst e Kolben 420 nicht aus seiner Lage bewegt.

Wenn die Bremsen der Vorder- bzw. Hinterräder mit den Hydraulikdrücken Pia' bzw. Pra' bei unbeladenem Fahrzeug beaufschlagt werden, erfährt das Fahrzeug eine Verzögerung ß(,i ■ g. Solange der erste Kolben 420 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung verbleibt, fällt die Mittellinie Xi - X? mit der Achse X_t - Xi des Druckmodulierventils 13 zusammen. Die Mittellinie Xi-Xi verläuft gegenüber der Fahrrichtung des Fahrzeuges so. daß diese Achse gegenüber der Fahrrichtung einen Winkel einnimmt, der durch die Formel (8) ausgedrückt ist. Wenn demnach die Bremsen der Vorder- und Hinterräder bei unbeladenem Fahrzeug mit Hydraulikdrücken /Ya'und Pra'beaufschlagt werden, erfährt der Beschleunigungsfühler 310 eine Verzögerung ßci: ■ g entsprechend Formel (8) und rollt die geneigte Lauffläche 304 hinauf, bis er an dem Ventilsitz 530 mit einer Kontaktfläche As anliegt, was einen Hydraulikdruck /Ya'in der Steuerkammer zur Folge hat.

Der in der Steuerkammer 33 herrschende Hydraulikdriick /Ya'wirkt auf die effektive Druckfläche /l/an der Kolbenstange 140 mit einer Hydraulikkraft Pia' ■ Al. Durch diese Kraft Pfa' ■ Al wird in Verbindung mit der Einstellkraft Fr-AX ■ Kr der Rückholfeder 160 der Ventilkolben weiter aufwärts geschoben. Wenn der llydraulikdruck in der Verzögerungskammer 47 weiter ansteigt, wird der Dichtsitz der als Ver/ögerungsfühler dienenden Kugel 310 auf dem Ventilsitz 530 fester, da nun der erhöhte Hydraulikdruck auf die Kontaktfläche As wirkt. Infolge davon verbleibt der Hydraulikdruck Pfa' in der Steuerkammer 33 auf seinem Wert, selbst wenn der Hydraulikdruck in der Verzögerungskammer 47 ansteigt.

Wenn der Hydraulikdruck in der Steuerkammer wie oben erwähnt aufrechterhalten bleibt und der Hydraulikdruck am Eingang 21 den Wert Pia erreicht, wirkt dieser auf die effektive Druckfläche Al des Ventilkörpers 130 und verschiebt diesen um die Distanz AX aufgrund der bereits erwähnten Vorgänge, wobei der Ventilkörper in einer Position verbleibt, in der die Kontaktzone 135 dicht auf der Sitzfläche 156 des Ventilsitzes 145 aufsitzt. Die Kraft, die auf dem Ventilkörper 130 unmittelbar vor seinem Aufliegen auf der Sitzfläche wirkt, nimmt einen Gleichgewichtszustand ein, der durch die Formel 5 gegeben ist.

Wenn die Kontaktzone 135 auf der Sitzfläche 156 des Ventilsitzes 145 aufsitzt, wird die Verbindung zwischen der Einlaßkammer 30 und der Auslaßkammer 109 auf der anderen Seite des Druckminderventils 100 unterbrochen, so daß nunmehr die effektive Druckfläche Au im Bereich dieses Ventilsitzes vom Druckmittel beaufschlagt wird. Wenn der Hydraulikdruck in der Kammer 109 bzw. 106 im Moment der Unterbrechung dieser Verbindung gleich Pia ist, kann der Gleichgewichtszustand am Venxilkörper 130 durch folgende Formel ausgedrückt werden.

/'/·</■ Au - PIiHAu Al) - (Pfα + \ I P) Al + Fr.

Da der Hydraulikdruck in der Einlaßkammer 30 und derjenige in der Äusiaßkammer 109 zum Zeitpunkt, bei dem die Kontaktzone 135 gerade die Sitzfläche 156 berührt, Pfa = Pra ist, folgt, daß die Formeln (5) und (10) gleichgesetzt werden können. Wenn der Hydraulikdruck am Eingang 21 um einen kleinen Betrag ΔPf nach der ersten Berührung der Kontaktzone 135 und der Sitzfläche 156 ansteigt, können die Kräfte, die auf den Ventilkörper 130 während dieser Berührung zwischen der Kontaktzone 135 und der Sitzfläche 156 durch folgende Ungleichung ausgedrückt werden:

Pra- Au <- (PJn -¹- I/'/I M'' Al) f (Pj ti' + I IP) Al -f Fr.

(M)

Hierdurch wird der Ventilkörper 130 aufwärts geschoben, wodurch die Kontaktzone 135 von der Sitzfläche 156 abgehoben und zwischen ihnen ein sehr schmaler Flüssigkeitsdurchlaß freigegeben wird.

Wenn über diesen sehr schmalen Flüssigkeitsdurchlaß ein Hydraulikdruck APr, wobei dieser Ausdruck für ein sehr kleines Druckinkrement A Pf am Eingang 21 steht, in die Kammer 109 bzw. 106 eingeleitet wird, sei angenommen, daß die Kontaktzone 135 wiederum sich an die Sitzfläche 156 anlegt, und daß die Kräfte, die auf dem Ventilkörper 130 wirken, im Gleichgewichtszustand sind; dann gilt folgende Formel:

(PJu + I Pr) Au = (Pfa 4- I Pf) (Au - Al) + (Pfa + MP)Al + Fr.

(12)

Werden die Formeln abgezogen, so ergibt sich:

wobei Au >y4/und daher A Pr <Pf ist

(12) und (10) voneinander Aus der Formel 13 geht hervor, daß bei weiterhin langsam ansteigenden Hydraulikdruck am Eingang 21 die Kontaktzone 135 nach dem ersten Anliegen an der Sitzfläche 156 wiederum von dieser abgehoben wird und das Druckmittel mit einem Druck, der durch die Formel (13) bestimmt ist in die Kammer 106 überführt wird. Die Kontaktzone 135 wird daher wieder auf die Sitzfläche

136 gedrückt. Wenn daher der Hydraulikdruck am Eingang 21 weiter ansteigt, wird das öffnen und Verschließen des Flüssigkeitsdurchlasses zwischen der Sitzfläche 1S6 und der Kontaktzone 135 oszillatorisch wiederholt; wenn daher der Hydraulikdruck am Eingang 21 weiterhin in geringen Stufen kontinuierlich wiederholt ansteigt, wird Druckmittel mit einem entsprechen! der Formel (13) erniedrigten Druck kontinuierlich zum Ausgang 102 strömen. Wenn folglich in die Formel (12) folgende Ausdrücke eingeführt werden

/Vd -4 I /V

l'rc

!'In f I /'/ - PJc

il'lti 4 I /H -1/ 4 ir ^ (V,

dann kann der Druck ;im Ausgang 102 folgcnder-

Ir

Pia PJ ιί

\X ■ Al Φ Ii

inal.ten beschrieben werden:

Pn-- Au = P/ciAu - Al) + CV

(14)

P_n. = PfvL- ^A')+ Ϋ (14· V Au/ Au

Die Formeln (14) und (14') sind allgemein gültige Formeln, die durch die die proportionale Druckreduzierung wiedergebende Gerade AC dargestellt werden, wenn ein Druckmodulierventil gemäß der Erfindung bei einem unbeladenen Fahrzeug verwendet wird.

Um entsprechende Eigenschaften wie durch die Formel (14) bzw. (14') gegeben, auch bei vollbeladenem Fahrzeug mit einem Druckmodulierventil 13 zu erhalten, das mit einer Rückholfeder 160 ausgerüstet ist, muß die Steuerfeder 430, die eine Einstellkraft Fcc gemäß der Formel (9) aufweist, charakteristische Eigenschaften haben, die weiter unten beschrieben sind. Die Rückholfeder 160 hat eine Rückstellkraft Fr, die aus Formel (7) berechenbar ist, und zwar zu

la PIh

IA 1/

Φ Il

Selbst wenn, wie aus F i g. 9 zu entnehmen, Druckmittel mit einem Druck Pia der Verzögerungskammer 47 zugeführt wird, und zugleich Druckmittel unter den Drucken P/a'und /Va'den Bremsen der Vorder- und Hinterräder zugeführt wird, und zwar bei einer Bremsung bei vollbeladenem Fahrzeug, wird der den Käfig 301 schwenkende erste Kolben 420 der Verzögerungssteuerung 400 nicht aus seiner Ruheposition nach unten bewegt, so daß bei dieser Bedingung eine Verzögerung ßct ■ g, die zur Betätigung der Kugel 310 ausreichend ist, nicht erreicht wird. Aus diesem Grund wird Druckmittel mit einem am Eingang 21 herrschenden Hydraulikdruck, der kontinuierlich über den Wert P/a'ansteigt, in die Steuerkammer 33 geleitet. Wie bereits erwähnt, sind die Hydraulikdrücke, die den Bremsen der Vorder- und Hinterräder bei vollbeladenem Fahrzeug zugeführt werden müssen, um eine Verzögerung zu erzeugen, die gleich einer Verzögerung bei unbeiadenem Fahrzeug ist, durch die Ausdrücke Pfb" und Prb" gekennzeichnet, wobei Pfb"> Pfa' und Prb"> Pra ist. Der Hydraulikdruck Pfb" wird auch in der Verzögerungskammer 47 aufgebaut und wirkt dort auf die effektive Druckfläche Ap des Fortsatzes 422 des ersten Kolbens 420.

Unter der Annahme, daß die Hydraulikkraft und die entgegenwirkende Federkraft im Gleichgewichtszustand sind, wenn die durch die Wirkung auf die effektive Druckfläche Ap erzeugte Hydraulikkraft Pfb" ■ AI den ersten Kolben 420 um die Distanz If gegen die Kraft der Steuerfeder 430 mit der Federkonstante Kc nach unten drückt, dann gilt die folgende Formel:

AJh" Ap = Fcc ^A· Kc- If .

115)

If =

^Ap

" - Pfa).

(1(S) In dieser Formel (Ib) sind Pfb"und Pfa' Konstanten, die aus der Fig. 9 bestimmt werden können, ferner ist Ap ebenfalls eine Konstante, die durch die Konstruktion des Druckmodulierventils 13 gegeben ist. Die Federkonstante Kcder Steuerfeder 430 ist ebenfalls konstant und auf den jeweiligen f-'ahrzeugtyp abgestimmt, wie das weiter unten erläutert wird. Aus diesem Grunde ist If ebenfalls konstant und hängt danach vom Fahrzeugtyp ab, in dem das Druckmodulierventil 13 verwendet wird.

Wenn der erste Kolben 420 nach unten verschoben wird, schwenkt der Käfig 301 des Verzögerungsfühlers 310 mit seiner Mittelachse X₂-Xi um die Achse Xi - ΛΊ, wobei der Winkel Bf zwischen diesen Achsen mit der Verschiebung //"'des ersten Kolbe is 420 gemäß folgender Formel zusammenhängt:

Der Betrag der Abwärtsbewegung If des ersten Kolbens 420, der durch die Wirkung des Hydraulikdrukkes Pfb" verursacht wird, kann durch Einsetzen der Formel (9) in die Formel (15) erhalten werden zu:

ti ■ tan H

Rc

COS H I

(17)

Die Mittelachse Xi- X2 des Käfigs 301 des Verzögerungsfühlers 310 hat demnach einen Neigungswinkel von Θ,-Η-ΘΓ gegenüber der Achse, die durch die Fahrrichtung der Fahrzeuge vorgegeben ist.

Wie aus Formel (8) hervorgeht, ist die Beziehung zwischen diesem Neigungswinkel und der bei diesem Winkel erzeugten Verzögerung durch die folgende Ungleichung ausdrückbar:

(-/,. + Hf > tan

ihn ■

[IS)

Die Kugel 310 des Verzögerungsfühlers wird durch die während dieser Zeit erzeugte Verzögerung βαε - g nicht bewegt, sondern verharrt in ihrer Ruheposition.

Wenn die Bremsen der Vorder- und Hinterräder bei vollbeladenem Fahrzeug mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden, und in der Verzögeningskammer 47 ein entsprechender Druck aufgebaut ist, schwenkt der Käfig 301 des Verzögerungsfühlers 310 unter Verschiebung des ersten Kolbens in ähnlicher Weise wie es

durch die Formeln (17) und \\8) ausgedrückt ist. Dies geschieht so lange, bis der Hydraulikdruck auf der Geraden OUin Fig.9 sich vom Punkt ß"in die Nähe des Punktes B' verschiebt. Wenn der den Bremsen der Vorder- und Hinterräder zugeführte Hydraulikdruck > und damit auch derjenige in der Verzögerungskammer 47 jeweils die Werte Pfb' und Prb' erreicht, was dem Punkt B' auf der Geraden OU entspricht, wird das Fahrzeug mit der Verzögerung ßar ■ g abgebremst, die größer ist als die Verzögerung ßcr ■ g, wobei zur i< > gleichen Zeit dieser Druck auf die effektive Druckfläche Ap des ersten Kolbens 420 wirkt und auf diesen eine Hydraulikkraft Pfb' ■ Ap ausübt.

Wenn angenommen wird, daß die Hydraulikkraft ausgeglichen wird durch die entgegenwirkende Feder- >-. kraft, wenn der erste Kolben 420 um die Strecke If gegen die Steuerfeder mit ihrer Federkonstante Kc abwärts geschoben wird, dann gilt folgende Formel:

/·//)' ■ Ap lic t Kc ■ If

II¹»

Wird die Formel (9) in dieser Formel (19) eingesetzt, errechnet sich die Federkonstante Kc der Steuerfeder 430, die für die obige Annahme notwendig ist, zu:

Kc

AP II

(20)

Der Wert des Winkels Bf- ö_ft den die Achse X₂ - X₂ des Käfigs 301 gegenüber der Achse Xi - X\ einnehmen muß, damit die Kugel 310 durch die Verzögerung ßcF ■ g des Fahrzeuges in Kontakt mit dem Ventilsitz 530 kommt, und damit ein Hydraulikdruck Pfb'm der r>

Steuerkammer 33 erzeugt wird, muß die folgende Gleichung erfüllen:

(-> I = Um

(21)

Der Betrag //der erwähnten Abwärtsbewegung des ersten Kolbens 420, der diesem Winkel entsprich*., wird durch folgende Gleichung erhalten:

α U\n\f-> ί H₁.) I Rr-

cos"'/ H₁.)

Wie aus der F i g. 9 hervorgeht, sind die Werte /?<-,■/. und ßcr Konstanten, die davon abhängen, wtlchc Charakteristik bei der Druckmodulierung gegeben ist. im Hinblick auf die ideale Druckverteilungskurve beim urciTiävorgarig eines ϊ ahrzcugcs, in das das beschriebe ne Druckmodulierventil 13 eingebaut wird. Folglich ist der Neigungswinkel Qf—Q_e des Käfigs 301 bei voller Belastung des Fahrzeuges gemäß Formel (21) eine Konstante. Die Ausdrücke a und Rc in der Gleichung (22) sind ebenfalls Konstanten, die bestimmt sind durch die Konstruktion des belastungsabhängigen Druckmodulierventils 13. Es ist daher möglich, aus der Formel 22 für den ersten Kolben 420 den Betrag der Verschiebung // zu berechnen, die der Kolben bei vollbelastetem Fahrzeug erreichen sollte.

Die Federkonstante Kc, die demnach die Steuerfeder 430 aufweisen sollte, damit der erste Kolben 420 bei vollbelastetem Fahrzeug diese Verschiebung erreicht, kann dadurch berechnet werden, daß die Formel (22) in die Formel (20) eingesetzt wird, was zu folgendem Ergebnis führt:

1.11! [H I

■I/X/·//'' PIu')

H) t R₁

Wenn sich der Hydraulikdruck Pfb'in der Steuerkammer 33 aufgebaut hat dadurch, daß der Verzögerungsfühler 310 durch die Verzögerung /?r,f des Fahrzeuges, die durch die Beaufschlagung der Bremsen der Vorder- r. und Hinterräder bei vollbelastetem Fahrzeug mit dem Hydraulikdruck Pfb' bzw. Pfb' erzeugt wurde, an den Ventilsitz 530 getrieben wurde, so wirkt dieser Hydraulikdruck auf die effektive Druckfläche Al des Ventiikörpers 130 und erzeugt hier eine Kraft Pfb' ■ Ai. ;n Diese Hydraulikkraft treibt den Ventilkörper 130 aufwärts, wobei diese Bewegung durch die Rückholfeder 160 unterstützt wird, deren Einstellkraft Fr-AX ■ Kr beträgt Wenn der Hydraulikdruck am Eingang 21 über den Wert P/b'steigt und den Wert Pfb v. erreicht, wird auf die effektive Druckfläche Al die Hydraulikkraft Pfb ■ Al, die den Ventilkörper 130 abwärts bewegt Hierbei nimmt der Hydraulikdruck in der Steuerkammer die oben erwähnten Werte ein, wobei der Ventilkörper 130 in seiner oberen Stellung wi gehalten ist

Wenn angenommen wird, daß die erwähnte Kraft (20 )

H₁.)

Pfb ■ Al ein Ventilkörper 130 um eine Strecke ΔΧ abwärts bewegt, und zwar unter den ob^n bereits genannten Bedingungen, und daß der Ventilkörper schließlich durch die entgegen nach oben gerichtete Kraft einen Gleichgewichtszustand einnimmt, dann gilt die folgende Gleichung:

l't'h ■ I/

I IP)AI ' Ir. ((Vi

Der dichte Sitz zwischen der Sitzfläche 156 und der Kontaktzone 135 unterbricht die Verbindung zwischen der Einlaßkammer 30 und der Kammer 106 des Druckminderventils 100, so daß im Bereich dieses dichten Sitzes die effektive Druckfläche Au gebildet wird. Wenn zu dem Zeitpunkt, wenn der erwähnte Flüssigkeitsdurchlaß durch das erstmalige Anliegen der Kontaktzone 135 an der Sitzfläche 156 unterbrochen wird, der Hydraulikdruck in der Kammer 109 oder 106 den Betrag Prb einnimmt, dann erfüllt die Kraft, die auf den Ventilkörper 130 wirkt, die folgende Gleichgewichtsgleichung:

Prb- Au = PJh[Au - l/l + [PjIi + \IP)A\ + Fr.

(23)

Die Beziehung zwischen den Hydraulikdrücken in der Einlaßkammer 30 einerseits und der Auslaßkammer 109 andererseits zu dem Zeitpunkt der ersten Berührung zwischen der Kontaktzone 135 und der Sitzfläche 156 ist gegeben durch die Beziehung Pfb-Prf. Demnach ist die Gleichung (6) der Gleichung (23) gleichzusetzen. Wenn

der Hydraulikdruck am Eingang 21 nach der erwähnten ersten Berührung um einen kleinen Betrag Pf ansteigt, wirken wegen der Verhältnisse beim Aufsitzen der

Kontaktzone 135 auf der Sitzfläche Kräfte, die durch die folgende Ungleichung ausgedrückt werden können:

Prh ■ Au < (PJh + I Pf)[Au - l/l + [PJb' ( I IP) Al + Fr .

(24)

Aufgrund dieses Kräfteungleichgewichts wird der Ventilkörper 130 aufwärts verschoben, so daß die Kontaktzone 135 von der Sitzfläche 156 abgehoben und ι ti dadurch ein sehr schmaler Flüssigkeitsdurchlaß zwischen diesen Teilen freigegeben wird.

Wenn der Hydraulikdruck APr, der lediglich ein Anteil des sehr kleinen Druckanstiegs APf des Hydraulikdruckes am Eingang 2f ^:st, sich in der Kammer 106 über den erwähnten Flüssigkeitsdurchlaß aufgebaut hat, kann angenommen werden, daß die Kontaktzone 135 sich erneut an die Sitzfläche 156 anlegt, wodurch die Kräfte auf den Ventilkörper 130 im Gleichgewicht sind und die folgende Gleichung gilt:

(Prh + \Pr) = [PJb + \ Pf)[Au - Al) + [PJb' 4- \ I P) Al + fr.

(25)

Wenn die Gleichungen (25) und (23) voneinander abgezogen werden ergibt sich:

IPr =

^AJ\ Au)

(26)

hierbei ist Au> Al'und daher A Pr< Pf.

Durch die Gleichung (26) wird ausgedrückt, daß dann, wenn der Hydraulikdruck am Eingang 21 nach der ersten Berührung der Kontaktzone 135 mit der Sitzfläche 156 weiterhin langsam ansteigt, die Kontaktzone 135 durch diesen erhöhten Hydraulikdruck von der Sitzfläche 156 erneut abhebt, und daß danach der erniedrigte Hydraulikdruck, der die Gleichung (26) erfüllt, in die Kammer 106 eingeleitet wird, so daß dadurch wiederum die Kontaktzone 135 auf die Sitzfläche 156 gedruckt wird. Wenn demnach der Hydraulikdruck am Eingang 21 weiterhin kontinuierlich ansteigt, schließt und öffnet das durch die Kontaktzone 135 und die Sitzfläche 156 gebildete Sitzventil oszillatorisch. Wenn demnach der Druckanstieg am Eingang 21 kontinuierlich erfolgt, wird der gemäß der Formel (26) erniedrigte Hydraulikdruck kontinuierlich dem Ausgang 102 des Druckmodulierventils 13 zugeführt.

Wenn in der Gleichung (25) folgende Ausdrücke verwendet werden,

Prh + I Pr = PrJ PJh 4- I Pf = PfJ [PJb' + \ IP)Al + Fr = CJ .

dann werden folgende Gleichungen erhalten:

PrJ ■ An = PJJ [Au - Al) + Cf (27)

Die Gleichungen (27) bzw. (27') stellen demnach allgemein die die Druckmodulierung zeigende Gerade BD in F i g. 9 dar, die der Arbeitslinie eines belastungsabhängigen Druckmodulierventils 13 gemäß der Erfindung bei vollbeladenem Fahrzeug entspricht.

Ap. Al, Au, a. Rc, Fr, Krund AX, die in der vorherigen Beschreibung erwähnt sind, sind jeweils Konstanten, die bei der Konstruktion des Druckmodulierventils 13 berücksichtigt werden müssen. Pia', Pfa, Pfb', Pfb, ß_GE und ßcF sind ebenfalls Konstanten, die in geeigneter Weise aufgrund der Beziehung zwischen der die Bremsdruckverteilung ohne Druckmodulation darstellenden Geraden OU und der eine ideale Bremsdruckverteilung zeigenden Kurve OAE bei unbeladenem Fahrzeug bzw. der Druckverteilungskurve OFB bei vollbeladenem Fahrzeug bestimmt werden können, wobei diese Konstanten aufgrund verschiedener Eigenschaften des Fahrzeuges erhalten werden, in dem das beschriebene Druckmodulierventil 13 verwendet wird.

in Damit das Druckmodulierventil 13 die Druckaufteilungs-Charakteristik AE bei unbeladenem Fahrzeug bzw. BD bei vollbeladenem Fahrzeug auf der Grundlage der erwähnten Konstanten erfüllt, müssen der Neigungswinkel θ_α unter dem das Druckmodulierventil im

i> Fahrzeug eingebaut ist, aus Gleichung (8), die Einstellkraft Feeder Steuerfeder 430 aus der Gleichung (9), die Federkonstante KC der Steuerfeder 430 aus Gleichung (20') und die maximale Verschiebung If des ersten Kolbens 420 aus den Gleichungen (21) und (22') bestimmt werden. Unter diesen Voraussetzungen erfüllt das beschriebene Druckmodulierventil 13 die Druckaufteilungs-Charakteristiken, die für den Fall des unbeladenen Fahrzeuges durch die Gleichung (14) und für ein vollbeladenes Fahrzeug durch die Gleichung (27)

4> dargestellt sind.

Es ist offensichtlich, daß das Druckmodulierventil, das so ausgelegt ist, daß es eine angenähert ideale Verteilung der Bremsdrücke für ein unbeladenes und ein vollbeladenes Fahrzeug erreicht, tatsächlich sich diesen

V) idealen Druckverteilungskurven annähert, und zwar für sämtliche Beladungszustände des Fahrzeuges.

Die in Fig.9 gezeigten Startpunkte A und B, an denen das Druckmodulierventil 13 in Tätigkeit tritt, sind bestimmt durch die Schnittpunkte der Kurven OAE für

π eine ideale Druckaufteilung bei unbeladenem Fahrzeug und der Geraden, die die übliche Druckverteilung für ein vollbeladenes Fahrzeug darstellt.

Diese Punkte können in Richtung höheren Druckes oder niedrigeren Druckes auf der Geraden OUdadurch

M) verschoben werden, daß der Neigungswinkel Θ« unter dem das Druckmodulierventil 13 im Fahrzeug montiert ist, und die Eigenschaften der Steuerfeder 430 entsprechend bemessen werden. Dies geht aus den Gleichungen (8), (9), (20), (21) und (22) hervor.

h^r> Es ist ebenso möglich, das Druckmodulierventil so auszulegen, daß die erreichte Druckaufteilung annähernd mit der Kurve, die die ideale Druckverteilung bei einem Bremsvorgang darstellt, zusammenfällt. Dies

wird erreicht durch entsprechende Bestimmung der Werte für die zwei effektiven Druckflächen Au und Al und der Konstruktion des Ventilkörpers 30 und der mit diesem zusammenwirkenden Elementen. Diese Bemessung geht aus der Gleichung (13) hervor.

Das beschriebene Druckminderventil 100, das in dem Druckmodulierventil 13 gemäß der Fig.2 verwendet ist, ist nur beispielhaft beschrieben. Es kann kombiniert oder ersetzt werden durch alle geeigneten Reduzierungs- oder Drosselventile, die fähig sind, den Hydraulikdruck entsprechend der Beladung des Fahrzeuges zu ändern.

Entsprechend den Gleichungen (1), (9X (15), (16), (19), (20) und (20') ist angenommen worden, daß die Kraft die den die Käfig-Schwenkung steuernden ersten Kolben 420 gegen die Rückstellkraft der Steuerfeder 430 abwärts drückt, lediglich durch die Hydraulikkraft bestimmt ist, die durch den Hydraulikdruck in der Verzögerungskammer 47 verursacht wird. Die Kraft, die durch den Käfig 301 bei der Abwärtsbewegung entlang der Achse Z\—Z\ verursacht wird, sowie das Gewicht des Verzögerungsfühlers 310 in dem Druckmittel und die Gegenkraft der Rückholfeder 220, die an dem als Käfig-Gegenhalter wirksamen zweiten Kolben 230 angreift, sind jeweils Kräfte, die für die obigen Erläuterungen genügend klein angenommen werden können, so daß sie für die Berechnungen, verglichen mit der Rückstellkraft der Steuerfeder 430, vernachlässigt werden können.

Die Charakteristiken der Rückholfeder 220 ebenso wie die der Feder 160, die bereits erwähnt worden sind, sind jeweils Konstanten, die durch die Konstruktion des Druckmodulierventils festgelegt werden und unabhängig von den Eigenschaften des Fahrzeuges sind, in dem das die Käfig-Schwenkung steuernden ersten eingebaut ist; dies trifft auch für die Charakteristiken der Steuerfeder 430 zu. Selbst wenn die Einstellkraft Fh der Feder 220, die eine Federkonstante Kh hat, so ist, daß Kc sehr groß gegen Kh und Fee sehr groß gegen Fhe gilt, oder selbst wenn die Einstellkraft in der Berechnung nicht vernachlässigt werden kann, kann das erfindungsgemäße Ergebnis dadurch erreicht werden, -ädern die obigen Gleichungen modifiziert werden, die sich auf den jeweiligen Betrag der Verschiebung des ersten Kolbens 420 aufgrund des Hydraulikdruckes in der Verzögerungskammer 47 beziehen. Wenn demnach die Verschiebung des zweiten Kolbens 230 unter den Bedingungen, die in der Gleichung (1) aufgestellt worden sind, si beträgt, dann kann diese Gleichung folgendermaßen abgewandelt werden:

Pfi ■ Ap = (Fed - Fhe) + (Kc ■ Ii + Kh si).

(Γ)

Die Bedingungen für das Gleichgewicht, die demjenigen gemäß der Gleichung (9) entsprechen, ändern sich danach folgendermaßen:

Fee = Pfa' ■ Ap - Fhe. (9'}

Wenn der Betrag der Verschiebung des zweiten Kolbens 230 unter Bedingungen, die in Gleichung (15) genannt sind, s/'beträgt, gilt die folgende Formel:

Pfh" ■ Ap = (Fee - Fhe) + [Kc ■ If + Kh ■ sf). (15') Die Gleichgewichtsbedingung entsprechend der Formel (16) ändert sich hierbei folgendermaßen:

//' = &lPfk» - Pfa') - **

If - a ■ tan Hf + Rc

sf = a- tan Hf - Rc

cos Hf

I cos Hf I .

(16) (17)

(17')

Wenn der Betrag der Verschiebung des zweiten Kolbens 230 bei Gültigkeit der Gleichung (19) sf beträgt, dann gilt:

· ■ Ap = (FfC - Fhe) + (Kc If + Kh- sf).

(19')

Die Gleichgewichtsbedingung, die dann derjenigen der Gleichung (20) entspricht, lautet dann: Kc-^(PfV - Pfa')- Kh^r

// = a- tan (Hf - H_e) + Rc - H₁.)

sf = a- lan (Hf - H_e) - Rc cos(Hf - H₁.)

- I

(20') (22) (22')

33 34

Aus diesen Gleichungen kann die Federkonstante Kc der Steuerfeder 430 bestimmt werden zu:

Ap[PfH¹ - PJa¹)

a ■ tan (W/ - W,) + Rc(l/cos (W/ - H₁.) - I) ___Kh «-tan (W/

(-),) - Rcd/cos(«/ - W₁.) - I)

Zusätzlich zu den Ausdrücken Ap, AI, Au, a, Fr, Kr und AX, die bereits erwähnt und erläutert wurden, sind ι ο die Ausdrücke FAe und Kh Konstanten, die ebenfalls bei der Konstruktion des Druckmodulierventils 13 entsprechend berücksichtigt werden müssen; ferner sind die Ausdrücke Pitt, Pia, Pfbf, Pfb, βαε und ßoF ebenfalls Konstanten, die aufgrund der Beziehung der eine nicht druckmodulierte Bremsdruckverteilung darstellenden Geraden OU mit der eine ideale Bremsdruckverteilung bei unbelastetem Fahrzeug darstellenden Kurve OAE bzw. der die ideale Bremsdruckverteilung bei vollbeladenem Fahrzeus darstellenden Kurve ORF bestimmt werden können, wobei diese Kurven jeweils von verschiedenen Faktoren des Fahrzeugs abhängig sind.

Damit das beschriebene Druckmodulierventil 13 mit den genannten Konstanten den Bremsdruck auf die Vorder- bzw. Hinterräder so aufteilt, daß bei unbeladenem Fahrzeug die Gerade AE und bei beladencm Fahrzeug die Gerade BD gilt, wird der Winkel θ_β unter a · tan [Hf - H₁.) + Rc (l/cos [Hf - H₁.) - I)

{20")

dem das Druckmodulierventil im Fahrzeug montiert wird, aus der Gleichung (8) bestimmt, während die Einstellkraft Fee der Steuerfeder 430 aus Gleichung 9', die Federkonstante Kc der Steuerfeder 430 aus Gleichung (20") und die größte Verschiebung //des dem Käfig 301 schwenkenden ersten Kolbens 420 aus den Gleichungen (21) und (22) hervorgehen. Wenn außerdem die Kraft des Käfigs 301 entlang der Achse Z_x - Z_x und das Gewicht der Kugel 310 in dem Druckmittel im Vergleich zu der Rückstellkraft der Feder 430 nicht vernachlässigt werden kann, so können die Einstellkraft Fee und die Federkonstante /Ccder Steuerfeder 430 so modifiziert werden, daß der erste Kolben 420 eine entsprechende Restverschiebung vornimmt, die den jeweiligen Hydraulikdruck in der Verzögerungskammer 47 entspricht Hierfür gelten ähnliche Überlegungen, wie die, die bereits im Bezug zu dem Einfluß der Rückholfeder 220 dargestellt worden sind

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verzögerungsabhängig gesteuertes Druckmodulierventil für eine Fahrzeugbremsanlage mit einer *, Vorderrad- und einer Hinterrad-Bremseinrichtung, das eine mit einem Hauptbremszylinder verbundene Einlaßkammer und eine mit der Hinterrad-Bremseinrichtung verbundene Auslaßlammer aufweist und bei dem der Druck in der Auslaßkammer gegenüber ι ο dem Druck in der Einlaßkammer mittels eines Ventilkörpers verminderbar ist, wobei