DE2814421A1

DE2814421A1 - BRAKE FORCE CONTROLLER FOR VEHICLES WITH COMPRESSED AIR BRAKES

Info

Publication number: DE2814421A1
Application number: DE19782814421
Authority: DE
Inventors: Werner Stumpe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-04-04
Filing date: 1978-04-04
Publication date: 1979-10-18
Also published as: GB2017849A; FR2421769A1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem lastabhängigen Bremskraftregler nach der Gattung des Hauptanspruches. Bei einem bekannten Regler dieser Art (DT-OS 27 24 945) wird das Arbeitsmittel für die Radbremszylinder vom Bremsventil kommend durch den Regler hindurchgeführt. Es bedarf für die notwendigen großen Luftmengen großer Strömungswege. Die Verluste sind erheblich, die Ansprechzeit der Bremse ist groß.The invention is based on a load-dependent brake force regulator according to the preamble of the main claim. In a known controller of this type (DT-OS 27 24 945) the working fluid for the wheel brake cylinder is from Brake valve coming through the controller. It takes the necessary large amounts of air large flow paths. The losses are considerable and the brake response time is long.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die Zuführung des Arbeitsmittels von einem Vorratsbehälter aus kann mit kurzen Strömungswegen gearbeitet werden, die notwendige Luftmenge kann mit richtigem Druck in kurzer Zeit zur Verfügung gestellt werden. Es läßt sich leicht der Regelbeginn im Anbremsbereich auf einen höheren Druckwert anheben, wobei ein Regelverhältnis von 1:1 bis 1:10 oder mehr vorgesehen sein kann. Der Bremskraftregler baut kompakt bei großen Ventilquerschnitten mit gutem Luftdurchgang.By supplying the working medium from a storage container, short flow paths can be used the necessary air volume can be made available with the correct pressure in a short time will. The start of control in the braking area can easily be raised to a higher pressure value, a control ratio of 1: 1 to 1:10 or more can be provided. The brake force regulator builds compact with large valve cross-sections with good air passage.

Zeichnungdrawing

Fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Five exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and in the description below explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Bremskraftregler mit einem einstufigen Druckreduzierventil und einer großen Membrane,1 shows a section through a brake force regulator with a single-stage pressure reducing valve and a large diaphragm,

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Fig. 2 einen Schnitt durch einen Bremskraftregler mit einem zweistufigen Druckreduzierventil und einer kleineren Membrane,2 shows a section through a brake force regulator with a two-stage pressure reducing valve and a smaller membrane,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Bremskraftregler mit einem Druckreduzierventil im Steuer3 shows a section through a brake force regulator with a pressure reducing valve in the control

kolben und einem erhöhten Regelverhältnis durch ein integriertes Druckverhältnisventil, piston and an increased control ratio through an integrated pressure ratio valve,

Fig. 4 einen Querschnitt hierzu gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,FIG. 4 shows a cross section for this according to the line IV-IV in FIG. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Bremskraftregler mit einem Relaisventil und erhöhtem Regelverhältnis,Fig. 5 is a section through a brake force regulator with a relay valve and increased Control ratio,

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Bremskraftregler in einer fünften Ausführungsform mit6 shows a section through a brake force regulator in a fifth embodiment

einem Sperrventil und erhöhtem Regelverhältnis, a shut-off valve and increased control ratio,

Fig. 7 ein Diagramm mit den Drücken vor und nach dem üruckreduzierventil bei der Ausbildung nach den Fig. 1 und 3,Fig. 7 is a diagram with the pressures before and after the pressure reducing valve in the training according to Figs. 1 and 3,

Fig. 8 ein Diagramm vor und nach dem Druckreduzierventil bei der Ausbildung nach Fig. 2,8 shows a diagram before and after the pressure reducing valve in the training according to Fig. 2,

Fig. 9 ein Diagramm der Drücke in den Anschlüssen für das Bremsventil und für die Radbremszylinder. 9 shows a diagram of the pressures in the connections for the brake valve and for the wheel brake cylinder.

Description of the invention

An einem Gehäuse 1 sind drei Anschlüsse 2,3,4 angeordnet, von denen der Anschluß 2 über eine Leitung mit einem Bremsventil, der Anschluß 3 über eine Leitung mit einem Vorratsbehälter und der AnschlußThree connections 2, 3, 4 are arranged on a housing 1, of which connection 2 is via a line with a brake valve, the connection 3 via a line with a storage tank and the connection

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mit einer Leitung zu Radbremszylindern zu verbinden ist. Im Gehäuse 1 ist ein Steuerkolben 5 axial verschiebbar geführt, sein unteres Ende ist auf einer Membrane 6 abgestützt, deren Wirkfläche über die Stellung des Steuerkolbens 5 veränderlich ist. Die Membrane 6 ist außen mit einem Einspannwulst 7 am Gehäuse 1 eingespannt und innen dicht mit dem Steuerkolben 5 verbunden. In den Steuerkolben 5 ragt ein Stößel 8 hinein, der rohrförmig ausgebildet und koaxial zum Steuerkolben 5 angeordnet ist. Sein vorderes Ende kann durch einen Ventilsitz 9 dringen und ein Ventilglied 10 von diesem Sitz 9 abheben. Am anderen Ende befindet sich eine Rolle 11, die auf einer Nockenscheibe 12 abläuft, die auf einer im Gehäuse 1 gelagerten Welle 13 sitzt.Diese Welle 13 ist über ein nicht näher dargestelltes Gestänge an die Hinterachse angeschlossen, so daß deren Bewegung in Abhängigkeit von der Beladung übertragen wird.is to be connected to a line to wheel brake cylinders. A control piston 5 is axially displaceable in the housing 1 out, its lower end is supported on a membrane 6, the effective surface of which over the Position of the control piston 5 is variable. The membrane 6 is on the outside with a clamping bead 7 Housing 1 clamped and tightly connected to the control piston 5 on the inside. In the control piston 5 protrudes Plunger 8 into it, which is tubular and is arranged coaxially with the control piston 5. Its front The end can penetrate through a valve seat 9 and lift a valve member 10 from this seat 9. At the At the other end there is a roller 11 which runs on a cam disk 12 which is located on one in the housing 1 mounted shaft 13 is seated. This shaft 13 is connected to the Rear axle connected so that its movement is transmitted depending on the load.

Bei der Ausbildung nach Fig. 1 gehören der Ventilsitz 9 und das Ventilglied 10 zu einem Ventil 14, das zwischen den Anschlüssen 3,4 angeordnet ist und dessen Öffnung den Durchgang vom Vorrat zu den Badbremszylindern bestimmt. Der Steuerkolben 5 besteht aus zwei Teilen 15,16, die aus Kunststoff hergestellt und miteinander verrastet sind. Der Teil 15 besteht aus einem oberen Napf 17 und einem unteren Napf 18, die einen gemeinsamen Boden 19 haben. Der Durchmesser des unteren Napfes 18 ist kleiner als der des oberen Napfes 17. Der obere Napf 17 ist zum Anschluß 2 hin gerichtet, er dichtet eine Kammer zu den Anschlüssen 3,4 hin ab. Im unteren Napf 18 ist das Ventilglied 10 axial verschiebbar geführt, das als Hülse 21 ausgebildet ist und eine Auflage-In the embodiment according to FIG. 1, the valve seat 9 and the valve member 10 belong to a valve 14, which is arranged between the connections 3, 4 and the opening of which opens the passage from the supply to the bath brake cylinders certainly. The control piston 5 consists of two parts 15, 16 made of plastic and are locked together. The part 15 consists of an upper cup 17 and a lower one Cup 18, which have a common base 19. The diameter of the lower cup 18 is smaller than that of the upper cup 17. The upper cup 17 is directed towards the connection 2, it seals a chamber towards the connections 3, 4. In the lower cup 18, the valve member 10 is guided axially displaceably, which is designed as a sleeve 21 and a support

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fläche 22 trägt, mit der es über eine Feder 23 auf den Ventilsitz 9 gedrückt wird. Durch den kleineren Durchmesser des unteren Napfes 18 wird eine Kammer gebildet, die Über Wanddurchbrüche 25 mit dem Anschluß 3 verbunden ist und die auf der einen Seite durch das Ventil 14 begrenzt ist.surface 22 with which it is pressed onto the valve seat 9 via a spring 23. By the smaller one Diameter of the lower cup 18, a chamber is formed, the wall openings 25 with the connection 3 is connected and which is limited on one side by the valve 14.

Die Nockenscheibe 12 ist in einem Raum 26 des Gehäuses 1 untergebracht, der über ein Rückschlagventil 27 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Der hohle Stößel 8 mündet in den Raum 26, so daß auch eine Verbindung zum Anschluß 4 vorliegt, sofern das freie Ende 28 des Stößels 8 nicht dichtend an der Auflagefläche 22 des Ventilgliedes 10 anliegt. Eine zwischen dem Gehäuse und dem Steuerkolben 5 bzw. der Membrane 6 eingespannte Feder 29 sorgt dafür, daß in der Normalstellung die Entlüftung gegeben ist.The cam disk 12 is housed in a space 26 of the housing 1, which has a check valve 27 with is related to the atmosphere. The hollow plunger 8 opens into the space 26, so that a connection to the connection 4 is present, provided that the free end 28 of the plunger 8 does not seal against the bearing surface 22 of the Valve member 10 is applied. One clamped between the housing and the control piston 5 or the membrane 6 Spring 29 ensures that ventilation is provided in the normal position.

Am Kopf des Gehäuses 1 ist ein Druckreduzierventil angeordnet, das einen Kolben 31 aufweist, der unter dem Einfluß einer Feder 32 steht. Der Kolben 31 trägt einen Ansatz 33, der durch einen Ventilsitz 34 hindurch auf ein Ventilglied 35 einwirkt, das über eine Feder 36 auf den Sitz 34 gedrückt wird. Der Raum 37 zwischen dem Kolben 31 und dem Gehäuse 1 ist über Kanäle 38 mit einem Raum 39 verbunden, der durch das Gehäuse 1, die Membrane 6 und den Steuerkolben 5 begrenzt ist, ein Druck in diesem Raum übt eine Kraft auf den Steuerkolben 5 in Richtung zur Nockenscheibe 12 hin gegen die Wirkung der Feder 29 aus. Der Kolben 31 ist in einer Aussparung 40 im Gehäuse axial geführt, die Aussparung 40 ist durch einen Deckel 41 verschlossen, an dem sich die Feder 32 abstützt. At the head of the housing 1, a pressure reducing valve is arranged, which has a piston 31, which is below the influence of a spring 32 stands. The piston 31 carries an extension 33 which is supported by a valve seat 34 acts therethrough on a valve member 35 which is pressed onto the seat 34 via a spring 36. Of the Space 37 between the piston 31 and the housing 1 is connected via channels 38 with a space 39 which passes through the housing 1, the diaphragm 6 and the control piston 5 is limited, a pressure in this space exerts a Force on the control piston 5 in the direction of the cam disk 12 against the action of the spring 29. The piston 31 is axially guided in a recess 40 in the housing, the recess 40 is through a Cover 41 closed, on which the spring 32 is supported.

§09842/0055 - 6 -§09842 / 0055 - 6 -

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Die Ausbildung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß das Druckreduzierventil 30 abgeändert ist und dadurch eine andere Kennung aufweist mit der Folge, daß trotz der Erreichung gleieher Übersetzungsverhältnisse die Membrane 6 in ihrem Außendurchmesser wesentlich kleiner gehalten werden kann. Der Kolben 31 des Druckreduzierventiles 30 ist in diesem Falle als Stufenkolben ausgebildet, wobei die Stufe mit dem größeren Durchmesser über einen Kanal 42 unmittelbar mit dem Anschluß 2 in Verbindung steht.The design according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the pressure reducing valve 30 is modified and thus has a different identifier with the result that, despite the achievement, the same Transmission ratios the membrane 6 are kept much smaller in their outer diameter can. The piston 31 of the pressure reducing valve 30 is designed in this case as a stepped piston, wherein the step with the larger diameter is directly connected to the connection 2 via a channel 42.

Der Bremskraftregler nach Fig. 3 läßt bei kleiner Bauweise ein großes Regelverhältnis zu, das bestimmt wird durch ein Produkt aus zwei Faktoren. Der eine Faktor ist festgelegt durch die Membraneinstellung über den Steuerkolben 5 bzw. die Stellung des Stößels 8 und der andere Faktor durch ein in seiner Steuercharakteristik veränderbares Druckverhältnisventil 43, wobei der vom Druckverhältnisventil 43 zum Bremszylinder eingesteuerte Druck abhängig vom Druck des Bremsventiles regelbar ist. Das Druckverhältnisventil 43 besteht im wesentlichen aus einem den Steuerkolben 5 konzentrisch umgebenden Kolben 44, der mit seinem einen Rand 45 an der Membrane 6 in der Nähe des Einspannwulstes 7 zur Anlage kommt und der einen Ansatz 46 trägt, der im Durchmesser kleiner ist als der Ventilsitz 9 des Ventiles 14 und auf das Ventilglied 10 einwirkt. Im Bereich des Ansatzes 46 ist der Kolben 44 am Steuerkolben 5 abgedichtet axial gleitend geführt. Der Ventilsitz 9 ist in diesem Falle Bestandteil des Gehäuses 1. Das Ventilglied 10 ist wieder als Hülse 21 ausgebildet, die über die Feder 23 gegen den Sitz 9 gepreßt ist.The brake force regulator according to FIG. 3 allows a large control ratio with a small design, which determines is made by a product of two factors. One factor is determined by the diaphragm setting Via the control piston 5 or the position of the tappet 8 and the other factor through a pressure ratio valve 43 which can be changed in its control characteristics, wherein the pressure applied from the pressure ratio valve 43 to the brake cylinder is dependent on the pressure of the brake valve is adjustable. The pressure ratio valve 43 consists essentially of a control piston 5 concentrically surrounding piston 44, which with its one edge 45 on the membrane 6 in the vicinity of the Einspannwulstes 7 comes to rest and carries a projection 46 which is smaller in diameter than that Valve seat 9 of valve 14 and acts on valve member 10. The piston is in the region of the projection 46 44 on the control piston 5 sealed axially sliding. The valve seat 9 is part of this case of the housing 1. The valve member 10 is again designed as a sleeve 21, which via the spring 23 against the seat 9 is pressed.

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Der Steuerkolben 5 besteht in diesem Falle aus drei Teilen 47,48,49, die wieder aus Kunststoff hergestellt und dicht miteinander über Schrauben 50 verbunden sind. Im oberen Teil 47 ist das Druckreduzierventil 30 untergebracht, sein Sitz 34 wird also vom Teil 47 gebildet, während das Ventilglied 35, das
über die Feder 36 gegen den Sitz 34 gedrückt wird, an einer Trägermembrane 51 angebracht ist, die zwischen den Teilen 47,48 eingespannt ist und an der sichThe control piston 5 in this case consists of three parts 47, 48, 49, which are again made of plastic and are tightly connected to one another by means of screws 50. In the upper part 47, the pressure reducing valve 30 is housed, so its seat 34 is formed by part 47, while the valve member 35, the
is pressed by the spring 36 against the seat 34, is attached to a support membrane 51 which is clamped between the parts 47,48 and on which

Federn 52,53 abstützen. Der Teil 47 des Steuerkolbens 5 begrenzt die Kammer 20, die mit dem Anschluß 2 in Verbindung steht. Der Teil 48 trägt Durchbrüche 54, die den Außenraum des Steuerkolbens 5 mit dem Innenraum verbinden. In ihm ist ein Ventilglied 55 axial verschiebbar geführt, das Bestandteil eines Steuerventiles 56 ist, wobei der Ventilsitz 57 vom Teil des Steuerkolbens 5 gebildet wird. Das Ventilglied besteht aus einer Hülse, die über die Feder 53 gegen den Sitz 57 gedrückt wird und einen zentrischen Durchbruch 58 hat. Der Teil 49 des Steuerkolbens 5 ist von der Membrane 6 gehalten. Im Steuerkolben 5 befinden sich Kanäle 59,60,61, die den Raum 62 zwischen dem
Druckreduzierventil 30 und der Trägermembrane 51 mit dem Raum 39 über der Membrane 6 verbinden. Außerdem sind Kanäle 63,64 angeordnet, die eine VerbindungSupport springs 52,53. The part 47 of the control piston 5 delimits the chamber 20 which is connected to the connection 2. The part 48 has openings 54 which connect the outer space of the control piston 5 with the inner space. A valve member 55, which is part of a control valve 56, is guided in it so as to be axially displaceable, the valve seat 57 being formed by the part of the control piston 5. The valve member consists of a sleeve which is pressed against the seat 57 by the spring 53 and has a central opening 58. The part 49 of the control piston 5 is held by the diaphragm 6. In the control piston 5 there are channels 59, 60, 61, the space 62 between the
Connect the pressure reducing valve 30 and the support membrane 51 to the space 39 above the membrane 6. In addition, channels 63,64 are arranged, which provide a connection

schaffen zwischen der Kammer 20 und einer Kammer 65 zwischen dem Ventilglied 55 und dem Teil 49 vor dem Sitz 57. Läßt der Ansatz 46 am Ventilglied 10 einen freien Durchgang, so wird der Anschluß 4 über einen Durchgang 66 zwischen dem Steuerkolben 5 und dercreate between the chamber 20 and a chamber 65 between the valve member 55 and the part 49 before Seat 57. If the projection 46 leaves a free passage on the valve member 10, the connection 4 is via a Passage 66 between the control piston 5 and the

Hülse 21, einen Raum 67 zwischen dem Steuerkolben 5 und dem Gehäuse 1, die Durchbrüche 54, den hohlen
Stößel 8, den Raum 26 und das Rückschlagventil 27
entlüftet.Sleeve 21, a space 67 between the control piston 5 and the housing 1, the openings 54, the hollow
The plunger 8, the space 26 and the check valve 27
vented.

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Bei der Bauart nach Fig. 5 ist im Kopf des Gehäuses 1 ein Relaisventil 68 eingesetzt, das mit einem Aktionskolben 69 arbeitet, der auf seiner einen Seite mit dem Anschluß 2 verbunden ist und auf dessen anderer Seite eine Feder 70 ./irkt, die am Gehäuse mit ihrem einen Ende abgestützt ist. Der Aktionskolben 69 wirkt als Stufenkolben, er hat eine mittige Durchgangsbohrung 71, die in einen Raum 72 mit einem Rückschlagventil 73 in die Atmosphäre mündet. An einem gehäusefesten Ventilsitz 74 kommt ein Ventilglied 75 durch eine Feder 76 zur Anlage, der Aktionskolben 69 kann das Ventilglied 75 vom Sitz 74 abheben, so daß vom Anschluß 3 vom Vorratsbehälter Druckluft durch Durchbrüche 77 im Ventilglied 75 hindurchströmen kann. Das Relaisventil 68 arbeitet im Regelverhältnis 1:1, das heißt der Druck aus dem Vorrat entspricht dem jeweiligen Druck aus dem Bremsventil. In the type of Fig. 5, a relay valve 68 is used in the head of the housing 1, which with a Action piston 69 works, which is connected on one side to the port 2 and on its on the other hand, a spring 70, which is supported at one end on the housing. The action piston 69 acts as a stepped piston, it has a central one Through hole 71 which opens into a space 72 with a check valve 73 into the atmosphere. At A valve member is attached to a valve seat 74 fixed to the housing 75 by a spring 76 for contact, the action piston 69 can lift the valve member 75 from the seat 74, so that compressed air flows through openings 77 in valve member 75 from connection 3 of the reservoir can. The relay valve 68 works in the control ratio 1: 1, that is, the pressure from the The supply corresponds to the respective pressure from the brake valve.

Das Ventil 14 wird in diesem Falle durch einen Ventllsitz 78 an einem Kolben 79 und ein Ventilglied 80 an einem weiteren Kolben 81 gebildet. Der Kolben 79 ist als Hülse 82 ausgebildet, der Ventilsitz 78 besteht aus dem Rand einer Ringscheibe 83, die am Kolben festgelegt ist. Das Ventilglied 80 am Kolben 81 wird durch eine konische Fläche 84 bestimmt, die beiden Kolben 79,81 werden durch eine Feder 85 auseinandergedrückt. Der Kolben 79 bildet zum Gehäuse 1 einen Raum 86, der über ein Rückschlagventil 87 mit der Atmosphäre verbindbar ist. Der Kolben 79 ist auch noch Bestandteil eines Hilfsventiles 88, ein Außenkonus 89 wirkt hier zusammen mit einer Kante 90 eines Ringes 91. Der Kolben 81 sitzt wieder auf der Membrane 6 auf und ist gleitend am Steuerkolben 5 geführt, der im Innern wieder ein Steuerventil 56 aufweist,In this case, the valve 14 is connected to a piston 79 and a valve member 80 by a valve seat 78 another piston 81 is formed. The piston 79 is designed as a sleeve 82, the valve seat 78 consists from the edge of an annular disk 83 which is fixed on the piston. The valve member 80 on the piston 81 is determined by a conical surface 84, the two pistons 79, 81 are pressed apart by a spring 85. The piston 79 forms a space 86 to the housing 1, which via a check valve 87 with the Atmosphere is connectable. The piston 79 is also part of an auxiliary valve 88, an outer cone 89 cooperates here with an edge 90 of a ring 91. The piston 81 is seated again on the diaphragm 6 and is slidably guided on the control piston 5, which again has a control valve 56 inside,

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dessen VentilgHed 55 vom Sitz 57 über den Stößel 8 abhebbar ist. Das Ventilglied 55 trägt eine mittige Bohrung 92, die über Querbohrungen 93 und Aussparungen 94 im Steuerkolben 5 mit dem Raum 39 über der Membrane 6 verbunden ist. Eine Bohrung 95 im Steuerkolben 5 verbindet den Raum 96 im Kolben 79 mit der Kammer 65 vor dem Steuerventil 56.whose VentilgHed 55 can be lifted off the seat 57 via the plunger 8. The valve member 55 carries a central Bore 92, the transverse bores 93 and recesses 94 in the control piston 5 with the space 39 above the Membrane 6 is connected. A bore 95 in the control piston 5 connects the space 96 in the piston 79 with the Chamber 65 in front of the control valve 56.

Bei der Ausbildung nach Fig. 6 ist im Kopf des Gehäuses 1 ein Sperrventil 97 verwendet, dessen Ventilglied 98 über eine Feder 99 gegen einen Rand 100 als Ventilsitz des Halses 101 eines Betätigungskolbens 102 gedrückt wird. Im Gehäuse 1 ist ein Betätigungsglied 103 in Form eines Rohres 104 festgelegt. Das Rohr 104 ist dazu an einer Platte 105 im Zentrum befestigt, die am Gehäuse 1 eingespannt ist, Durchbrüche 106 aufweist und zwischen der und dem Betätigungskolben 102 eine Feder 107 eingespannt ist. An der Platte 105 stützt sich weiterhin die Feder 23 ab, die das Ventilglied 10 des Ventils 14 gegen den Ventilsitz 9 am Gehäuse 1 drückt. Im übrigen entspricht die Bauweise der nach Fig. 3.In the embodiment according to FIG. 6, a check valve 97 is used in the head of the housing 1, the valve member of which 98 via a spring 99 against an edge 100 as a valve seat of the neck 101 of an actuating piston 102 is pressed. An actuating member 103 in the form of a tube 104 is fixed in the housing 1. That For this purpose, tube 104 is fastened to a plate 105 in the center, which is clamped to housing 1, openings 106 and between which and the actuating piston 102 a spring 107 is clamped. At the plate 105 is still supported by the spring 23, which the valve member 10 of the valve 14 against the Valve seat 9 on housing 1 presses. Otherwise, the construction corresponds to that of FIG. 3.

Mode of action

Wird bei der Ausbildung nach Fig. 1 dem Anschluß 2 über das Bremsventil Druck zugeführt, so bewegt sich der Steuerkolben 5 nach unten, so daß schließlich das Ventilglied 10 am freien Ende 28 des Stößels 8 ansteht und das Ventil 14 öffnet: über den Anschluß 3 strömt vom Vorrat Arbeitsmittel in den Anschluß 4 und damit in die Radbremszylinder. Die Stellung desIf, in the embodiment according to FIG. 1, pressure is supplied to connection 2 via the brake valve, it moves the control piston 5 downwards, so that finally the valve member 10 at the free end 28 of the plunger 8 pending and the valve 14 opens: via connection 3, working medium flows from the supply into connection 4 and thus in the wheel brake cylinder. The position of the

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Stößels 8 ist abhängig von der Stellung der Nockenscheibe 12 und damit von der Achsbelastung. Damit abhängig ist die Wirkfläche der Membrane 6, die sich mit jeder Stellung des Steuerkolbens 5 ändert: der sich am Anschluß 4 einstellende Druck (p₄) steht in einem bestimmten Verhältnis zum Steuerdruck des Betriebsventiles am Anschluß 2 (p₂) - siehe Fig. 9 . Dort gibt die durchgehende Gerade 108 den Druckverlauf wieder bei Vollast, der Stößel 9 steht dabei in der Lage, die in Fig. 1 wiedergegeben ist.Die GeradeThe plunger 8 is dependent on the position of the cam disk 12 and thus on the axle load. This depends on the effective area of the diaphragm 6, which changes with each position of the control piston 5: the pressure (p ₄ ) that is set at port 4 is in a certain ratio to the control pressure of the operating valve at port 2 (p ₂ ) - see Fig. 9. There, the continuous straight line 108 shows the pressure profile again at full load, the plunger 9 is in the position shown in FIG. 1

109 zeigt die Druckverminderung bei Leerlast des Fahrzeuges. Diese Gerade 109 ist parallel zur Geraden109 shows the pressure reduction when the vehicle is empty. This straight line 109 is parallel to the straight line

110 angehoben, die erreicht wird, wenn das Druckreduzierventil 30 weggelassen ist und damit auf eine Druckerhöhung im Raum 39 verzichtet ist. Durch diese Druckanhebung ergibt sich ein erhöhter Regelbeginn mit der Folge, daß die Bremse rascher anspricht, weil zu Beginn mit der Steigerung des Druckes p. der Druck P₂ im Anschluß 4 rasch ansteigt. Das Druckreduzierventil 30 ist durch die Feder 32 anfänglich geöffnet, bis der Druck im Anschluß 2 groß genug ist, um das Ventilglied 35 gegen den Sitz 34 gegen die Wirkung des Kolbens 31 zu pressen. Man bekommt also, wie in Fig. 7 dargestellt, zunächst einen geradlinigen Druckanstieg im Raum 39, dieser Druck wird bei weiterem Ansteigen des Druckes im Anschluß 2 konstant gehalten. Fällt der Druck im Anschluß 2, so wird der Steuerkolben 5 über die Membrane 6 bzw. die Feder 29 zurückgeschoben, so daß sich das Ventil 14 wieder schließt und das freie Ende 28 des Stößels 8 von der Auflagefläche 22 abgehoben wird. Damit ist die Verbindung hergestellt zwischen dem Anschluß 4 und dem Raum 26, so daß gegebenenfalls eine Entlüftung stattfindet.110, which is achieved when the pressure reducing valve 30 is omitted and there is thus no need to increase the pressure in the space 39. This increase in pressure results in an increased start of control with the result that the brake responds more quickly, because at the beginning with the increase in pressure p. the pressure P ₂ in connection 4 rises rapidly. The pressure reducing valve 30 is initially opened by the spring 32 until the pressure in connection 2 is large enough to press the valve member 35 against the seat 34 against the action of the piston 31. Thus, as shown in FIG. 7, there is initially a straight pressure increase in space 39; this pressure is kept constant as the pressure in connection 2 increases further. If the pressure in connection 2 falls, the control piston 5 is pushed back over the diaphragm 6 or the spring 29, so that the valve 14 closes again and the free end 28 of the plunger 8 is lifted from the support surface 22. The connection is thus established between the connection 4 and the space 26, so that ventilation may take place.

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Bei der Ausbildung nach Fig. 2 ist das üruckreduzierventil 30 mit einem Stufenkolben versehen, wobei die größere Stufe über einen Kanal 42 unmittelbar mit dem Anschluß 2 in Verbindung steht. Dies hat zur Folge, daß bei steigendem Diuck im Anschluß 2 zunächst der Druck p₃q im Raum 39 ansteigt und dann linear fällt, wie es in Fig. 8 wiedergegeben ist. Dies hat zur Folge, daß zur Erreichung des gleichen Regelbereiches der Durchmesser der Membrane 6 stark reduziert werden kann.In the embodiment according to FIG. 2, the pressure reducing valve 30 is provided with a stepped piston, the larger step being directly connected to the connection 2 via a channel 42. As a result, when the pressure in connection 2 _{rises, the pressure p 3} q in space 39 rises and then falls linearly, as shown in FIG. As a result, the diameter of the diaphragm 6 can be greatly reduced in order to achieve the same control range.

Beim Bremskraftregler nach Fig. 3 wird der eingesteuerte Druck p₂ am Anschluß 2 im Regelverhältnis R^ über den Steuerkolben 5 und die Membrane 6 vermindert. Der neue Druck P₁ wird an das Druckverhältnisventil 43 weitergegeben, dort findet eine weitere lastabhängige Regelung statt im Regelverhältnis Rg, wobei dann das Gesamtregelverhältnis bestimmt ist durch das Produkt R-. χ Rg.In the braking force regulator according to FIG. 3, the applied pressure p ₂ at connection 2 is reduced in the control ratio R ^ via the control piston 5 and the diaphragm 6. The new pressure P ₁ is passed on to the pressure ratio valve 43, where a further load-dependent control takes place in the control ratio Rg, the overall control ratio then being determined by the product R-. χ Rg.

Beim Bremsen gelangt Druck vom Bremsventil in die Kammer 20,der Steuerkolben 5 bewegt sich nach unten, das Steuerventil 56 wird über den lastabhängig eingestellten Stößel 8 geöffnet. Damit wird der Raum 111 über die Kanäle 63,64, die Kammer 65 und den Ventilsitz 57 auf einen Zwischendruck gebracht, der auf die Stirnfläche des Kolbens 44 wirkt. Die ineinandergreifenden Abstützungen bestimmen die Größe der wirksamen Kolbenfläche, der Kolben 44 bewegt sich nach oben und öffnet das Ventil 14, so daß das Druckmedium vom Anschluß 3 über den Ventilsitz 9 zum Anschluß 4 gelangt und damit die Radbremszylinder speist. Der Druck wirkt auch auf die Stirnfläche des Ansatzes 46 und auf die übrige Fläche des Kolbens 44,When braking, pressure from the brake valve reaches the chamber 20, the control piston 5 moves downwards, the control valve 56 is opened via the tappet 8, which is set as a function of the load. This will make room 111 Brought via the channels 63,64, the chamber 65 and the valve seat 57 to an intermediate pressure that the end face of the piston 44 acts. The interlocking supports determine the size of the effective ones Piston area, the piston 44 moves upwards and opens the valve 14, so that the pressure medium from port 3 via valve seat 9 to port 4 and thus the wheel brake cylinder feeds. The pressure also acts on the end face of the extension 46 and on the remaining surface of the piston 44,

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so daß eine Gegenkraft entsteht, die bestrebt ist, den Stufenkolben gegen den Druck im Raum 111 nach unten zu bewegen, bis Gleichgewicht eingestellt ist. In diesem Augenblick schließt das Steuerventil 56 wieder. Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens 5 kann der Raum 111 über das Rückschlagventil 27 entlüften. Obwohl der Regler dieser Bauart, einen relativ kleinen Außendurchmesser hat, sind Übersetzungen von 1:1 bis 1:10 oder mehr erreichbar, die Beanspruchung der Membrane 6 ist wegen der kleinen Fläche gering. Wegen des großen Durchmessers des Ventilsitzes 9 ergeben sich sehr große Durchflußquerschnitte zwischen den Anschlüssen 3 und 4, so daß die Radbremszylinder sehr rasch gefüllt werden.so that a counterforce is created which tends to move the stepped piston against the pressure in space 111 move down until equilibrium is established. At this moment the control valve 56 closes again. With further upward movement of the control piston 5, the space 111 can be accessed via the check valve 27 vent. Although the regulator of this type has a relatively small outer diameter, there are translations from 1: 1 to 1:10 or more achievable, the stress on the membrane 6 is because of the small Area small. Because of the large diameter of the valve seat 9, there are very large flow cross-sections between connections 3 and 4, so that the wheel brake cylinders are filled very quickly.

Über das Druckreduzierventil 30 und die Kanäle 59,60 und 61 gelangt Druck in den Raum 39, so daß wie vorher beschrieben auch in diesem Falle ein erhöhter Regelbeginn bei sehr großer Druckabregelung gegeben ist.Via the pressure reducing valve 30 and the channels 59, 60 and 61, pressure enters the space 39, so that how previously described, in this case, too, there is an increased start of control with a very large pressure reduction is.

Bei der Ausbildung nach Fig. 5 ist ein Relaisventil 68 verwendet, dessen Aktionskolben 69 bei Druck aus dem Bremsventil über den Anschluß 2 nach unten bewegt wird. Dadurch wird das Ventilglied 75 vom Ventilsitz 74 abgehoben und vom Anschluß 3 kann vom Vorrat aus Druckmedium über die Durchbrüche 77 in den Raum 96 und über die Bohrung 95 zur Kamner 65 strömen. Der Steuerkolben 5 wird nach unten bewegt, das Steuerventil 56 wird geöffnet, so daß Druck über den Ventilsitz 57 in den Raum 111 gelangt und dadurch der Kolben 81 nach oben bewegt wird: das Ventil 14, hier bestehend aus dem Ventilsitz 78 und dem Ventilglied 80, wird geöffnet, so daß das Druckmedium vom Anschluß 3, dem geöffneten Relaisventil 68, demIn the embodiment according to FIG. 5, a relay valve 68 is used, the action piston 69 of which is off when the pressure is applied the brake valve is moved down via port 2. This removes the valve member 75 from the valve seat 74 lifted and from the connection 3 can print medium from the supply via the openings 77 into the space 96 and flow through the bore 95 to the chamber 65. The control piston 5 is moved downwards, the control valve 56 is opened so that pressure passes through the valve seat 57 into the space 111 and thereby the Piston 81 is moved upwards: the valve 14, here consisting of the valve seat 78 and the valve member 80, is opened so that the pressure medium from port 3, the open relay valve 68, the

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geöffneten Ventil 14 um den Kolben 81 herum zum Anschluß 4 und damit zu den Radbremszylindern gelangt. Der Druck wirkt auch auf den Stufenkolben 81, so daß eine Regelung eintritt, wie sie bereits beschrieben worden ist. Wird der Druck im Anschluß 2 zurückgenommen, schließt das Relaisventil 68, der Steuerkolben 5 kehrt in seine Ausgangslage zurück, der Anschluß 4 entlüftet über das Rückschlagventil 87, der Raum 39 über die Aussparung 94, die Bohrungen 92,93, den Stößel 8 und das Rückschlagventil 27.open valve 14 around the piston 81 for connection 4 and thus reaches the wheel brake cylinders. The pressure also acts on the stepped piston 81, so that a regulation occurs as it has already been described. If the pressure in port 2 is reduced, the relay valve 68 closes, the control piston 5 returns to its starting position, the port 4 vented via the check valve 87, the space 39 via the recess 94, the bores 92,93, the The plunger 8 and the check valve 27.

In der Funktion ähnlich ist die Ausbildung nach Fig. Hier liegen sich die Anschlüsse 2,3 gegenüber. Beim Druckanstieg im Anschluß 2 wird der Betätigungskolben 102 nach unten bewegt, das Ventilglied 98 kann wegen des gehäusefesten Betätigungsgliedes 103 nicht nachfolgen, so daß das Sperrventil 97 öffnet und Druck aus dem Vorratsbehälter über den Anschluß 3 die Durchbrüche 106 in der Platte 105 und den Steuerkolben 5 zur Kammer 65 gelangt. Sobald das Steuerventil 56 über den Stößel 8 geöffnet hat, strömt das Medium in den Raum 111, so daß der Kolben 81 angehoben und damit das Ventilglied 10 vom Ventilsitz 9 abgehoben wird. Dadurch gelangt das Arbeitsmittel über das Sperrventil 97, die Durchbrüche 106 um die Hülse 21 herum über den Ventilsitz 9 zum Anschluß 4 und damit zu denThe design according to FIG. 2 is similar in function. Here the connections 2, 3 are opposite one another. At the If the pressure rises in connection 2, the actuating piston 102 is moved downwards, and the valve member 98 can because of of the actuator 103 fixed to the housing do not follow, so that the shut-off valve 97 opens and pressure is released the reservoir via the connection 3, the openings 106 in the plate 105 and the control piston 5 reaches chamber 65. As soon as the control valve 56 has opened via the plunger 8, the medium flows into the Space 111, so that the piston 81 is lifted and the valve member 10 is lifted off the valve seat 9. As a result, the working medium passes through the shut-off valve 97 and the openings 106 around the sleeve 21 the valve seat 9 to connection 4 and thus to the

Radbremszylindern. Nach dem Bremsen wird der Raum wieder über den Stößel 8 und das Rückschlagventil 27 entlüftet, das Sperrventil 97 schließt, eine weitere Entlüftung kann über das Rohr 104 erfolgen.Wheel brake cylinders. After braking, the space is again via the plunger 8 and the check valve 27 vented, the shut-off valve 97 closes, and further venting can take place via the pipe 104.

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Claims

R. 4573 March 14, 1978 ROBERT BOSCH GMBH. 7000 Stuttgart! Expectations

1) Brake force regulator for vehicles with compressed air brakes, which is automatically adjustable depending on the axle load, with a connection for a line to a brake valve and a connection for a line to the wheel brake cylinder and with a control piston, one side of which is below the control pressure via one connection of the brake valve and its other side under the influence of a diaphragm with a variable effective area stand, characterized in that a further connection (3) for connection to a storage container and a valve (14) which can be controlled via the control piston (5) and via which the connections are provided are provided (3, 4) for the reservoir and the wheel brake cylinder can be connected to one another.

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ORKSfNAL INSPECTED

2. Brake power regulator according to claim 1, characterized in that the control piston (5) with its cylinder forms a chamber (20) which is sealed over the one piston part (15) to the one connection (2) for the brake cylinder, via a wall opening
(25) connected to the connection (3) for the supply
and can be connected to the connection (4) for the wheel brake cylinder via the valve (14) housed in the control piston (5).

3. Brake force regulator according to claim 2, characterized in that the control piston (5) consists of two parts
(15,16) is composed, one part (16) the wall openings (25) and one approximately in the middle
lying valve seat (9) of the valve (14) and the other part (15) has the shape of a double cup (17,18), the upper cup (17) the
Seal for connection (2) for the brake valve
takes over and the lower, smaller in diameter,
the chamber (24) co-forming cup (18) receives a valve member (10) in a guiding manner, which is pressed against the valve seat (9) by a spring (23),

4. Brake force regulator according to claim 3, characterized in that that the two piston parts (15, 16) with-

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are locked to one another and the valve member (10) is in the form of a sleeve (21) with a bearing surface (22).

5. Brake power regulator according to claim 1, characterized in that in a housing (1) one as a function by the load of the vehicle rotatable shaft (13) is arranged, which has a cam disk (12) carries, which acts on an axially movable, hollow plunger (8) guided in the housing (1) which the valve member (10) can be supported.

6. Brake power regulator according to claim 5, characterized in that the space (26) in which the cam disk (12) and the hollow plunger (8) are received, can be connected to the atmosphere through a check valve (27) is.

7. Brake power regulator according to claim 1, characterized in that between the control piston (5) on the Diaphragm side and the housing (1) a spring (29) is clamped,

8. Brake force regulator according to claim 1 and 5, characterized in that a pressure reducing valve in the housing (1) (30) is arranged between the

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Connection (2) for the brake valve and the diaphragm side is connected which, when pressure is applied, the control piston (5) seeks to move in the direction of the plunger (8).

9. Brake power regulator according to claim 8, characterized in that the housing (1) is coaxial with the cylinder for the control piston (5) has a recess (40) in which a spring-loaded piston (31) is axially guided is, the piston (31) has a projection (33), over which a spring (36) is under the influence of The valve member (35) can be lifted off its seat (34) and the space (37) between the valve seat (34) and the piston (31) through channels (38) in the housing (1) with that through the housing (D, the diaphragm (6) and the control piston (5) limited space (39) connected.

10. Brake force regulator according to claim 8, characterized in that that the piston (31) is designed as a stepped piston and the step with the piston diameter is connected to the connection (2) for the brake valve via a channel (42) in the housing (1).

11. Brake power regulator according to claim 1, characterized in that a pressure reducing valve in the control piston (5) (30) is arranged between the connection (2) for the brake valve and the membrane side

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is switched, which tries to move the control piston (5) in the direction of the plunger (8) when pressure is applied.

12. Brake power regulator according to claim 11, characterized in that the seat (34) of the pressure reducing valve (30) is formed by the control piston (5) and inside the control piston designed as a hollow piston (5) a spring-loaded support membrane (51) is clamped, which the valve member (35) of the pressure reducing valve (30) and the space (62) between the control piston (5) and the Carrier diaphragm (51) via channels (59,60,61) in the control piston (5) with the space (39) above the Membrane (6) is connected.

13. Brake power regulator according to claim 1, characterized in that the valve (14) through a seat (9) is formed in the housing (1) and a valve member (10) which is connected to the control piston (5) via a the piston (44) connected to the membrane (6) can be lifted off the seat (9).

14. Brake power regulator according to claim 13, characterized in that the valve member (10) as the Control piston (5) at a distance surrounding it, in the housing (1)

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guided, under the influence of a spring (23) standing sleeve (21) is formed.

15. Brake force regulator according to claim 13, characterized in that that the piston (44) is held in the form of a cup arranged concentrically to the control piston (5) is, the edge (45) of which rests on the membrane (6) in the vicinity of the clamping bead (7) and A shoulder (46) surrounding the control piston (5) in a collar-shaped manner protrudes concentrically from the bottom of the cup, the outside diameter of which is smaller than the diameter of the valve seat (9) and that on the valve member (10) comes to the plant.

16. Brake power regulator according to claim 13, characterized in that the control piston (5) inside a Control valve (56), the valve member (55) of which can be lifted off by a plunger (8) and is located in the control piston (5) Channels (63,64) are arranged, which connect the connection (2) for the brake valve with a chamber (65) between connect the valve member (55) and the control piston (5).

17. Brake force regulator according to claim 16, characterized in that the valve member (55) has a breakthrough (58), the tappet (8) designed as a hollow tappet

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forms is, the space (67) between the control piston (5) and the housing (1) via openings (54) with is connected to the inside of the control piston (5) and which receives a cam disk (12) for the tappet (8) Space (26) can be connected to the atmosphere via a check valve (27).

18. Brake power regulator according to claim 12, 16 and 17, characterized in that the control piston (5) consists of three parts (47,48,49), one part (47) of which has the valve seat (34) of the pressure reducing valve (30), between this part (47) and the adjacent part (48) the support membrane (51) is clamped, the part (48) clamping the support membrane (51) carries the openings (54) and the third part (49) to which the membrane is attached (6) is connected, carries the seat (57) for the control valve (56) and the three tightly connected parts (47,48,49) are held together by screws (50) *

19. Brake power regulator according to claim 1, characterized in that the valve (14) by two against each other movable piston (79,81) is formed, which has a valve seat (78) and a valve member (80) hand over·

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20. Brake regulator according to claim 19, characterized in that the piston (79) in the housing (1) is guided and held in the form of a sleeve (82) and the other piston (81) is guided on the control piston (5) and is supported on the membrane (6).

21. Brake force regulator according to claim 19, characterized in that the valve seat (78) by a Ring disk (83) in a piston (79) and the valve member (80) by a conical surface (84) in other piston (81) are formed and a spring (85) is tensioned between the two pistons (79, 81).

22. Brake power regulator according to claim 19 to 21, characterized in that the pistons (79, 81) are concentric are arranged to the control piston (5) and this carries a control valve (56), the valve member (55) via a tappet (8) and the valve member (55) and the control piston (5) Has bores (92,93,95) which, when the control valve (56) is open, the space (96) in the sleeve-shaped The piston (79) connects to the diaphragm side which, when pressure is applied, moves the control piston (5) towards the Seeks to move the plunger (8).

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23, brake force regulator according to claim 20, characterized in that that the sleeve-shaped piston (79) is part of an auxiliary valve (88) between the Connection (4) for the wheel brake cylinder and one that can be connected to the atmosphere via a check valve (87) Space (86) is arranged.

24. Brake force regulator according to claim 23, characterized in that the piston (79) as a valve member has a cone (89) which is inserted into the housing (1) at one edge (90) as a valve seat Rings (91) can be brought to bear.

25. Brake power regulator according to claim 19, characterized in that the valve (14) has a relay valve

(68) is connected upstream, the one in the housing (1) guided action piston (69), on the one hand under the Influence of the control pressure of the brake valve and, on the other hand, under the influence of a spring (70), and a valve member (75) which by a spring (76) on one side against a fixed to the housing Valve seat (74) pushed and through the action piston

(69) can be lifted off the valve seat (74) on the other side.

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26. Brake force regulator according to claim 25, characterized in that that the valve member (75) is cup-shaped and openings (77) are arranged in the cup bottom.

27. Brake power regulator according to claim 25, characterized in that the action piston (69) as a stepped piston is formed, which has a through hole (71) in its center, which is in a check valve (73) with the atmosphere connectable space (72) opens.

28. Brake force regulator according to claim 13, characterized in that the valve (14) has a check valve (97) is connected upstream, which has an actuating piston (102) which on its one side under the Influence of the control pressure of the brake valve and on its other side under the influence of a spring (107) and which has a neck (101), the edge (100) of which emits a valve seat on which a spring-loaded valve member (98) can sit, which is controlled by an actuator (103) fixed to the housing Seat can be lifted off.

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29. Breraskraftregier according to claim 28, characterized in that that the actuating member (103) is designed as a tube (104) and control piston (5), actuating piston (102) and tube (104) are arranged concentrically to one another.

30. Brake power regulator according to claim 29, characterized in that the tube (Io4) is fastened in the middle of a plate (105) provided with openings (106) and fixed in the housing (1), and the spring (107) is attached to the plate (105) ) for the actuating piston (102) and a spring (23) for the valve member (10) of the valve (14) are supported ₀

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