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Title:
COMBINED ELECTRO-PNEUMATICALLY AND MECHANICALLY ACTUATABLE VALVE ASSEMBLY AND CONTROL DEVICE FOR A BRAKE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/000530
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a combined electro-pneumatically and mechanically actuatable valve assembly (18) for brake systems comprising at least three brake circuits a first electro-pneumatic brake circuit (3) and a back-up system comprising two pneumatic braking circuits (4, 5). The valve assembly has a housing (15) and a first valve device (14), which is situated inside the housing (15) and provided for the first electro-pneumatically actuated brake circuit (3) and for the first pneumatic brake circuit (4), and has a second valve device (38) for the second pneumatic brake circuit (5). In order to control the second brake circuit (5) of the back-up system, the working chamber (23) of the first valve device (14) is connected to the control chamber (41) of the second valve device (38). In order to execute mechanical advance control, the valve seat element (42) is guided inside the housing (15) and can be brought into an active connection directly or via transmission elements for displacing. The elements of the individual valve devices are situated coaxial to a theoretical extension of the action of force directional axis when actuating the actuating element (6).

Inventors:
ROETHER FRIEDBERT (DE)
HERGES MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/006732
Publication Date:
January 03, 2003
Filing Date:
June 19, 2002
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE GMBH (DE)
ROETHER FRIEDBERT (DE)
HERGES MICHAEL (DE)
International Classes:
B60T7/04; B60T8/00; B60T8/32; B60T13/66; B60T15/02; B60T15/12; B60T15/14; (IPC1-7): B60T15/14; B60T13/66; B60T7/04
Foreign References:
DE19852399A12000-05-18
DE4232492A11994-03-31
DE19653264A11998-06-25
DE19815440A11999-10-14
DE2937657A11981-04-02
DE19746342A11999-04-22
DE19746342A11999-04-22
Other References:
HANS-PETER KLUG: "Nutzfahrzeug-Bremsanlagen", 1989, NUTZFAHRZEUG - BREMSANLAGEN. AUFBAU UND FUNKTION PRUF - UND WARTUNGSARBEITEN, VOGEL-BUCHVERLAG, WÜRZBERG (DE), XP002213486, 157820
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Claims:
Patentansprüche Kombinierte elektro-pneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau- einheit (18) für Bremssysteme mit mindestens drei Bremskreisen-einem ersten elektro-pneumatischen Bremskreis (3) und einem diesem zugeord- neten Rückfallsystem, umfassend zwei pneumatische Bremskreise (4,5) ;
1. 1 mit einem Gehäuse (15) und einer im Gehäuse (15) angeordneten ersten Ventileinrichtung (14) für den ersten elektropneumatisch betätigten Bremskreis (3) und den ersten pneumatischen Bremskreis (4) und einer zweiten Ventileinrichtung (38) für den zweiten pneumatischen Bremskreis (5) ; 1. 2 die erste Ventileinrichtung (14) für den ersten elektropneumatisch betä tigten Bremskreis (3) und den ersten pneumatischen Bremskreis (4) um faßt eine Arbeitskammer (23) und eine Steuerkammer (22) ; einen Anschluß (24) zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke und einen Anschluß (25) zur Kopplung der Arbeitskam mer (23) mit mindestens einem Betriebsbremszylinder ; ein indirekt über weitere Übertragungselemente oder direkt mit einer Be tätigungseinrichtung (6) koppelbares Ventilsitzelement (16) und ein Ventil glied (17), welches entsprechend seiner Funktionsstellung die Verbindung zwischen der Arbeitskammer (23) und dem Anschluß (24) zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke frei gibt oder versperrt ; Ventilsitzelement (16) und Ventilglied (17) sind koaxial zueinander im Ge häuse (19) angeordnet und parallel zueinander verschiebbar ; dem Ventilsitzelement (16) und dem Ventilglied (17) zugeordnete An schläge (55,56) zur Begrenzung von deren Verschiebbarkeit im Gehäuse (15) ; 1. 2 die zweite Ventileinrichtung (38) umfaßt eine Steuerkammer (41) und eine Arbeitskammer (40) ; ein Ventilsitzelement (42) und ein Ventilglied (43), die koaxial zueinander angeordnet und parallel zueinander verschiebbar sind ; ein Anschluß (45) zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Druck mittelsenke und einen Anschluß (46) zur Kopplung mit einem Betriebs bremszylinder, wobei das Ventilglied (43) zwischen dem Anschluß (45) zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke und der Ar beitskammer (40) angeordnet ist ; 1.3 die Arbeitskammer (23) der ersten Ventileinrichtung (14) ist mit der Steu erkammer (41) der zweiten Ventileinrichtung (38) verbunden ; 1.4 das Ventilsitzelement (42) der zweiten Ventileinrichtung (38) ist im Ge häuse (19) geführt und mit dem Betätigungselement (6) direkt oder über Übertragungselemente zur Verschiebung in Wirkverbindung bringbar.
2. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merk male : 2.1 das Ventilglied (17) der ersten Ventileinrichtung (14) ist als Manschetten teil (20) ausgebildet ; 2.2 das Ventilglied (17) umfaßt einen Doppelkolben mit zwei druckdicht im Gehäuse (15) geführten Kolbenteilen (26,27) und integrieter Verbin dungsleitung und/oder einen integrierten Zwischenraum (33) und min destens eine, an einem Kolbenteil (26,27) geführte und koaxial zu diesem angeordnete Manschette (31) zur wahlweisen Freigabe oder Verschluß der Verbindung zwischen dem ersten Anschluß (24) mit einer Druckmittel quelle oder einer Druckmittelsenke und dem Arbeitsraum (23).
3. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Doppel kolben als integrale Baueinheit mit eingearbeiteten Zwischenraum (33) ausgeführt ist.
4. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (31) gegenüber einem Kolbenteil (26,27) über eine Federeinheit (59) abgestützt ist.
5. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 5.1 das zweite Kolbenteil (27) begrenzt mit seiner zur Gehäuseinnenwand (28) gerichteten Stirnseite die Steuerkammer (22), der erste Kolbenteil (26) begrenzt die Arbeitskammer (23) ; 5.2 der erste Kolbenteil (26) ist im Bereich seines Außendurchmessers direkt in der äußeren Gehäuseinnenwand (28) und im Bereich seines Innen durchmessers über die Koppelung mit dem zweiten Kolbenteil (27) im Gehäuse (15) geführt ; 5.3 die Manschette (31) ist am zweiten Kolbenteil (27) parallel zu diesem ver schiebbar geführt und liegt in mindestens einer Funktionsstellung am ersten Kolbenteil (26) im Bereich von dessen Innendurchmesser druck dicht zur Sperrung der Verbindung zwischen Anschluß (24) und Arbeits kammer (23) an.
6. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 6.1 die zweite Ventileinrichtung (38) ist in einer weiteren Kammer im Gehäu se (15) angeordnet, 6.2 die Verbindung zwischen der Arbeitskammer (23) der ersten Ventilen richtung (14) und der Steuerkammer (41) der zweiten Ventileinrichtung (38) erfolgt durch eine in der Gehäuseinnenwand (28) eingearbeiteten Verbindungsleitung.
7. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 7.1 die zweite Ventileinrichtung (38) ist in einer weiteren Kammer im Gehäu se (15) angeordnet, 7.2 die Verbindung zwischen der Arbeitskammer (23) der ersten Ventilen richtung (14) und der Steuerkammer (41) der zweiten Ventileinrichtung (38) erfolgt durch eine am Gehäuse geführten Verbindungsleitung (58).
8. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilsitzelement (42) der zweiten Ventileinrichtung (38) zentral geführt ist und eine Verlängerung umfaßt, die sich bis in die erste Ventil einrichtung (14) hineinerstreckt und bei Betätigung des Betätigungsele mentes (6) mitgeführt wird.
9. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach einem der Asprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 9.1 im Gehäuse (15) ist eine weitere dritte Kammer (39) vorgesehen ; 9.2 in der dritten Kammer (39) ist ein mit dem Betätigungselement (6) koppel barer Pedalkraftkolben (34) angeordnet ; 9.3 Pedalkraftkolben (34) ist koaxial zu den Ventilgliedern (17,43) und Ventil sitzelementen (16,42) der ersten und zweiten Ventileinrichtung (14,38) angeordnet ; 9.4 der Pedalkraftkolben (34) stützt sich über eine Federeinheit (37) im Ge häuse (15) ab ; 9.5 das Ventilsitzelement (16) der ersten Ventileinrichtung (14) ist am Pedal kraftkolben (34) verschiebbar geführt ; 9.6 der Pedalkraftkolben (34) und/oder das Ventilsitzelement (16) bilden einen Anschlag (62) zur Mitnahme des Ventilsitzelementes (16) der ersten Ven tileinrichtung (14) und einen weiteren zweiten Anschlag zur Mitnahme des Ventilsitzelementes (42) der zweiten Ventileinrichtung (38).
10. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die folgenden Merk male : 10.1 die beiden Kammernerste Kammer (19) und dritte Kammer (39) werden im Gehäuse (15) durch eine Zwischenwand (36) begrenzt ; 10.2 das Ventilsitzelement (16,17) oder deren Verlängerungen der ersten und zweiten Ventileinrichtung (14, 38) Ventilsitz sind durch die Zwischenwand (36) geführt ; 10.3 zwischen Zwischenwand (36) und Ventilsitzelement (16) der ersten Ven tileinrichtung (14) ist mindestens eine Federeinheit (61) vorgesehen.
11. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeich net, daß mindestens eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer (23) der ersten Ventileinrichtung (14) und der dritten Kammer (39) über Öff nungen (60) in der Zwischenwand (36) oder seperate Leitungen außer halb des Gehäuses (15) zur Beaufschlagung des Pedalkraftkolbens (34) mit einem Druck entgegen der Betätigungsrichtung vorgesehen ist.
12. Kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbau einheit (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 12.1 mit einem Anschluß (57) der ersten Ventileinrichtung (14) und einem Anschluß der zweiten Ventileinrichtung (38) zur Koppelung mit einem Entlastungsraum (54) ; 12.2 die Ventilsitzelemente (16,42) und Ventilglieder (17,43) der ersten und zweiten Ventileinrichtung (14,38) sind derart ausgeführt und ausgelegt, das in einem Funktionszustand, welcher durch den Nichtkontakt jeweils der beiden Elemente charakterisiert ist, eine Verbindung zwischen dem Arbeitsraum (23,40) und dem Entlastungsraum (54) freigegeben wird.
13. Steuervorrichtung (1) für ein Bremssystem mit mindestens drei Brems kreiseneinem ersten elektropneumatischen Bremskreis (3) und ein an diesem zugeordneten Rückfallsystem, umfassend zwei pneumatische Bremskreise (4,5), insbesondere Drucksteuervorrichtung für ein Fahr zeugbremssystem ; 13.1 mit einem Bremswertgeber (8) und einem mit diesem gekoppelten Betäti gungselement (6) zur Vorgabe des Fahrerwunsches nach Bereitstellung eines Bremsmomentes bestimmter Größe ; 13.2 der erste elektropneumatische Bremskreis (3) umfaßt eine Steuerein richtung (9) und einen Druckregelmodul (10) mit mindestens einer elektro pneumatisch steuerbaren Ventileinrichtung (11, 14) ; 13.3 der erste pneumatische Bremskreis (4) umfaßt eine mechanisch betätig bare Betriebsbremsventileinrichtung (12) ; 13.4 der zweite pneumatische Bremskreis (5) umfaßt eine mechanisch betätig bare Betriebsbremsventileinrichtung ; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 13.5 die steuerbare Ventileinrichtung (11) des ersten Bremskreises (3) und die Betriebsbremsventileinrichtung (12) des ersten Bremskreises werden in einer elektropneumatisch oder mechanisch betätigbaren ersten Ventilen richtung (14) zusammengefaßt ; 13.6 die mechansich betätigbare Ventileinrichtung des dritten Bremskreises (5) wird von einer zweiten Ventileinrichtung (38) gebildet ; 13.7 die erste und zweite Ventileinrichtung (14,38) sind zu einer kombinierten elektropneumatisch und mechanisch betätigbaren Ventilbaueinheit (18) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 zusammengefaßt.
14. Steuervorrichtung (1) für ein Bremssystem nach Anspruch 13, dadruch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtung (9), Bremswertgeber (8) und kom binierte elektropneumatisch oder mechanisch betätigbare Ventilbauein heit (18) zu einer baulichen Einheit in Form eines Zentralmoduls (2) zu sammengefaßt sind.
15. Steuervorrichtung (1) für ein Bremssystem nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadruch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9), der Bremswertgeber (8) und die kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbaueinheit (18) in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander angeordnet sind.
16. Steuervorrichtung (1) für ein Bremssystem nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9), der Bremswertgeber (8) und die kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbaueinheit (18) in einem Gehäuse ange ordnet sind.
17. Steuervorrichtung (1) für ein Bremssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9), der Bremswertgeber (8) und die kombinierte elektropneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbaueinheit (18) an ihren Gehäusen anein ander angeflanscht sind.
Description:
Kombinierte elektro-pneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbauein- heit und Steuervorrichtung für ein Bremssystem Die Erfindung betrifft eine kombinierte elektro-pneumatisch und mechanisch betätig- bare Ventilbaueinheit für Bremssysteme für mindestens drei Bremskreisen ; ferner eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem, insbesondere ein Fahrzeugbremssys- tem.

Bremseinrichtungen für Fahrzeuge sind hinsichtlich ihres Aufbaus und der Funkti- onsweise in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Stellvertretend wird auf die nachfolgend genannten Druckschrift DE 197 46 342 A1 verwiesen.

Die Druckschrift DE 197 46 342 A1 offenbart beispielhaft eine druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage mit wenigstens einem ersten, der Hinterachse des Fahrzeu- ges zugeordneten Bremskreis und einem zweiten, der Vorderachse des Fahrzeuges zugeordneten Bremskreis. Dabei sind dem ersten Bremskreis als auch dem zweiten Bremskreis je zwei Bremszylinder und je eine Steuerventileinrichtung zugeordnet, über welche die Bremszylinder in Abhängigkeit von einem Steuerdruck mit einer dem jeweiligen Bremskreis zugeordneten Druckmittelquelle oder mit einer Druckmittel- senke verbindbar sind. Zur Steuerung des an den Bremszylindern anliegenden Druckes sind in der Regel Steuereinrichtungen vorgesehen, welche den einzelnen Bremskolben zugeordnet werden. Die Steuerung des Druckes an den Bremszylin- dern erfolgt dabei elektro-pneumatisch und zusätzlich zur Gewährleistung einer sicheren Betriebsweise bei Ausfall der Elektronik rein pneumatisch. Die Betätigung im letztgenannten Fall erfolgt bekanntermaßen mechanisch. Dazu ist ein mit einem Bremswertgeber koppelbares Betätigungselement vorgesehen, über welches der Fahrer einen Wunsch nach Verzögerung beziehungsweise Erzeugung eines Bremsmomentes abgibt. Aus dem Fahrerwunsch wird ein entsprechendes Signal generiert, welches einem Eingang einer Steuereinrichtung zugeführt wird. In der Steuereinrichtung wird der am Bremszylinder aus dem Fahrerwunsch resultierende erforderliche Druck berechnet und mindestens ein Stellsignal zur Ansteuerung einer Einrichtung zur Erzeugung beziehungsweise Bereitstellung des Druckes erzeugt.

Der dabei im Bremszylinder erforderliche bereitzustellende Druck wird mittels einem separaten Gerät, dem sogenannten Druckregelmodul erzeugt. Dieses umfaßt eine Steuerkammer und eine Arbeitskammer, wobei die Steuerkammer mit einer Druck- mittelquelle gekoppelt ist, während die Arbeitskammer mit dem Bremszylinder wenigstens mittelbar verbunden ist. Für den Fall des Ausfalls der Elektronik wird jedoch ein rein pneumatisches Rückfallsystem benötigt, das zumindest einen Back- upkreis enthält. Dieses rein pneumatische Rückfallsystem ist dabei derart ausgebil- det, daß dieses ein Betriebsbremsventil mit mindestens einer Arbeitskammer um- faßt, die ebenfalls mit dem Bremszylinder gekoppelt ist. Die Betätigung erfolgt über das Betätigungselement, insbesondere weg-oder druckabhängig.

Bei Ausführungen von Bremssystemen mit einem elektro-pneumatisch betätigten Bremskreis sowie einem Rückfallsystem mit zwei pneumatischen Bremskreisen kann es sinnvoll sein, wenn der zweite pneumatische Bremskreis immer von einem der anderen Kreise, dem ersten elektro-pneumatischen Bremskreis oder dem ersten pneumatischen Bremskreis gesteuert wird. Um auch bei Drucklosigkeit im ersten Druckkreis den zweiten Druckkreis noch betätigen zu können, muß der zweite Kreis in diesem Fall mechanisch durchgesteuert werden können.

In der Fahrzeugindustrie ist es dabei üblich, die einzelnen Komponenten der Brems- anlage oder andere Systeme speziell auf die entsprechenden Einsatzerfordernisse einzelner Fahrzeugtypen anzupassen beziehungsweise abzustimmen, mit dem Ziel, das Einsatzverhalten dieser Fahrzeuge zu optimieren. Dazu ist es erforderlich, zahlreiche Varianten für Einzelkomponenten zu produzieren und vorzuhalten, welche dann entsprechend den Einsatzerfordernissen miteinander zu kombinieren sind.

Dies bedeutet erheblich höhere Lagerhaltungskosten. Des weiteren bedingt die Kopplung der einzelnen Elemente einen höheren Leitungs-und Verkabelungsauf- wand, welcher wiederum eine Fehlerquelle darstellen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung und Kom- ponenten für ein Bremssystem eines Fahrzeuges derart weiterzuentwickeln, daß neben einer Verringerung der Anzahl einzelner Bauelemente der zur Verfügung stehende Bauraum noch optimaler ausnutzbar ist und der lnstallationsaufwand für die elektrischen und pneumatischen Verbindungen eine erhebliche Reduktion er-

fährt. Des weiteren ist eine Senkung der Lagerhaltungskosten mit einfachen Mitteln anzustreben, wobei ein hoher Grad an Standardisierung erzielt werden soll. Dabei sind die Sicherheitsanforderungen bekannter Systeme mit separaten Geräten zu erfüllen. Insbesondere ist eine Möglichkeit der mechanischen Durchsteuerung zu schaffen, bei welcher auch bei Drucklosigkeit der anderen Druckkreise der zweite pneumatische Kreis noch betätigt werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung soll sich dabei durch einen geringen konstruktiven Aufwand auszeichnen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakteri- siert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Verwendung einer kombinierten elektro- pneumatisch und mechanisch betätigbaren Ventilbaueinheit für Bremssysteme mit mindestens drei Bremskreisen-einem ersten elektro-pneumatischen Bremskreis und einem, diesem zugeordneten Rückfallsystem, umfassend zwei pneumatische Bremskreise-gelöst. Dabei wird erfindungsgemäß der erste elektro-pneumatische Bremskreis und der erste pneumatische Bremskreis des Rückfallsystems von einem Druckkreis gebildet. Diesem ist in der kombinierten elektro-pneumatisch und mecha- nisch betätigbaren Ventilbaueinheit, insbesondere in einer ersten Kammer im Ge- häuse, eine erste Ventileinrichtung zugeordnet. Die erste Ventileinrichtung umfaßt mindestens einen Anschluß zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Druck- mittelsenke und einen Anschluß zur Kopplung einer Arbeitskammer mit mindestens einem Betriebsbremszylinder.

Desweiteren sind ein wenigstens indirekt über weitere Übertragungselemente oder direkt mit einer Betätigungseinrichtung koppelbares Ventilsitzelement und ein Ventil- glied vorgesehen, welche entsprechend ihrer Funktionsstellung die Verbindung zwischen der Arbeitskammer und dem Anschluß zur Kopplung mit einer Druckmittel- quelle oder Druckmittelsenke freigeben oder versperren. Das Ventilsitzelement und das Ventilglied sind koaxial zueinander im Gehäuse angeordnet und parallel zuein- ander verschiebbar und unterteilen die vom Gehäuse umschriebene Kammer in eine Arbeitskammer und eine Steuerkammer. Dem Ventilsitzelement und dem Ventilglied sind Anschläge zur Begrenzung ihrer Verschiebbarkeit im Gehäuse zugeordnet.

Desweiteren ist eine zweite Ventileinrichtung für den zweiten Druckkreis, welcher vom zweiten pneumatischen Bremskreis genutzt wird, im Gehäuse vorgesehen.

Diese ist in einer zweiten Kammer angeordnet. Die zweite Ventileinrichtung umfaßt eine Steuerkammer und eine Arbeitskammer, welche von einem Ventilsitzelement und einem Ventilglied begrenzt werden, die koaxial zueinander angeordnet und parallel zueinander verschiebbar sind. Die zweite Ventileinrichtung weist einen weiteren zweiten Anschluß zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Druckmit- telsenke und einen zweiten Anschluß zur Kopplung mit einem Betriebsbremszylinder auf.

Das Ventilglied der zweiten Ventileinrichtung ist zwischen dem Anschluß zur Kopp- lung mit einer Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke und der Arbeitskammer angeordnet. Beide Ventilglieder und Ventilsitzelemente der ersten und zweiten Ventileinrichtung sind koaxial zueinander und einer theoretischen Verlängerung der Kraftwirkungsrichtungsachse des Betätigungselementes bzw. eines mit diesem gekoppelten Betätigungsstößels angeordnet. Die Arbeitskammer der ersten Ventil- einrichtung ist mit der Steuerkammer der zweiten Ventileinrichtung verbunden. Der Ventilsitz bzw. das den Ventilsitz tragende Element der zweiten Ventileinrichtung ist im Gehäuse geführt und weist einen zur Betätigungseinrichtung gerichteten An- schlag auf, der von einer Verlängerung gebildet wird, die derart ausgeführt ist, daß bei Betätigung der Betätigungseinrichtung bei Drucklosigkeit des ersten Druckkreises eine Verschiebung des Betätigungselementes in Richtung des Ventilsitzes der zweiten Ventileinrichtung erfolgt und diesen mitnimmt bzw. betätigt.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, daß mit einem Gerät mit einer mini- malen Bauteilanzahl, geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand eine Vielzahl verschiedener Betriebsweisen möglich sind, wobei die Bereitstellung der Bremswirkung auch bei Druckausfall eines Kreises gesichert wird. Die Ventilbau- einheit zeichnet sich dabei durch einen hohen Grad an Kompaktheit, eine geringe Anzahl von Bauelementen bei optimaler Ausnutzung dieser in den unterschiedlichen Betriebsweisen und geringen Bauraumbedarf aus. Erforderliche Verbindungsleitun- gen können auf ein Minimum reduziert werden.

Bezüglich der konkreten konstruktiven Ausführungen der einzelnen Elemente beste- hen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Vorzugsweise werden jedoch Ausführungen der Einzelelemente gewählt, die sich durch eine konstruktiv einfache Gestaltung und hinsichtlich der Belastung optimale Auslegung auszeichnen.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der kombinierten elektro-pneumatisch und mechanisch betätigbaren Ventilbaueinheit ist das Ventilglied der ersten Ventil- einrichtung als Manschettenteil ausgebildet. Das Ventilglied der ersten Ventilen- richtung umfaßt dabei einen Doppelkolben mit zwei druckdichten im Gehäuse ge- führten Kolbenteilen und integrierter Verbindungsleitung und/oder einem zwischen den Kolbenteilen gebildeten Zwischenraum und mindestens eine, zwischen beiden Kolbenteilen angeordnete und an einem Kolbenteil koaxial zu diesem angeordnete Manschette zur wahlweisen Freigabe oder Verschluß der Verbindung zwischen dem Anschluß zur Druckmittelquelle und dem Arbeitsraum, welche entweder a) parallel zu diesem Kolbenteil verschiebbar geführt ist oder b) fest am Kolbenteil angelenkt und um den Anlenkpunkt verschwenkbar oder auslenkbar ist.

Der Doppelkolben kann dabei einteilig als integrale Baueinheit mit eingearbeitetem Zwischenraum oder mehrteilig ausgeführt sein, wobei im letztgenannten Fall die Baueinheit des Doppelkolbens durch Montage erstellt wird.

Die Ausführung des Ventilgliedes der ersten Ventileinrichtung als Manschettenteil in Form eines Doppelkolbens bietet den Vorteil, daß mit einfachen Mitteln neben der wahlweisen Absperrung oder Freigabe der Verbindung zwischen Druckmittelquelle und Arbeitskammer gleichzeitig eine sichere und druckdichte Trennung zwischen Arbeitskammer und Steuerkammer ohne zusätzlich erforderliche Elemente erfolgt.

Vorzugsweise ist dabei zwischen Manschette und einem Kolbenteil, vorzugsweise dem Kolbenteil an welchem die Manschette geführt ist, eine Federeinheit vorgese- hen, welche bei Betätigung der Manschette, das heißt Verschiebung oder Auslen- kung der Manschette bei Verschiebung des Manschettenteils gegenüber dem Ventil- sitz oder Verschiebung des Ventilsitzes gegenüber dem Manschettenteil und Kontakt zwischen Ventilsitz und Manschette vorgespannt oder weiter vorgespannt wird und im unbelasteten Zustand der Manschette eine Zurückstellung der Manschette in eine Position, welche eine Abdichtung der Arbeitskammer gegenüber dem Druckmitte- anschluß ermöglicht, bewirkt. Entsprechend der konstruktiven Auslegung der Ein- zelelemente, insbesondere der Manschettengröße des Ventilsitzes, der Federeinheit

etc. kann somit immer eine sichere Unterbrechung der Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitskammer im nicht betätigten Zustand des Bremssystems erzielt werden.

Der Doppelkolben ist derart im Gehäuse integriert, daß der erste Kolbenteil mit seiner zur äußeren Gehäuseinnenwand gerichteten Stirnseite die Steuerkammer und der zweite Kolbenteil die Arbeitskammer begrenzen. Erster und zweiter Kolbenteil sind im Gehäuse druckdicht geführt. Die druckdichte Führung beider Kolbenteile erfolgt vorzugsweise an den äußeren Gehäuseinnenwänden, so daß die einzelnen Kammern eine optimale Abdichtung zwischen Anschluß zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle und dem Ventilglied erfahren. Das erste Kolbenteil wird desweite- ren druckdicht an einer inneren Gehäusewand, welche vorzugsweise zentral im Gehäuseinneren angeordnet ist, geführt. Die innere Gehäusewand ist dabei vor- zugsweise ebenfalls koaxial zu den übrigen Elementen. Das zweite, hinsichtlich seiner Abmessungen, insbesondere der Erstreckung von der äußeren Gehäusein- nenwand zur Gehäusemitte, zum ersten Kolbenteil unterschiedlich ausgeführte Kolbenteil erfährt seine druckdichte Führung im Gehäuse über die Koppelung mit dem ersten Kolbenteil. Die Manschette ist zwischen erstem und zweitem Kolbenteil angeordnet und ermöglicht den wahlweisen Verschluß oder die Freigabe des zwi- schen beiden gebildeten Zwischenraums oder der Verbindungsleitung gegenüber der Arbeitskammer. Diese Lösung bietet den Vorteil, daß das den Ventilsitz tragende Element hinsichtlich seiner Breite sehr klein gebaut werden kann und dementspre- chend die die Druckkräfte übertragenden Elemente nur einen geringen Hebelarm aufweisen müssen, was bei der Auslegung im Werkstoffwahl zur positiven Effekten hinsichtlich des Gewichtes und der Kosten führen kann.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vorzugsweise der von der inneren Gehäusewand vom Gehäuse abgetrennte Teil mit einer Öffnung versehen, welche als Entlastungsöffnung genutzt werden kann. Die innere Gehäusewand erstreckt sich dabei vorzugsweise röhrenförmig in die Kammern der ersten und zweiten Ventileinrichtung. Die einzelnen Elemente der Ventileinrichtungen, Ventilsitzelement und Ventilglied sind koaxial zu diesem ausgeführt. Das Ventilglied wird dabei direkt an der Gehäusewand geführt.

Die zweite Ventileinrichtung ist in Einbaulage betrachtet unter oder oberhalb oder neben der ersten Ventileinrichtung angeordnet. Vorzugsweise sind beide Ventilen- richtungen in einem Gehäuse integriert, welches lediglich durch Zwischenwände in die entsprechenden Kammern unterteilt ist. Die erste und die zweite Ventileinrich- tung sind bezüglich ihrer Wirkelemente-Ventilsitzelement und Ventilkolben koaxial zueinander geführt. Das Ventilsitzelement der zweiten Ventileinrichtung ist als Kolbenelement, vorzugsweise in Form eines Doppelkolbens ausgeführt, welcher druckdicht im Gehäuse geführt wird. Zu diesem Zweck ist die innere Gehäusewand bis in die zweite Kammer hinein verlängert ausgeführt und weist lediglich eine Unter- brechung im Bereich der theoretischen Verschiebbarkeit des Doppelkolbens auf. Die Anordnung der einzelnen Elemente der beiden Ventileinrichtungen erfolgt koaxial zu einer Achse, welche der theoretischen Verlängerung der Achse der Kraftwirkungs- richtung auf Grund der Betätigung des Betätigungselementes auf die Ventileinrich- tung entspricht.

Der Doppelkolben der zweiten Ventileinrichtung weist dabei ein erstes Kolbenteil auf, welches den Ventilsitz trägt und ein zweites Kolbenteil, welches hauptsächlich der Führung im Gehäuse dient und mit einem Druck aus der Steuerkammer beaufschlagbar ist. Das erste Kolbenteil begrenzt dabei mit seiner zur Gehäusein- nenwand gerichteten Stirnfläche die Arbeitskammer, während das zweite Kolbenteil die Steuerkammer begrenzt. Die Beaufschlagung oder Versorgung der zweiten Ventileinrichtung erfolgt über den Druck aus einem der beiden Bremskreise-erster Bremskreis oder zweiter Bremskreis, welche durch die erste Ventileinrichtung ge- steuert werden. Um auch bei Druckausfall eine sichere Betätigung der zweiten Ventileinrichtung und damit eine Verschiebung oder Verschwenkung der Manschette als Ventilglied zur Freigabe der Verbindung zwischen dem Anschluß zu einer Druckmittelquelle und dem Arbeitsraum zu gewährleisten, sind Mittel zur mechani- schen Drucksteuerung vorgesehen, welche eine Verlängerung des Ventilgliedes der zweiten Ventileinrichtung beinhalten, die koaxial zu den anderen Elementen ange- ordnet ist und zentral im Gehäuse geführt wird. Diese beinhaltet einen Anschlag, an dem das an der Ventileinrichtung wenigstens mittelbar wirksam werdende Betäti- gungselement bei entsprechender Größe der Pedalkraft wirksam wird. Dabei wird in einer besonders bevorzugten Ausführung die Verbindungsleitung bzw. der Verbin- dungskanal zum Entlastungsraum, welcher durch die innere Gehäusewand um- schlossen wird, genutzt. Die Verlängerung wird dabei im wesentlichen bis zur Ge-

häusewand der ersten Ventileinrichtung geführt, so daß auch bei geringen Betäti- gungskräften eine direkte Durchsteuerung möglich ist.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung wird bei Kombination der Ventileinrich- tungen bzw. Zusammenfassung in einer kombinierten elektro-pneumatisch und mechanisch betätigbaren Ventilbaueinheit jeweils entsprechend der Nutzung des Bremskreises der in der Arbeitskammer der ersten oder zweiten Ventileinrichtung erzeugte Druck zur Erzeugung der Gegenkraft am Bremspedal genutzt, in dem dieser Druck auf eine Kolbenfläche geleitet wird, welche der Bewegungsrichtung der Betätigung entgegenwirkt. Dazu ist im Gehäuse eine weitere dritte, von der ersten Kammer durch eine Zwischenwand getrennte Kammer vorgesehen, in der ein mit dem Betätigungselement koppelbarer Pedalkraftkolben angeordnet ist. Der Pedal- kraftkolben ist dabei ebenfalls koaxial zu den einzelnen Ventilgliedern der Ventilen- richtungen angeordnet. Diese stützt sich über eine Federeinheit an der Zwischen- wand ab. Die den Ventilsitz bildenden Elemente der ersten Ventileinrichtung und der zweiten Ventileinrichtung sind gegenüber dem Pedalkraftkolben verschiebbar ge- führt, wobei bei Kontakt zwischen Pedalkraftkolben und Ventilsitz über Mitnahme eine Zwangsbewegung des jeweiligen anderen Elementes-Ventilsitz oder Pedal- kraftkolben-erzeugt werden kann.

Zur Erzielung eines Feedbacks über die erzielte Bremswirkung ist die Arbeitskammer der ersten Ventileinrichtung mit der dritten Kammer, in welcher der Pedalkraftkolben geführt ist, insbesondere der Druckkammer verbunden, beispielsweise über eine Verbindungsleitung zwischen Arbeitskammer und Druckkammer oder Öffnungen in der Zwischenwand. Durch die gezielte Auslegung der Flächenverhältnisse am Kolben besteht dabei die Möglichkeit, daß zur Erzeugung des Backabdrucks mehr, weniger oder gleichviel Kraft bei der mechanischen Betätigung aufgewendet werden muß, wie bei der elektrisch gesteuerten Bremsung, wobei die Auslegung der Flä- chenverhältnisse zur Ausbildung beliebiger Charakteristiken der Pedalkraft kunden- spezifisch erfolgen kann.

Die erfindungsgemäß gestaltete kombinierte elektro-pneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbaueinheit ist erfindungsgemäß des weiteren Bestandteil einer Steuervorrichtung für ein Bremssystem mit mindestens zwei Druckkreisen, welche drei Bremskreisen zugeordnet sind. Die Steuervorrichtung umfaßt einen Bremswert-

geber, eine Steuereinrichtung und die kombinierte Ventilbaueinheit mit integriertem Betriebsbremsventil und einem Druckregelmodul. Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung sind diese einzelnen Elemente bzw. Baueinheiten zu einer zentralen Baueinheit in Form eines Zentralmoduls zusammengefaßt. Diese Zusammenfassung erfolgt dabei durch die räumlichen Anordnung der einzelnen Elemente Bremswert- geber, Steuereinrichtung und kombinierte Ventilbaueinheit. Für die Zusammenfas- sung der einzelnen Elemente zu einem Zentralmodul bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten.

Die einzelnen Elemente können dabei durch aneinander Flanschen ihrer Gehäuse oder Integration eine Mehrzahl von Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse oder Integration von Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse und anflan- schen der restlichen Komponenten am gemeinsamen Gehäuse miteinander zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt werden. Dies bietet den Vorteil, daß die Ge- samtsteuervorrichtung für ein Bremssystem mit mindestens zwei Druckkreisen, welche drei Bremskreise beschreiben, die wenigstens einem Betriebsbremszylinder zuordenbar sind, als selbständig handelbare Baueinheit ausführbar sind und der Aufwand für die erforderliche Verkabelung vor Ort am Fahrzeug erheblich reduziert werden kann, da die einzelnen Verbindungsleitungen-für Betriebsmittel und elektri- sche Verbindungsleitungen-bereits im Zentralmodul integriert sind. Die erforderliche Leitungslänge wird erheblich minimiert. Bezüglich der räumlichen Zuordnung der einzelnen Elemente zueinander bestehen ebenfalls eine Mehrzahl von Möglichkei- ten, welche jedoch im ermessen des zuständigen Fachmannes liegen.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand einer Figur erläutert.

Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer Steuervorrichtung 1, insbesondere Drucksteuervorrichtung für ein Bremssystem, insbesondere ein Fahrzeugbremssystem, in Form eines Zentralmoduls 2 mit einer erfindungsgemäß ausgeführten kombinierten eiektro-pneumatisch oder mechanisch betätigbaren Ventilbaueinheit 18. Das Bremssystem umfaßt drei Bremskreise-einen ersten elektro-pneumatisch betätigbaren Bremskreis 3 und ein, diesem zugeordne- tes Rückfallsystem mit zwei rein pneumatischen Bremskreisen-einem ersten pneu- matischen Bremskreis 4 und einem zweiten pneumatischen Bremskreis 5.

Die Aufgabe der Steuervorrichtung 1 besteht dabei darin, den aus einem Fahrer- wunsch nach Bereitstellung eines Bremsmomentes bestimmter Größe erforderlichen Druck einzustellen, zu steuern oder zu regeln. Unter Steuervorrichtung wird dabei die Gesamtheit aus Steuergeräten und Stellgliedern, einschließlich der Verbindungen zwischen diesen verstanden. Desweiteren sind mindestens eine Einrichtung zur Vorgabe eines Fahrerwunsches nach Bereitstellung bzw. Erzeugung eines Brems- momentes bestimmter Größe, im allgemeinen ein vom Fahrer bedienbares Betäti- gungselement 6 und Übertragungselemente, beispielsweise in Form eines Betäti- gungsstößels 7, welcher mit einem Bremswertgeber 8 gekoppelt ist, vorgesehen.

Der erste, elektro-peumatische Bremskreis 3 umfaßt eine Steuereinrichtung 9 und einen Druckregelmodul 10. Die Funktion des Druckregelmoduls 10 besteht darin, den am Betriebsbremszylinder erforderlichen Druck einzuregeln. Das Druckregelmo- dul 10 ist hinsichtlich seiner Funktion zwischen der Steuereinrichtung 9 und dem Betriebsbremszylinder angeordnet. Der Druckregelmodul 10 umfaßt mindestens eine elektro-pneumatisch steuerbare Ventileinrichtung 11 mit wenigstens einer Steuer- kammer und einer Arbeitskammer, welche mit einem, hier im einzelnen nicht darge- stellten Betriebsbremszylinder koppelbar ist. Die Steuereinrichtung 9 kann dabei in Form eines Steuergerätes ausgeführt sein. Der erste pneumatische Bremskreis 4 umfaßt eine mechanisch betätigbare Betriebsbremsventileinrichtung 12, umfassend eine Arbeitskammer, die mit dem Betriebsbremszylinder koppelbar ist. Dabei werden erfindungsgemäß der erste elektro-pneumatische Bremskreis 3 und der erste pneu- matische Bremskreis 4 des Rückfallsystems von einem Druckkreis 13 gebildet.

Die Funktionen der elektro-pneumatisch steuerbaren Ventileinrichtung 11 und der Betriebsbremsventileinrichtung 12 und ihrer Anschlüsse werden in einer ersten Ventileinrichtung 14 in Form einer kombinierten elektro-pneumatisch oder mecha- nisch betätigbaren Ventileinrichtung zusammengefaßt. Diese ist im Gehäuse 15 der kombinierten elektro-pneumatisch und mechanisch betätigbaren Ventilbaueinheit 18 angeordnet und umfaßt einen Ventilsitz bzw. ein Ventilsitzelement 16 und ein Ventil- glied 17. Ventilglied 17 und das den Ventilsitz 16 tragende Element sind in einer ersten Kammer 19 im Gehäuse 15 koaxial zueinander angeordnet und verschiebbar, insbesondere gegeneinander, geführt. Das Ventilglied 17 wird von einem Man- schettenteil 20, welcher als manschettentragendes Kolbenelement 21 in Form eines Doppelkolbens ausgeführt ist, und der die erste Kammer 19 in eine Steuerkammer

22 und eine Arbeitskammer 23 unterteilt, gebildet. Das Manschettenteil 20 ist zu diesem Zweck druckdicht im Gehäuse 15 geführt.

Die Arbeitskammer 23 entspricht dabei der Arbeitskammer der elektro-pneumatisch steuerbaren Ventileinrichtung 11 und der Arbeitskammer der Betriebsbremsventilein- richtung 12. Die Steuerkammer 22 bildet funktionsmäßig die Steuerkammer der elektro-pneumatisch steuerbaren Ventileinrichtung 11. Der Arbeitskammer 23 ist ein Anschluß 24 zur Koppelung mit einer Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke und ein Anschluß 25 zum Verbraucher, d. h. mindestens einem Bremszylinder zugeord- net. Der Anschluß 25 entspricht somit dem Anschluß der elektro-pneumatisch steuerbaren Ventileinrichtung 11 und dem Anschluß der Betriebsbremsventileinrich- tung 12 mit dem Betriebsbremszylinder.

Das Ventilglied 17 ist zwischen dem Anschluß 24 zur Koppelung mit einer Druckmit- telquelle und der Arbeitskammer 23 angeordnet und druckdicht im Gehäuse 15 geführt. Bei Ausführung des Ventilgliedes 17 als Manschettenteil 20 in Form eines Doppelkolbens umfaßt dieses zwei miteinander gekoppelte Kolbenteile-ein erstes Kolbenteil 26 und ein zweites Kolbenteil 27. Die druckdichte Führung der beiden Kolbenteile 26 und 27 erfolgt zumindest an den äußeren Gehäuseinnenwänden 28.

Die einzelnen Kolbenteile 26 und 27 können dabei als separate Bauelemente, welche im Einbauzustand miteinander verbunden werden, ausgeführt werden oder aber von einer integralen Baueinheit gebildet werden. Eine an der Stirnfläche des ersten Kolbenteils 26 ausgebildete Kolbenfläche 29 ist zur Arbeitskammer 23 ge- richtet, während eine an der vom Manschettenteil 20 weggerichteten Stirnseite ausgebildete Kolbenfläche 30 des zweiten Kolbenteiles 27 zur Steuerkammer 22 gerichtet ist. Die Arbeitskammer 23 ist über die im Kolbenelement 21 integrierte Manschette 31 mit der Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke verbunden. Diese ist zwischen den beiden Kolbenteilen 26 und 27 koaxial zu diesen angeordnet und in der ersten Kammer 19 parallel zum Kolbenelement 21, insbesondere der Führung der Kolbenteile 26 und 27 verschiebbar. Zu diesem Zweck sind die beiden Kolben- teile 26 und 27 hinsichtlich ihrer Abmessungen der Kolbenflächen 29 und 30 unter- schiedlich ausgeführt.

Während das zweite Kolbenteil 27 dicht gegenüber der Steuerkammer 22 im Ge- häuse 15 verschiebbar und parallel zur Betätigungsrichtung der Betätigungseinrich- tung 6 geführt ist, vorzugsweise an der Gehäuseinnenwand 28 und einem speziell im inneren der Ventilbaueinheit 18 dafür vorgesehenen Innenwandelement 32, ist das

erste Kolbenteil 26 direkt nur an der Gehäuseinnenwand 28 druckdicht verschiebbar geführt, erstreckt sich bis in den Bereich des Innenwandelementes 32, und wird aufgrund der Koppelung mit dem zweiten Kolbenteil 27 am Innenwandelement 32 geführt und gedichtet. Zwischen beiden Kolbenteilen 26 und 27 ist zur Sperrung oder Freigabe der Verbindung der Arbeitskammer 23 mit der Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke die Manschette 31 angeordnet. Das Kolbenelement 21 ist derart ausgeführt, daß Druckmittel über einen Zwischenraum 33 zwischen beiden Kolben- teilen 26 und 27 oder bei integraler Bauweise zwischen den voneinander wegge- richteten Kolbenflächen 29 und 30 über eine in das Kolbenelement 21 eingearbeitete Verbindungsleitung oder einen Verbindungskanal zur Arbeitskammer 23 führbar ist.

Das Kolbenelement 21 ist dabei derart in der ersten Kammer 19 angeordnet, daß dieses entsprechend den einzelnen Funktionsstellungen eine Verbindung zwischen dem Anschluß 24 und der Arbeitskammer 23 über eine Öffnung in der Wand des Gehäuses 15 und die miteinander zusammenwirkenden Elemente der ersten Ventil- einrichtung 14 ermöglicht.

Zur Realisierung der mechanischen Drucksteuerung über den ersten pneumatischen Bremskreis 4 ist es erforderlich, den Druck in der Arbeitskammer 23 entsprechend der Betätigung der Betätigungseinrichtung 6 einzustellen. Dabei wirkt im dargestell- ten Fall die Betätigungseinrichtung 6 über Übertragungselemente auf die erste Ventileinrichtung 14, insbesondere den Ventilsitz 16 zur Steuerung der Druckzufuhr zum Arbeitsraum 23.

Die Betätigung der ersten Ventileinrichtung 14 erfolgt dabei im Betrieb des ersten, elektro-pneumatischen Bremskreises 3 über das Kolbenelement 21 und im zweiten, mechanisch-pneumatischen Bremskreis 4 zumindest indirekt über die Betätigungs- einrichtung 6, d. h. über ein mit diesem gekoppeltes Übertragungselement. Bezüglich der konkreten Ausführung bestehen mehrere Möglichkeiten. Die Mittel zur pneumati- schen Drucksteuerung im ersten Druckkreis 13 umfassen einen mit dem Betäti- gungselement 6 beziehungsweise dem Betätigungsstößel 7 gekoppelten Pedalkraft- kolben 34, welcher am Ventilsitz 16 der Ventileinrichtung 14 wirksam wird und damit die Druckzufuhr zum Arbeitsraum 23 steuert. Pedalkraftkolben 34 und Ventilsitz 16 sind koaxial zur Betätigungsachse des Betätigungsstößels 7 angeordnet. Der Pedal- kraftkolben 34 ist in einer zweiten Kammer 35 im Gehäuse 15 angeordnet. Diese ist über eine Zwischenwand 36 und den durch diese geführten Ventilsitz 16 von der

ersten Kammer 19 getrennt. Der Pedalkraftkolben 34 stützt sich über mindestens eine Federeinheit 37 an der Zwischenwand 36 ab.

Zur Steuerung des dritten Bremskreises, welcher vom zweiten pneumatischen Bremskreis 5 gebildet wird ist eine zweite Ventileinrichtung 38 im Gehäuse 15 vorgesehen. Diese ist in einer zweiten Kammer 39 angeordnet. Die zweite Ventilen- richtung 38 umfaßt eine Steuerkammer 41 und eine Arbeitskammer 40, welche von einem Ventilsitzelement 42 und einem Ventilglied 43 gebildet werden, die koaxial zueinander angeordnet und parallel zueinander verschiebbar sind. Der zweite pneumatische Bremskreis 5 nutzt dabei einen zweiten Druckkreis 44. Die zweite Ventileinrichtung 38 weist dazu einen weiteren zweiten Anschluß 45 zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke und einen zweiten Anschluß 46 zur Kopplung mit einem Betriebsbremszylinder auf. Das Ventilglied 43 der zweiten Ventileinrichtung ist zwischen dem Anschluß 45 zur Kopplung mit einer Druckmittel- quelle oder Druckmittelsenke und der Arbeitskammer 40 angeordnet. Beide-Ventil- glieder 17 bzw. 43 der ersten und zweiten Ventileinrichtung 14 und 38 sind koaxial zueinander angeordnet. Dabei ist erfindungsgemäß desweiteren die Arbeitskammer 23 der ersten Ventileinrichtung 14 mit der Steuerkammer 41 der zweiten Ventilen- richtung 38 zur Druckbeaufschlagung verbunden.

Der Ventilsitz 42 der zweiten Ventileinrichtung 38 ist im Gehäuse 15 geführt. Zur Realisierung einer mechanischen Durchsteuerung bei Ausfall des ersten Druckkrei- ses 13 weist das Ventilsitzelement 42 der zweiten Ventileinrichtung 38 eine zur Betätigungseinrichtung 6, insbesondere dem Betätigungsstößel 7 gerichtete Verlän- gerung 47 auf, weiche einen Anschlag oder eine Anlenkfläche für ein mit der Betäti- gungseinrichtung 6 oder dem Betätigungsstößel 7 gekoppeltes Übertragungselement oder von einer Verlängerung gebildet wird, und die bei Betätigung der Betätigungs- einrichtung bei Drucklosigkeit des ersten Druckkreises eine Verschiebung des Betätigungselementes in Richtung des Ventilsitzes und durch dieses eine Mitnahme des zweiten Ventilsitzelementes 42 der zweiten Ventileinrichtung 38 ermöglicht.

Die Vorgabe eines Fahrerwunsches zur Erzeugung eines bestimmten Bremsmo- mentes erfolgt über ein entsprechendes Betätigungselement 6, welches entweder direkt oder über einen Betätigungsstößel 7 mit einem Bremswertgeber 8 gekoppelt

ist. Der Bremswertgeber 8 ist mit einem Pedalkraftkolben 34 verbunden, welcher auf seiner zur Betätigungseinrichtung 6 entgegengesetzt ausgerichteten Fläche 48 mit einem Gegendruck beaufschlagbar ist. Dabei wird am Bremswertgeber 8 eine, den Fahrerwunsch nach Erzeugung eines bestimmten Bremsmomentes wenigstens mittelbar beschreibenden Größe, welche beispielsweise in Form eines Weges, eines Winkels oder eines Druckes erfaßt werden kann, ein elektrisches Signal generiert, welches der elektronischen Steuereinrichtung 9 an einem Eingang 49 zuführbar ist.

Aus dem Fahrerwunsch wird der am Betriebsbremszylinder erforderliche Druck ermittelt und entsprechende Stellgrößen zur Einstellung des Druckes an der elektro- nischen Steuereinrichtung 9 erzeugt und ausgegeben. Im dargestellten Fall sind ein Spannungs-/Druckwandler 50 und zwei Steuerventileinrichtungen-eine erste Steu- erventileinrichtung 51.1 und eine zweite Steuerventileinrichtung 51.2-vorgesehen.

Beide Ventileinrichtungen sind als 1/2-Wegeventil ausgeführt. Die Steuerung bezie- hungsweise Betätigung der Steuerventileinrichtungen erfolgt elektromagnetisch, in dem an den Ausgängen 52.1 beziehungsweise 52.2 der elektronischen Steuerein- richtung 9 entsprechende Stellsignale zur Beaufschlagung der Stelleinrichtungen 53.1 beziehungsweise 53.2 der Steuerventileinrichtungen 51.1 beziehungsweise 51.2 ausgegeben werden. Die erste Steuerventileinrichtung 51. 1 dient dabei der Kopplung zwischen der Verbindung zwischen der Druckmittelquelle 24 und der Steuerkammer 22. Die zweite Steuerventileinrichtung 51.2 dient der Kopplung zwischen Steuerkammer 22 und einem Entlastungsraum, insbesondere Schall- dämpfer 54 oder der Umgebung.

Die erste Funktionsstellung 151. 1 der ersten Steuerventileinrichtung 51.1 dient dabei der Steuerung des Druckes auf beiden Seiten des Kolbenelementes 21, insbesonde- re in der Steuerkammer 22. Die zweite Stellung 1151. 1 der ersten Steuerventilein- richtung 51.1 dient dabei dem Halten der Drücke an beiden Kolbenflächen 29 und 30 des Kolbens 21. Die zweite Steuerventileinrichtung 51.2 dient der Verminderung des Druckes in der Steuerkammer 22, welcher auf die zweite Kolbenfläche 30 wirkt.

Diese wird über eine Druckentlastungseinrichtung in Form eines Schalldämpfers 54 entlastet. Die Bewegbarkeit von Ventilsitz 16 und Ventilglied 17 parallel zur Betäti- gungsachse der Betätigungseinrichtung 6, d. h. zur theoretisch verlängerten Achse der an der Ventilbaueinheit 18 wirkenden Kraft, welche über das Betätigungselement 6 aufgebracht wird, wird durch diesen zugeordnete Anschläge 55 und 56 begrenzt.

Diese können am Ventilsitz 16, dem Ventilglied 17 oder aber an der Innenwand 28 des Gehäuses 15 angeordnet sein. Im dargestellten Fall sind der Anschlag 56 am Ventilsitz 16 und der Anschlag 55 an der Gehäuseinnenwand 28 angeordnet. Beide begrenzen jeweils die Bewegbarkeit des ihnen zugeordneten Elementes-Ventilsitz 16 oder Ventilkolben 17-in Richtung des Gehäuses 15.

Ventilsitz 16 und Ventilglied 17 sowie die Gehäusewand 28 und Innenwandelement 32, an weicher das zweite Kolbenteil 27 geführt ist, sind derart zueinander angeord- net und ausgelegt, daß bei Wirkverbindung zwischen Ventilsitz 16 und Ventilglied 17 ein Anschluß 57 bzw. die Verbindung zwischen Arbeitskammer 23 und Entlastungs- raum 54 versperrt sind. Dazu ist beispielsweise das Innenwandelement 32 derart ausgeführt, daß dieses sich in die erste Kammer 19 hineinerstreckt, jedoch nicht über deren gesamte Abmessung hinweg, so daß auch die Möglichkeit einer teilwei- sen Führung des Ventilsitzelementes 16 um das Innenwandelement 32 gegeben ist.

Das Ventilsitzelement 16 ist zu diesem Zweck als in Richtung des Ventilgliedes 17 offenes Kolbenelement ausgeführt.

Der Druckaufbau im ersten Druckkreis 13 gestaltet sich wie folgt : Beim elektro-pneumatischen Druckaufbau über den elektro-pneumatischen Brems- kreis 3 wird bei Vorliegen eines Fahrerwunsches nach Erzeugung eines bestimmten Bremsmomentes am Bremswertgeber 8 ein entsprechendes Signal für die elektron- sche Steuereinrichtung 9 generiert wird, welche wiederum über den Spannungs- /Druckwandler 50 und die Steuerventileinrichtungen 51.1, 51.2 den Druck in der Steuerkammer 22 einsteuert. Der Druck in der Steuerkammer 22 wirkt dabei auf die von der Arbeitskammer 23 weggerichtete Kolbenfläche 30 am Kolbenteil 27 und somit auf den Doppelkolben. Die koaxial zum Doppelkolben angeordnete und ver- schiebbar geführte Manschette 31 stützt sich vorzugsweise über mindestens eine Federeinheit 59 am zweiten Kolbenteil 27 ab. Die aufgrund des Druckes in der Steuerkammer 22 bewirkte Verschiebung am Ventilglied 17, insbesondere dem Kolbenelement 21 führt bei Kontaktierung der Manschette 31 mit dem Ventilsitz 16 zu einer Verschiebung der Manschette 31 gegenüber dem ersten und dem zweiten Kolbenteil 26,27 und damit zur Herstellung einer leitenden Verbindung zwischen dem Anschluß 24 zur Kopplung mit der Druckmittelquelle und dem Arbeitsraum 23 über den Zwischenraum 33 im Manschettenteil 20. Das den Ventilsitz 16 tragende

Element ist dabei derart ausgebildet, daß dieses einen entsprechenden Druckmit- telstrom zur Arbeitskammer 23 zuläßt und des weiteren einen Übertritt von der Arbeitskammer 23 zum Betriebsbremszylinder am Anschluß 25 ermöglicht.

Desweiteren wird über mindestens eine Durchgangsöffnung 60 in der Zwischenwand 36 die entgegen der Betätigungsrichtung der Betätigungseinrichtung 6 gerichtete Kolbenfläche 48 des Pedalkraftkolbens 37 mit dem Druck in der Arbeitskammer 23 beaufschlagt. Der Fahrer erhält durch die Gegenkraft am Pedalkraftkolben 34 somit ein Feedback bezüglich der erzielten Bremswirkung. Der Ventilsitz 16 ist am Pedal- kraftkolben 34 verschiebbar geführt. In diesem Zustand befindet sich der Ventilsitz 16 in seiner von Seiten der Betätigungseinrichtung 6 unbeaufschlagten Stellung. In dieser stützt er sich über eine Federeinheit 61 in der zweiten Kammer 39 an der Zwischenwand 37 ab. Der Anschlag 56 begrenzt dessen Bewegbarkeit in Richtung zweite Kammer 39.

Auch bei elektro-pneumatischer Teilbremsung erfolgt über den Bremswertgeber 8 eine Generierung eines entsprechenden Signales für die elektronische Steuervor- richtung 9 und damit der Bereitstellung eines zur Erzeugung des geforderten Dru- ckes erforderlichen Steuerdruckes in der Steuerkammer 22. Dieser bewirkt, daß das Kolbenelement 21 sich in Richtung einer Erhöhung des Druckes in der Arbeitskam- mer 23 bewegt. Dabei bewegt sich die Manschette 31 in Richtung des Ventilsitzes 16. Eine Kopplung zwischen Arbeitskammer 23 und Druckmittelquelle erfolgt jedoch nicht, da aufgrund der Nichtbetätigung der Manschette 31 über den Zwischenraum 33 aus der Druckmittelquelle kein Druckmittel in den Arbeitsraum 23 eingebracht werden kann.

Zur mechanischen Teil-und Vollbetätigung befindet sich das Ventilglied 17 am Anschlag 55, d. h. in seiner gegenüber der äußeren Gehäuseinnenwand 28 äußers- ten Position. Die Teilbetätigung bewirkt, daß der mit dem Betätigungselement 6 beziehungsweise dem Betätigungsstößel 7 gekoppelte Pedalkraftkolben 34 durch die Kraft am Betätigungsstößel 7 beaufschlagt wird und gegenüber dem den Ventil- sitz 16 bildenden Element verschoben wird, was aufgrund der begrenzten Führung des Ventilsitzes 16 im Pedalkraftkolben 34 bis vor einen, am den Ventilsitz 16 bil- denden Element vorgesehenen Anschlag 62 möglich ist. Bei Kontaktierung des

Anschlages 62 wird dann der Ventilsitz 16 bzw. das den Ventilsitz bildende Element ebenfalls mitgenommen. Diese Verschiebung erfolgt dabei in Richtung des Man- schettenteiles 20, insbesondere in Richtung der Manschette 31 und bis zu dieser, wobei eine Betätigung, insbesondere Verschiebung der Manschette 31 noch nicht erfolgt. Erst bei weiterer Beaufschlagung von Pedalkraftkolben 34 und damit der Herstellung der Zwangsführung zwischen Pedalkraftkolben 34 und Ventilsitz 16 in Richtung des Manschettenteiles 20 und Wirkung des Ventilsitzes 16 auf die Man- schette 31 im Sinne einer Verschiebung oder Auslenkung erfolgt durch Herstellung einer Druckmittelverbindung zwischen der Druckmittelquelle und dem Arbeitsraum 23 beziehungsweise dem mit dem Betriebsbremszylinder gekoppelten Auslaß 25 eine Druckbereitstellung für den Betriebsbremszylinder. Die Betätigung erfolgt dabei rein mechanisch und der Druckaufbau rein pneumatisch.

In beiden Betriebsweisen des ersten Druckkreises 13 wird in der zweiten Ventilen- richtung 38 das Ventilsitzelement 42 mit dem Druck aus der Arbeitskammer 23 der ersten Ventileinrichtung beaufschlagt. Dazu ist die Arbeitskammer 23 mit der Steuer- kammer 41 über mindestens eine Verbindungsleitung 58 verbunden. Diese kann außerhalb des Gehäuses 15 oder aber in der Gehäusewand geführt werden. Der Begriff Verbindungsleitung ist dabei derart allgemein zu verstehen, daß sowohl in andere Bauelemente oder Wände eingearbeitete Kanäle als auch elastische oder starre Leitungsverbindungen darunter zu subsumieren sind.

Bei Beaufschlagung des Ventilsitzelementes 42 der zweiten Ventileinrichtung 38 wird dieses gegenüber der das Ventilglied bildenden Manschette 43 verschoben und damit eine Freigabe zwischen zweitem Anschluß 45 zur Koppelung mit einer Druck- mittelquelle oder Senke und Arbeitsraum 40 ermöglicht. Um in der kombinierten Ventilbaueinheit 18 auch die Funktion der mechanischen Durchsteuerung zu integ- rieren, ist das Ventilsitzelement 38 als Doppelkolben 63 ausgeführt, dessen erstes, zur Steuerkammer 41 gerichteter Kolbenteil 64 druckdicht im Gehäuse 15, insbe- sondere an der Gehäuseinnenwand 28 und dem Innenwandelement 32 und der zweite, zur Arbeitskammer 40 gerichtete Kolbenteil 65, welcher auch den Ventilsitz bildet, direkt nur an der Gehäuseinnenwand 28 druckdicht geführt ist, jedoch eine zentral, durch das Innenwandelement 32 erstreckende Verlängerung 47 aufweist, welche sich derart weit über die erste Kammer 19 erstreckt, daß bei Betätigung des

Betätigungselementes 6 und damit des Betätigungsstößels 7 und Bewegung dessen bzw. eines mit diesem gekoppelten Elementes in Betätigungsrichtung, beispielswei- se des Pedalkraftkolbens 34 das Ventilsitzelement 42 in dieser Richtung mitgenom- men wird.

Im unbestätigten Zustand, welcher durch den Abbau des Druckes in der Ventilbau- einheit 18 charakterisiert ist, befinden sich die Ventilsitze der ersten und zweiten Ventileinrichtung 14,38 in den Positionen, welche den unbelasteten Zustand be- schreiben. Ventilsitz 16 und Ventilglied 18 der ersten Ventileinrichtung 14 befinden sich an den ihnen im Gehäuse 15 zugeordneten Anschlägen 55 und 56 und stehen nicht miteinander in Wirkverbindung. Die Entfernung zwischen beiden ist maximal. In diesem Zustand gibt der Ventilsitz die Verbindung 57 zwischen Arbeitsraum 23 und Entlastungsraum 54 frei. Der Druckabbau erfolgt beispielsweise von der Arbeits- kammer 23 in den Entlastungsraum in Form des Schalldämpfers 54. Desweiteren bewirkt der im System noch vorhandene Druck eine Verschiebung von entlastetem Pedalkraftkolben 34 in seine Ausgangslage. Die Manschette 31 wird über die vorge- spannte Federeinheit 59 und der Ventilsitz 16 wird über die Federeinheit 61 in ihrer Ausgangslage gehalten. Gleichzeitig wird im zweiten Druckkreis 44 das Ventilsitz- element 42 gegenüber der Gehäuseinnenwand 28 über eine, zwischen Ventilsitz- element 42 und Gehäuseinnenwand 28 in der Arbeitskammer 40 angeordnete Federeinheit 66 in seiner Lage gehalten. Dabei wird der Übergang zwischen Arbeits- kammer 40 und Entlastungsraum 54 freigegeben. Das zweite Kolbenteil 65 des Ventilsitzelementes ist dabei als in Richtung der Manschette 43 geöffneter Kolben ausgeführt, der das Innenwandelement 32 wenigstens teilweise bei Verschiebung in Umfangsrichtung umschließt.

Bezugszeichenliste 1 Steuervorrichtung 2 Zentralmodul 3 elektro-pneumatischer Bremskreis 4 erster mechanisch-pneumatischer Bremskreis 5 zweiter mechanisch-pneumatischer Bremskreis 6 Betätigungselement 7 Betätigungsstößel 8 Bremswertgeber 9 Steuereinrichtung, Steuergerät 10 Druckregelmodul 11 elektro-pneumatisch steuerbare Ventileinrichtung 12 Betriebsbremsventil 13 erster Druckkreis 14 erste Ventileinrichtung 15 Gehäuse 16 Ventilsitz 17 Ventilglied 18 kombinierte elektro-pneumatisch und mechanisch betätigbare Ventilbaueinheit 19 erste Kammer 20 Manschettenteil 21 Kolbenelement 22 Steuerkammer 23 Arbeitskammer 24 Anschluß der ersten Ventileinrichtung zur Kopplung mit Druck- mittelquelle oder Druckmittelsenke 25 Anschluß der ersten Ventileinrichtung zum Verbraucher 26 erster Kolbenteil 27 zweiter Kolbenteil 28 äußere Gehäuseinnenwand 29 Kolbenfläche 30 Kolbenfläche

31 Manschettenteil 32 Innenwandelement 33 Zwischenraum 34 Pedalkraftkolben 35 zweite Kammer 36 Zwischenwand 37 Federeinheit 38 zweite Ventileinrichtung 39 zweite Kammer 40 Arbeitskammer 41 Steuerkammer 42 Ventil 43 Ventilglied 44 zweiter Druckkreis 45 Anschluß der zweiten Ventileinrichtung zur Koppelung mit einer Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke 46 Anschluß der zweiten Ventileinrichtung zur Koppelung mit einem Betriebsbremszylinder 47 Anschlag 48 Fläche 49 Eingang 50 Spannungs-/Druckwandler 51.1 erste Steuerventileinrichtung 51.2 zweite Steuerventileinrichtung 52.1 Ausgang 52.2 Ausgang 53.1 Stelleinrichtung 53.2 Stelleinrichtung 54 Schalldämpfer 55 Anschlag 56 Anschlag 57 Anschluß 58 Verbindungsleitung 59 Federeinheit

60 Durchgangsöffnung 61 Federeinheit 62 Anschlag 63 Doppelkolben 64 erstes Kolbenteil 65 zweites Kolbenteil 66 Federeinheit