AT159047B - Steuereinrichtung für Druckmittelbremsen in Lastkraftzügen. - Google Patents

Description

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  Steuereinrichtung für Druckmittelbremsen in Lastkraftzügen. 



   Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Druckmittelbremsen in Lastkraftzügen mit einem Ventil für die Bremseinrichtung des Zugwagens und einem zweiten, vom Bremshebel des Zugwagens aus durch Muskelkraft einstellbaren Ventil für die Bremseinrichtung des bzw. der Anhängewagen. 



   Für Lastzüge besteht bekanntlich die Forderung, dass beim Bremsen der Anhänger stärker verzögert wird als der Zugwagen, damit der Lastzug gestreckt bleibt. Bei normalen Betriebsbremsungen wird diese Forderung auch von der Mehrzahl der neueren Lastzugbremseinrichtungen erfüllt, u. zw. sowohl bei solchen mit mechanisch gesteuertem Lastzugventil als auch bei solchen, bei denen das Anhängerventil sich selbsttätig nach dem Druck in der Zugwagenbremse einstellt.

   Bei Schnellbremsungen jedoch sind bei allen diesen Bremseinrichtungen die getroffenen Massnahmen zum Gestreckthalten des Lastzuges praktisch wirkungslos, weil infolge der raschen Betätigung des Bremshebels entweder bei mechanisch durch Gestänge gesteuerten Ventilen die Absperrglieder beider Ventile praktisch gleichzeitig aufgestossen werden oder bei Einrichtungen mit druckgesteuertem   Anhängerventil   selbst bei Einschaltung eines sogenannten Voreilventils der Druck in der gegenüber der Anhängerbremsleitung wesentlich kürzeren Zugwagenbremsleitung so rasch ansteigt, dass die Bremswirkung im Zugwagen gleichzeitig mit derjenigen im Anhänger und mitunter sogar noch früher als im Anhänger beginnt. 



  Infolgedessen läuft bei diesen bekannten Einrichtungen der Anhänger gerade dann auf, wenn dies unter allen Umständen vermieden werden sollte, nämlich bei einer Gefahrbremsung. 



   Um diesen Mangel zu beheben wird nach der Erfindung im Zugwagenbremsventil ein vom Druck in der Anhängerbremsleitung beeinflusstes Steuerglied vorgesehen, welches unabhängig von der   Betätigungsgeschwindigkeit   des Bremsbedienungshebels die Bremsung im Zugwagen erst beginnen lässt, nachdem in der Anhängerbremseinrichtung bereits eine bestimmte Bremsstärke erreicht ist. 



   Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und für eine Lastzugbremseinrichtung mit einer Einkammerdruckluftbremse im Zugwagen und einer Druckluftfederspeicherbremse im Anhänger erläutert. 



   Die Steuereinrichtung besteht aus zwei zu einem Einbauteil zusammengefassten und gegebenenfalls in einem aus einem Stück gegossenen Gehäuse   1   angeordneten Ventilen, nämlich dem Steuerventil 2 der Anhängerbremse und dem Steuerventil 3 der Zugwagenbremse. 



   Das Anhängersteuerventil 2 hat einen Kolben 4, der in einem Zylinder   6   beweglich ist und eine hohle Stange 6 trägt. Der Raum rechts des Kolbens 4 ist durch eine Bohrung 7 mit dem nicht dargestellten Federspeicherbremszylinder des Anhängers verbunden. Das rechte Ende 8 der Stange 6 durchdringt mit Spiel eine Öffnung 9 im Boden des Zylinders 5. Gegen dieses Stangenende 8 wird durch eine Feder 10 die Dichtungsscheibe eines Ventiltellers   l ! gedrückt,   dessen Umfang bei 12 ballig ausgebildet und gegen die Dichtungsscheibe zu, bei   13,   abgesetzt ist. Der Teller 11 ist in einer zylindrischen, an ihrem Ende durch eine Schraube 14 verschlossenen Kammer      geführt. Von der Kammer 15 führt ein Kanal 16 zu einer Anschlussbohrung 17 für den nicht dargestellten Druckluftvorratsbehälter im Zugwagen.

   Die Wand zwischen der Kammer   16   und dem Zylinder 5 ist mit einem die Öffnung 9 umgebenden zweiten Sitz 18 für den Teller 11 versehen. Der Kanal 16 ist so bemessen und angeordnet, dass er in allen Stellungen des Tellers 11 Verbindung mit den Räumen zu beiden Seiten des Tellers 11 
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   Das linke Ende der hohlen Stange 6 ist hinter Querbohrungen 19 mit einer gewölbten Kappe 20 verschlossen, gegen die eine Pfanne 21 durch eine Feder 22 gedrückt wird. Die Feder 22 stützt sich am Verschlussdeckel 23 des Zylinders 5 ab. Der Deckel 23 hat eine Hohlnabe, in der eine mit der Pfanne 21 verbundene Führungshülse 25 läuft. In der Hülse 25 sind eine Zugstange 26 und eine Druckfeder 27 untergebracht, deren eines Ende an einer Schulter 28 der Hülse 25 und deren anderes Ende an einem Bund 29 der Zugstange 26 anliegt. Das linke Ende der Zugstange 26 ist bei 26a an einen Hebel 30 angelenkt, der mehrere übereinanderliegende Löcher 31 zum Einhängen eines zum Fussbremshebel 32 des Zugwagens führenden Gestänges oder Seiles 33 besitzt. 



   Das Steuerventil 3 der Zugwagenbremse besitzt einen in einem Zylinder 34 beweglichen grossen Kolben 35 und einen in einem Zylinder 36 laufenden kleineren Kolben 37 ; beide Kolben sind auf einer in Längsrichtung durchbohrten Stange 38 befestigt, deren Aussendurchmesser   d 1 zwischen   den beiden Kolben grösser ist als derjenige d des über den Kolben 37 hinausstehenden rechten Stangenendes 39. Die beiden Zylinder 34 und 36 sind durch eine Zwischenwand 40 getrennt, in welcher der mittlere Teil der Stange 38 dicht geführt ist.

   Der Raum links des kleinen Kolbens 37 ist durch einen   zum Anschluss 17   führenden Kanal 41 dauernd mit dem Druckluftvorratsbehälter   verbunden, während   der Raum rechts des Kolbens 37 durch die Bohrung 42 dauernd an den nicht dargestellten Zugwagenbremszylinder und durch eine Öffnung 43 an einen Zylinder 44 angeschlossen ist, von dem ein Kanal 45 in der gleichen Weise wie beim Steuerventil 2 der Anhängerbremse zum Anschluss 17 für den   Druekmittelvorrats-   behälter geht. In Übereinstimmung mit dem Steuerventil 2 ist auch beim Steuerventil 3 ein mit einem ballig ausgebildeten Rand 46 und einem abgesetzten Teil 47 versehener Ventilteller   48   im Zylinder 44 geführt und um die Öffnung 43 ein Sitz 49 für dieses Ventil vorgesehen.

   Eine an der   Abschlussschraube   50 
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 gegen den Sitz 49 zu drücken. 



   Der Raum rechts des grossen Kolbens 35 im Zylinder 34 ist'durch den Kanal 52 dauernd mit dem Raum rechts des Kolbens 4 des Anhängersteuerventils 2 verbunden, während der Raum links des Kolbens 35 über Öffnungen 53 im Deckel 54 des Zylinders 34 dauernd unter Aussenluftdruck steht. 



  Den Öffnungen 53 ist ein Sieb vorgeschaltet, durch das der Eintritt von Schmutz in den Zylinder 34 vermieden wird. Mit diesem Raum links des Kolbens 35 ist durch einen Kanal 55 auch gleich der Raum links des Kolbens 4 des Anhängersteuerventils 2 verbunden, damit für diesen ebenfalls dauernd unter Aussenluftdruck zu haltenden Raum keine besonderen Be-bzw. Entlüftungsöffnungen gebraucht werden. Gegen den Kolben 35 legt sich auf dessen linker Seite eine Druckfeder 56, die über einen Federteller 57 von dem mit dem   Fussbremshebel 32   verbundenen Ventilhebel 30 von aussen angetrieben werden kann. Der   Rechtshub   des Federtellers 57 ist begrenzt durch eine Schulter 58 an der Durchtrittsbohrung 59 für die Feder 56. 



   Die Linksbewegung des Kolbens   35   des Zugwagensteuerventils 3 wird zweckmässig durch einen Hals 60 am Deckel 54 begrenzt, während die über ein bestimmtes Mass hinausgehende Rechtsbewegung der   Führungshülse   25 des Anhängersteuerventils 2 durch einen Sprengring 61 am linken Ende dieser Hülse verhindert werden kann. 



   Die Vorrichtung wirkt wie folgt : In der Fahrstellung, d. h. bei gelöster Zugwagen-und Anhängerbremse, sind die einzelnen Teile der Vorrichtung in der aus der Figur ersichtlichen Stellung. Im An-   hängersteuerventil-2 liegt   der Teller 11 auf dem rechten Ende 8 der hohlen Kolbenstange 6 und sperrt dadurch den Austritt von Druckluft ins Freie ab. Der Ventilteller 11 liegt aber ausserdem auch auf seinem Sitz 18, da der   Anhängerbremyszlinder   und also auch der Raum rechts des Kolbens 4 vom vorhergegangenen Lösen her noch unter Druck steht und die Feder 22 im Vergleich zur Druckbelastung des Kolbens 4 so bemessen ist, dass sich bei gelöster Bremse die Kräfte ausgleichen. 



   Der im Raum rechts des Kolbens 4 herrschende Lösedruck ist infolge des Kanals 52 auch im Raum rechts des Kolbens 35 des Zugwagensteuerventils3 wirksam.   Druck-u.   zw. ein   höherer Druck-   herrscht aber auch im Raum links des Kolbens 37, da dieser Raum durch den Kanal 41 unmittelbar mit dem Druckluftbehälter verbunden ist. Die Kolben 35 und 37 sind also in entgegengesetzter Richtung von Druckluft beaufschlagt. Da nun aber die Fläche des Kolbens 35 beträchtlich grösser ist als diejenige des Kolbens 37, überwiegen die nach links gerichteten Kräfte und halten den Kolben 35 an seinem Anschlag 60. Infolgedessen ruht der Ventilteller 48 auf seinem Sitz 49, während das Ende 39 der Hohlstange   38   von diesem Teller 48 entfernt ist.

   Der Zugwagenbremszylinder erhält also keine Druckluft, sondern er ist über die Bohrung von 38 und die Öffnungen 53 im Deckel 54 mit der Aussenluft verbunden. 



   Wenn der Fahrer bremsen will, tritt er auf den Fusshebel 32. Dadurch wird zunächst die Feder 27 des Anhängersteuerventils 2 etwas gespannt und der Gleichgewichtszustand am Kolben 4 gestört. 



  Der Kolben 4 geht nach links, so dass das Stangenende   8   sich vom Teller 11 abhebt, Druckluft aus dem   Anhängerzylinder über   6, 7,   19,   55, 53 ins Freie entweichen kann und die Anhängerbremsung beginnt. 



  Am   Zugwageüsteuerventil   ändert sich jedoch vorläufig noch nichts, weil der nach links gerichtete Kraft-   Überschuss   am Kolben 35 grösser ist als die durch das Verschwenken des Hebels 30 entstandene Gegenbelastung durch die Feder   56.   Erst wenn durch verstärkten Zug an der Bremsstange 33 die Anhängerbremsung so weit fortgeschritten ist, dass der Druck hinter dem Kolben 35 der Gegenkraft der Feder 56 und des Kolbens 37 nicht mehr standhalten kann, beginnt auch die Zugwagenbremse zu wirken, weil 

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 und über 45, 43, 42 Druckluft in den Zugwagenbremszylinder einströmen lässt. 



   Wenn der Fahrer den Bremsbedienungshebel 32 in irgendeiner Stellung stehen lässt, stellt sich an den Kolben der Ventile 2 und 3 ein Gleichgewichtszustand ein, bei dem die Teller 11 und 48 die zugehörigen Bremszylinder sowohl von der Aussenluft als auch vom Druckluftbehälter absperren. 



  Der Fahrer kann also jeden gewünschten Bremszustand einstellen. Das Gefühl für die jeweilige Bremsstärke erhält der Fahrer durch den Kolben   4   des Anhängersteuerventils 2, da beim Bremsen der Druck hinter diesem Kolben sinkt und der Fahrer infolgedessen der Feder 22 durch entsprechend erhöhte Fusskraft entgegenwirken muss, um die Bremsstärke zu halten bzw. zu erhöhen. Aus diesem Grunde erhält der Kolben   4   einen grossen Durchmesser. Bei Vollbremsung ist der Zug an der Bremsstange 33 grösser als die Gegenkraft der Feder 22, so dass der Anhängerbremszylinder mit der Aussenluft verbunden bleibt und der Druck im Zylinder 5 rechts des Kolbens 4 vollständig entweicht.

   Dadurch ist aber auch der Raum rechts des Kolbens   35   drucklos ; der Ventilteller 48 bleibt also abgehoben, bis rechts des Kolbens 37 und dadurch auch im Zugwagenbremszylinder der volle Behälterdruck, also der Höchstbremsdruck erreicht ist. 



   Beim Lösen beginnt umgekehrt die Zugwagenbremse vor der Anhängerbremse zu wirken, so dass auch in diesem Fall der Wagenzug gestreckt bleibt. Dies rührt daher, dass am Kolben 37, obwohl nach dem Vollbremsen seine beiden Seiten unter dem gleichen Druck stehen, infolge der Verschiedenheit der Durchmesser d und dl die nach links gerichtete Druckkraft überwiegt. So genügt schon ein geringes Nachgeben am Fussbremshebel 32, um den Gleichgewichtszustand im Zugwagensteuerventil 3 zu stören und das Lösen der Zugwagenbremse beginnen zu lassen. 



   Das feinfühlige Abstufen und das rasche Ansprechen der Ventile wird durch die besondere Gestaltung der Ventilteller   11,     48   und die Anordnung der Kanäle 16, 45 noch erhöht, weil die Ventilteller selbst mit wachsender Entfernung von ihren Sitzen 18 bzw. 49 auch noch mit ihren Rändern den Zutrittsquerschnitt für die Druckluft an den Mündungen der Kanäle 16, 45 vergrössern und trotzdem auf ihrer   Rückseite   dauernd vom gleichen Druck, nämlich dem Behälterdruck, beaufschlagt sind. 



   Beim Schnellbremsen wird durch das rasche Niedertreten des Fussbremshebels 32 der Zug an der Bremsstange 33 rasch grösser als die Gegenkräfte der Federn 22 und 56. Infolgedessen fällt der Druck rechts des Kolbens 4 und damit auch rechts des Kolbens 35 rasch ab. Trotzdem öffnet das Zugwagenbremsventil 3 erst, nachdem der Druckabfall hinter dem Kolben 35 entsprechend den oben geschilderten Verhältnissen fortgeschritten ist, weil die beim Durchtreten des Fussbremshebels am oberen Ende des Hebels 30 wirksam werdende Kraft vom Anschlag 58 aufgenommen wird, schon ehe sie ein die Gegenkraft des Kolbens   35   überwiegendes Zusammendrücken der Feder 56 hervorrufen konnte. 



  Auch beim Schnellbremsen setzt also die Anhängerbremse früher ein als die Zugwagenbremse. Ebenso richtet sich natürlich auch in diesem Fall der Bremskraftanstieg im Zugwagen nach dem im Anhänger, weil der Steuerdruck hinter dem Kolben 35 immer unmittelbar abhängig ist vom Druck hinter dem Kolben 4. 



   Das spätere Öffnen des Zugwagensteuerventils 3 ist in erster Linie abhängig von dem Grössenverhältnis der Kolben 35 und 37. Durch verschiedene Bemessungen dieser Kolben kann man also den Öffnungsbeginn des   Zugwagensteuerventils   den jeweiligen Verhältnissen anpassen. Aber auch nachtäglich kann das Voreilen der Anhängerbremse auf einfache Weise durch Verlegen des Angriffspunkts der Bremsstange 33, beispielsweise durch Einhängen der Bremsstange 33 in eine andere Bohrung   31,   eingestellt werden, denn dadurch wird die Kraftverteilung am Hebel 30 verändert. 



   Eine weitere einfache Möglichkeit zum Verändern der Voreilung ist durch zusätzliche Belastung des Ventilhebels 30 geboten, die dem am Hebelende von 30 wirkenden Drehmoment mehr oder weniger entgegenwirkt. Ein Beispiel hiefür ist in der Figur gestrichelt eingezeichnet. Dort ist in das obere Ende des Hebels 30 eine Zugfeder 62 eingehängt, deren Spannung durch eine Stellschraube 63 ver- ändert werden kann. Dasselbe könnte   natürlich   auch durch ein anderes federndes Mittel oder durch
Gewichte erreicht werden. 



   Die Verwendung eines ohne festen Drehpunkt gelagerten Schwinghebels 30 zum Antrieb beider Ventile 2 und 3 hat den Vorteil, dass die Steuerung beider Ventile nur abhängig ist von der Betätigungsbzw. Ventilkraft und vollständig unabhängig vom Weg des Ventilhebels bleibt. Diese Dreipunktsteuerung durch einen freischwingenden Wagebalken nach Art des Hebels 30 kann auch bei andern mechanisch gesteuerten, aus einem Zugwagen-und einem Anhängerbremsventil bestehenden Lastzugventilen mit Erfolg angewendet werden. 

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Steuereinrichtung für Druckmittelbremsen in Lastkraftzügen mit einem Ventil für die Bremseinrichtung des Zugwagens und einem zweiten, vom Bremsbedienungshebel des Zugwagens aus durch Muskelkraft einstellbaren Ventil für die Bremseinrichtung des bzw. der Anhängewagen, dadurch gekennzeichnet, dass im Zugwagenbremsventil ein vom Druck in der Anhängerbremsdruckleitung beeinflusstes Steuerglied (Kolben oder Biegehaut) vorgesehen ist, das derart bemessen ist, dass es die Bremsung im Zugwagen erst beginnen lässt, nachdem in der Anhängerbremseinrichtung bereits eine bestimmte Brems- <Desc/Clms Page number 4> stärke erreicht und dadurch die Druckbelastung des Steuergliedes auf einen bestimmten Wert gesunken ist.

   2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugwagenbremsventil (3) ausser dem vom Druck in der Anhängerleitung beeinflussten Steuerglied (Kolben 36) ein mit diesem verbundenes zweites Steuerglied (Kolben 37) besitzt, das in entgegengesetzter Richtung zur Druckbeaufschlagung des ersten Steuergliedes (35) unter dem Druck des Vorratsbehälters der Bremseinrichtung steht und dessen von diesem Druck beaufschlagte Fläche kleiner ist als diejenige des ersten Steuergliedes .

   3. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuerglied (37) auf der dem Behälterdruck abgewendeten Seite von dem Druck in der Zugwagenbremsleitung beaufschlagt ist und hier eine grössere dem Druck ausgesetzte Fläche besitzt als auf der Behälterdruckseite.

   4. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Steuerglieder (35, 37) auf einer auf das Absperrglied (48) des Zugwagenbremsventils (3) wirkenden Stange (38) befestigt sind, deren Aussendurchmesser U auf der vom Behälterdruck beeinflussten Seite des zweiten Steuergliedes (37) grösser ist als auf dessen dem Zugwagenbremsdruck ausgesetzten Seite.

   5. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrglieder der beiden Bremsventile (2, 3) als Ventilteller (11, 48) ausgebildet sind, die mit ihrem ballig ausgebildeten Rand (12, 46) die Druckmittelzufuhrkanäle (16, 45) der Ventile überstreichen und auf ihrer ihrem Sitz (18, 49) abgewendeten Seite dauernd unter dem Druck des Druckmittelvorratsbehälters stehen.

   6. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenluftkammern der beiden Ventile (2, 3) durch einen Kanal (55) in der die beiden zu einem Bauteil zusammengefassten Ventile (2, 3) trennenden Zwischenwand miteinander verbunden sind und nur durch Öffnungen (53) im Gehäuse des einen Ventils mit der Aussenluft in Verbindung stehen.

   7. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass bei Vorhandensein eines vom Bremsbedienungsbebel ausgehenden Gestängeantriebs für beide Steuerventile (2 und 3) zwischen dem Antriebshebel des Zugwagenbremsventils (3) und dessen erstes, dem Anhängerleitungsdruck ausgesetztes Steuerglied eine Feder (56) eingeschaltet und ein Hubbegrenzungsanschlag (58) für diesen Antriebshebel vorgesehen ist, derart, dass beim ruckartigen Durchtreten (Schnellbremsen) des Bremsbedienungshebels (32) der Ventilantriebshebel durch den Anschlag (58) aufgefangen wird, ehe er in der Feder (56) eine Spannung hervorrufen kann, die grösser ist als der am ersten Steuerglied (35)

   im Sinne des Gelösthaltens der Zugwagenbremse wirkende Kraftüberschuss.

   8. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum gemeinsamen mechanischen Antrieb des Zug wagen- (3) und Anhängerbremsventils (2) ein an sich bekannter Waagebalken (30) dient, der ohne unmittelbare ortsfeste Lagerung freischwingend in einem ersten Punkt (31) mit dem Bremsbedienungshebel (32), in einem zweiten Punkt (26a) über eine Feder (27) mit dem Stellglied (25) für den Steuerkolben (4) des Anhängerbremsventils (2) und in einem dritten Punkt mit dem bzw. den Stellkolben (35, 37) des Zugwagenbremsventils (3) in Verbindung steht.

   9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Angriffspunkt der vom Bedienungshebel (32) kommenden Bremsstange (33) am Waagebalken (30) verstellbar ist.

   10. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein in seiner Spannung einstellbares federndes Mittel (Feder 62), das zusätzlich an dem dem Zugwagensteuerventil (3) zugeordneten Arm des Waagebalkens (30) angreift und je nach seiner Einstellung dem Verschwenken des Endes dieses Waagebalkenarms mehr oder weniger entgegenwirkt.