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Bremskraftregler, insbesondere für Kraftfahrzeuge
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Druckmitteldie Kurvenbahnen der Welle so ausgebildet sind, dass sich zur jeweiligen Federdurchbiegung proportionale Winkelbewegungen des Hebels ergeben.
Koaxial zu dem den Auslasssitz bildenden Hohlkolben ist ein verschiebbarer Stufenkolben angeordnet, der von einer vorgespannten Feder gegen die untere Stirnseite dieses Hohlkolbens bewegt und dessen Differenzfläche vom Druck des Luftvorratsbehälters beaufschlagt wird.
Zweckmässig weist der Drehzapfen des Hebels einen von aussen verstellbaren Exzenter auf, durch dessen Verdrehung die Lage des Hebels verändert werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Bremskraftreglers beispielsweise dargestellt. In dieser zeigen in rein schematischer Weise : Fig. l einen axialen Längsschnitt durch den Bremskraftregler nach der Erfindung, Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie A-A inFig. 1 und Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie B-B in Fig. 1.
Im oberenTeil des Gehäuses 1 ist verschiebbar und abgedichtet der Stufenkolben 2,3 angeordnet, der in seineminnenraum denEinlassventilsitz 4 sowie den unter Federspannung stehendenDoppelventilkörper 5 aufweist. Mit dem Kolben 2,3 ist eine Anzahl radialer Rippen verbunden, deren der Membran 3 des Kolbens 2,3 zugewandte Stirnflächen 6a Teile eines Kegelmantels bilden.
Im Gehäuse 1 ist eine Anzahl radialer und feststehender Rippen 7 vorgesehen, in deren Zwischen räume die Rippen 6 berührungslos eingreifen und deren der Membran 3 zugewandte Stirnflächen 7a Teile eines entgegengesetzten Kegelmantels bilden. In der in der Zeichnung dargestellten Stellung liegt die Membran 3 an diesen Stirnflächen 7a an.
Die Membran 3 ist mit ihrem Aussenrand imGehäuse l, mit ihrem Innenrand hingegen am Kolben 2, 3 befestigt. Auf diese Weise wird einstufenkolben gebildet, dessen Wirkungsfläche in der Kammer I unver- änderlich, hingegen in der Kammer III veränderlich ist.
Dieser Kolben 2,3 steht unter der Spannung der Feder 8. In einer zentralen Bohrung des Gehäuses 1 wird der teilweise hohle Kolben 9 geführt, dessen obere Stirnfläche den Auslassventilsitz bildet und dessen Hohlraum durch die Bohrung 10 sowie die Kammer IV entlüftet wird. Der Hohlkolben 9 steht kraftschlüssig mit dem freien Ende des Hebels 11 in Verbindung, der an dem Zapfen 12 gelagert ist. Der Hebel 11 trägt eine Rolle 13, welche bei Verdrehung der Welle auf einer der beiden Kurvenbahnen 14a, 14b abrol- len kann.
Die mit der Rolle 13 jeweils zusammenwirkende Kurvenbahn 14a, 14b ist nach zwei Gesichtspunkten gestaltet. Erstens sind für das betreffende Fahrzeug, die erforderlichen Bremszylinderdrücke für die Leer-und Vollastbremsung bekannt. Dieses Druckverhältnis kann je nach Bauweise und Typ des Fahrzeuges in gewissen Grenzen schwanken. Die Kurvenbahn entspricht dem erforderlichen Druckminderungsverhältnis. Zweitens ist die Kurvenbahn so geformt, dass eine Korrektur der progressiven Kennlinie der Fahrzeugtragfedern bewirkt wird. Dadurch entstehen Winkelausschläge des Hebels 11, die zur Fahrzeuglast proportional sind.
Die Welle 14 steht über einen Hebel 15 unter Zwischenschaltung eines Gestänges und eines Federkörpers mit der Fahrzeugachse in Verbindung. Der Bremskraftregler selbst wird mit senkrecht stehender Längsachse am Fahrzeugkasten befestigt. Die Lage des Zapfens 12 ist in Grenzen veränderlich, da dieser einen Exzenter 12a aufweist.
Koaxial zum Hohlkolben 9 ist im Gehäuse 1 ein Stufenkolben 16 angeordnet, der von einer Feder 17 gegen die untere Stirnseite des Hohlkolbens 4 bewegt wird, während die Kolbendifferenzfläche über den Anschluss 18 vomDruck des Luftvorratsbehälters beaufschlagt wird. In die Kammer I gelangt über den Anschluss 19 das vom Bremsventil eingesteuerte gasförmige Druckmittel. Die Kammer II steht mit der Atmosphäre in Verbindung. Aus der Kammer m fliesst das geregelte gasförmige Druckmittel über den Anschluss 20 zu den Bremszylindern.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Bremskraftreglers ist die folgende :
Das bei der Bremsbetätigung dem Anschluss 19 vom Bremsventil zugeführte gasförmige Druckmittel beaufschlagt den Teil 2 des Kolbens 2,3 und bewegt diesen gegen den Druck der Feder 8 abwärts, bis das Auslassventil schliesst und dasEinlassventil öffnet. Beim Abwärtsgang des Teiles 2 des Kolbens 2, 3 wird die Membran 3 von denStirnflächen 7a der Rippen 7 durch dieStirnflächen 6a der Rippen 6 abgehoben, so dass die Wirkungsfläche der Membran 3 vergrössert wird. In-der Kammer in stellt sich ein Druck ein, dessen Höhe sich zu demjenigen in der Kammer I verhält wie die Wirkungsfläche des Teiles des Kolbens 2, 3 zur - nomentanen Wirkungsfläche der Membran 3.
Das Verhältnis dieser Wirkungsflächen wird beeinflusst durch iieLage des Auslal3ventilsitzes amHohlkolben 9. Je geringer die Achslast des Fahrzeuges ist, umso weiter wird der Hebel 15 im Uhrzeigersinn verdreht. Unter dem Druck in Kammer III wird der Hohlkolben 9 abwärts bewegt. Er drückt den Hebel 11 mit der Rolle 13 auf die Kurvenbahn 14a. Damit ist die Lage des
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Auslassventilsitzes und auch diejenige des Stufenkolbens 2,3 gegeben und die Wirkungsfläche der Membran 3 automatisch und in proportionaler Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung bestimmt.
Beim Schliessen des Bremsventils wird die Kammer I entlüftet und der Kolben 2, 3 durch die Feder 8 aufwärts gedrückt, wobei das Einlassventil schliesst und das Auslassventil öffnet.
Im Interesse der Bremssicherheit ist es zweckmässig, den Bremszylindern einen reduzierten, lastab- hängigen Luftdruck nur dann zuzuführen, wenn der Luftvorratsbehälter seinen normalen Betriebsdruck aufweist. Sinkt der Betriebsdruck im Vorratsbehälter auf ein vorbestimmtes Mindestmass von etwa 60%, so würde der beispielsweise auf 1 : 4 reduzierte Bremsdruck auch zum Bremsen des unbeladenen Fahrzeuges nicht mehr ausreichen. In solchen Fällen soll die Druckreduktion ausgeschaltet werden. Dies geschieht durch den Stufenkolben 16. Die Kraft der Feder 17 ist dann stärker als diejenige Kraft, die sich aus der Beaufschlagung der Differenzfläche durch den zu geringen Vorratsbehälterdruck ergibt. Der Kolben 16 nimmt dann die gezeichnete Stellung ein, so dass der Auslassventilsitz in seiner oberen Endlage gehalten wird.
EineDruckreduktion kann infolgedessen nicht mehr stattfinden. Bei normalen Betriebsverhältnissen wird der Stufenkolben 16 in seiner unteren Endstellung gehalten.
Sind auf der Welle 14 mehrere Kurvenbahnen angebracht, so kann die gewünschte Kurvenbahn durch eine veränderliche Verbindung zum Hebel 15 in ihre Arbeitsstellung gebracht werden.
Mit Hilfe des Exzenters 12a ist durch dessen drehbare Einstellung die genaue obere Lage des Auslassventilsitzes korrigierbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bremskraftregler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, welcher den Bremszylinderdruck in Abhängigkeit von derDurchbiegung derFahrzeugtragfedern beeinflusst, wobei ein Stufenkolben mit veränderlichem Verhältnis seiner Wirkungsflächen auf seiner oberenseite vom vorgesteuerten und seiner unterenseite vom gesteuerten gasförmigenDruckmittelbeaufschlagt wird, und das gasförmige Druckmittel von der ersten, oberhalb des Stufenkolbens liegenden-Kolbenkammer zur zweiten, unterhalb des Stufenkolbens liegenden Kolbenkammer über ein Doppelsitzventil strömt, dessen einer Sitz den Bewegungen des Stufenkolbens, dessen anderer den Bewegungen der Fahrzeugtragfederdurchbiegung folgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenkolben (2,3) auf der einen Seite (2) eine konstante,
auf der andern Seite hingegen eine veränderliche Wirkungsfläche aufweist, welch letztere durch eine Membran (3) gebildet wird, die sich in der einen Endlage an mit dem Gehäuse (1) verbundene radiale Rippen (7), in der andern Endlage jedoch gegen mit dem Kolben (2) verbundene radiale Rippen (6) anlegt und sich in den Zwischenlagen gegen beide Rippenarten (6,7) abstützt, wobei die am Kolben angeordneten Rippen (6) in die Zwischenräume der am Ge- häuse' (1) angeordneten Rippen (7) eingreifen, und dass der Auslassventilsitz des in bekannterweise im hohlen Kolben (2) angeordneten Ein- und Auslal3ventilkörpers (5) an der Stirnseite eines teilweise hohlen Kolbens (9) vorgesehen ist, welcher mit einem um einenDrehzapfen (12) schwenkbar gelagerten Hebel (11)
kraftschlüssig verbunden ist, der in Abhängigkeit von der Durchbiegung der Fahrzeugtragfedern verschwenkbar ist.