Steuerventil bei Vakuum-Bremseinrichtungen für Kraftfahrzeuge mit Explosionsmotor. Vorliegende Erfindung betrifft ein Steuer ventil bei Vakuum-Bremseinrichtungen für Kraftfahrzeuge mit Explosionsmotor, welches zur wechselweisen Zuleitung des Atmosphä rendruckes und des Unterdruckes der Saug leitung zu dem die Bremse betätigenden Bremszylinder dient, und bezweckt neben der Erzielung einer abgestuften Bremswirkung von der Normalbremsung bis zur Not- be ziehungsweise Schnellbremsung unter Berück sichtigung der Beschaffenheit der Fahrbahn insbesondere eine derartige Steuerung des Bremsvorganges, dass bei einer gegebenen Ventileinstellung der Unterdruck im Brems zylinder selbsttätig konstant gehalten wird.
Beim Steuerventil gemäss der Erfindung ist in einer Längsbohrung des Ventilgehäuses, in welche die beiden im Sinne der Bohrungs- längsaxe nebeneinanderliegenden Einlasslei tungen für den Atmosphärendruck und den Unterdruck einmünden, während die Auslass leitung zum Bremszylinder zwischen den beiden abzweigt, ein Differentialkolben an geordnet, welcher unter dem Einfluss einer zwischen ihm und einem ihn verschiebenden Stellorgan eingelegten Feder steht.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt : Fig.1 das Steuerventil im senkrechten Längsschnitt; Fig.2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1, und Fig. 3 nach Linie III-III in Fig. 1; Fig. 4, 5 und 6 zeigen schematische Längs schnitte des Steuerventils in verschiedenen Arbeitsstellungen ; Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung der Gashebeleinstellung.
1 ist das durch einen Gusskörper gebildete Ventilgehäuse, welches eine Längsbohrung 2 hat, und senkrecht zur Längsaxe derselben münden die Atmosphärendruckleitung 3 und die danebenliegende Unterdruckleitung 4 in die Bohrung 2 ein, wobei sie mittelst Stopf büchsen 5 im Ventilgebäuse 1 abgedichtet sind. Zwischen diesen beiden Zuleitungen zweigt nach der entgegengesetzten Richtung die zum Br emszylinder führende Auslassleitung 6 zum Bremszylinder ab, welche ebenfalls mittelst Stopfbüchse 5 im Ventilgehäuse ab gedichtet ist.
In der Bohrung 2 gleitet ein Differentialkolben 7/8, dessen beide Kolben 7 und 8 durch eine Stange 9 miteinander verbunden sind, und zwar hat der den Un terdruckeinlass steuernde Kolben 8 einen grösseren Durchmesser als der den Atmos phärendruckeinlass steuernde Kolben 7 und liegt im Ruhezustande gegen die durch den Grössenunterschied der beiden Bohrungsab schnitte gebildete Schulter 2a an. Jeder Kol ben ist als Federhülse ausgebildet und darin eine Schraubenfeder 10 beziehungsweise 12 eingesetzt, welche anderends je in einer Federhülse 11 beziehungsweise 13 geführt ist, und zwar ist die Feder 10 bedeutend stärker als die Feder 12. Letztere dient lediglich zur Rückführung des Differentialkolbens in die Ruhelage sowie zur Aufhebung der die Ge nauigkeit der Bremsvorgangsregulierung be einträchtigenden Kolbenreibung.
Die Feder 10 hat eine Vorspannung von ungefähr gleicher Grösse wie die Anfangskraft der Feder 12. Zur Begrenzung der Bewegung der Endhülsen 11 bis 13 sind in die Bohrung 2 Ringe 14 eingesetzt. Am einen Ende des Ventilgehäuses 1 ist quer zur Bohrung 2 unterhalb dieser eine Spindel 15 gelagert, auf welcher ein Arm 16 mit Kreisbogenansatz 16a befestigt ist, welch letzterer bei Drehung der Spindel 15 in die Bohrung 2 eintritt, und die Feder hülse 11 und somit den Differentialkolben verschiebt. Am herausragenden Ende der Spindel 15 ist ein Arm 17 befestigt, an wel chem ein nicht gezeichnetes Betätigungsglied angreift.
Die Fig. 1 zeigt die Organe des Ventils in Ruhestellung, Fig. 4 zeigt das Ventil in der Einstellung für Bremslösung, Fig. 5 die Einstellung für Normalbremsung und. Fig. 6 für Schnell- oder Notbremsung.
Die Erklärung der Wirkungsweise des Steuerventils sei anhand dieser Figuren sowie der Fig. 7 erklärt. In letzterer zeigt G den Gas hebel, Z den Zündungshebel. Der Schwenk bereich des Gashebels ist unterteilt in einen Bereich g, in welchem die Gasregelung von Vollgas bis Null erfolgt, einen Bereich n, in welchem die Organe des Steuerventils in der Bremslösungsstellung sind, sowie einen Brems- Bereich B welcher wieder in einen grösse ren Teil b für Betriebsbremsung und einen kleineren Teil S-N für besondere Brems fälle unterteilt ist.
Von einer Darstel lung des Verbindungsgestänges zwischen dem Betätigungsorgan und Steuerventil wurde abgesehen; es kann hierzu eine bekannte Anordnung benützt werden, bei welcher das Stellorgan des Steuerventils mit dem Gas hebel sowie mit dem Gaspedal verbunden ist und bei Einstellung des Gashebels die Betätigung mittelst des Gaspedals geschehen kann. Während der Fahrt steht der Gashebel im Bereich g, wobei die Organe des Steuer ventils die in Fig. 1 dargestellte Lage ein nehmen, bei welcher die Bremse völlig ausser Wirksamkeit ist. Will man nun bremsen, so schliesst man natürlich zuerst die Gaszufuhr ab, indem man den Gashebel in den Bereich u rückt.
Beim Weiterrücken im Bereich n drückt nun der Arm 16 auf die Federhülse 11 und verschiebt hierdurch den Differential kolben in die in Fig. 4 dargestellte Stellung, in welcher der Einlass des Atmosphären druckes durch Hülse 7 bereits abgeschlossen ist, jedoch noch keinerlei Bremsbetätigung erfolgt. Rückt man nun den Gashebel in den Bereich B, und zwar dessen Teil b, so drückt der Arm 16 den Differentialkolben 7/8 unter Zusammendrücken der Feder 12 noch weiter nach rechts in die Stellung nach Fig.5 und öffnet hierdurch den Unterdruckeinlass, wo durch die Bremse angezogen wird.
Im Bremszylinder herrscht nun ein ge wisser Unterdruck, welcher auch an den In nenflächen des Differentialkolbens wirksam ist, indem sich letzterer unter Überwindung der Kraft der Feder 10 nach links verschiebt und hierdurch den Unterdruckeinlass wieder ab schliesst. Sobald nun durch die unvermeidlichen Undiclitigkeitsverluste der Unterdruck im Bremszylinder und damit die Bremskraft sich wieder verringert, gewinnt die Kraft der Fe der 10 wieder die Oberhand und drückt den Differentialkolben wieder nach rechts, so dass der Unterdruckeinlass wieder geöffnet wird, worauf sich das Spiel wiederholt. Auf diese Weise wird der Druck im Bremszylinder für jede Einstellung des Gashebels konstant ge halten.
Jenachdem nun die Fahrbahnbeschaffen heit ist, das heisst bei Schnee oder Regen wetter gebremst werden soll, wird der Gas hebel bis S oder N vorgerückt, was eine grössere Öffnung des Unterdruckeinlasses und eine entsprechend erhöhte Bremswirkung er gibt, und als Not- oder Schnellbremsung wird der Gashebel direkt auf N gerückt, wobei die Ventilorgane die in Fig. 6 dar gestellte Lage einnehmen und sich die maxi male Bremswirkung ergibt. Bei Rückführung des Gashebels zwecks Lösens der Bremse bewirkt die Feder 12 die Rückführung der Kolbenschieber in die Stellung nach Fig. 1.
Wie bereits bemerkt, wird in der Praxis sofort nach dem Anfahren der Gashebel vom Gasbereich in den gewünschten Bremsbereich zurückgestellt, und nun die Regelung der Gaszufuhr und die Bremsung nur mittelst des Gaspedals bewerkstelligt, wobei die Ein stellung des Gashebels den erreichbaren Bremseffekt nach oben begrenzt. Durch ent sprechendes Niederdrücken des Gaspedals kann hierbei gefühlsmässig ein Blockieren der Räder verhindert werden.
Anstatt wie beschrieben durch den Gas hebel oder das Gaspedal kann das Ventil auch durch ein anderes, im Kraftwagen bereits vorhandenes Betätigungsorgan oder auch ein besonderes Stellorgan betätigt werden.
Control valve for vacuum braking devices for motor vehicles with an explosion engine. The present invention relates to a control valve in vacuum braking devices for motor vehicles with an explosion engine, which serves to alternately supply the atmospheric pressure and the negative pressure of the suction line to the brake actuating cylinder, and in addition to achieving a graduated braking effect from normal braking to emergency - or rapid braking, taking into account the nature of the road, in particular such a control of the braking process that the vacuum in the brake cylinder is automatically kept constant at a given valve setting.
In the control valve according to the invention, a differential piston is arranged in a longitudinal bore of the valve housing into which the two inlet lines for atmospheric pressure and negative pressure, which are adjacent to one another in the sense of the longitudinal axis of the bore, while the outlet line to the brake cylinder branches off between the two is under the influence of a spring inserted between it and an actuator that moves it.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing, namely shows: FIG. 1 the control valve in vertical longitudinal section; Fig. 2 is a cross section along line II-II in Fig. 1, and Fig. 3 along line III-III in Fig. 1; 4, 5 and 6 show schematic longitudinal sections of the control valve in various working positions; Fig. 7 shows a schematic representation of the throttle setting.
1 is the valve housing formed by a cast body, which has a longitudinal bore 2, and perpendicular to the longitudinal axis of the same, the atmospheric pressure line 3 and the adjacent vacuum line 4 open into the bore 2, whereby they are sealed by means of stuffing boxes 5 in the valve housing 1. Between these two supply lines, the outlet line 6 leading to the brake cylinder branches off in the opposite direction to the brake cylinder, which is also sealed by means of a stuffing box 5 in the valve housing.
A differential piston 7/8 slides in the bore 2, the two pistons 7 and 8 of which are connected to one another by a rod 9, namely the piston 8 controlling the vacuum inlet has a larger diameter than the piston 7 controlling the atmospheric pressure inlet and is at rest against the shoulder 2a formed by the size difference between the two Bohrungsab sections. Each Kol ben is designed as a spring sleeve and inserted therein a coil spring 10 or 12, which is guided at the other end each in a spring sleeve 11 or 13, namely the spring 10 is significantly stronger than the spring 12. The latter only serves to return the differential piston in the Rest position as well as to cancel the piston friction which is detrimental to the accuracy of the braking process regulation.
The spring 10 has a preload of approximately the same size as the initial force of the spring 12. To limit the movement of the end sleeves 11 to 13, two rings 14 are inserted into the bore. At one end of the valve housing 1, a spindle 15 is mounted transversely to the bore 2 below this, on which an arm 16 with a circular arc attachment 16a is attached, the latter entering the bore 2 when the spindle 15 is rotated, and the spring sleeve 11 and thus the Differential piston shifts. At the protruding end of the spindle 15, an arm 17 is attached to wel chem engages an actuator not shown.
Fig. 1 shows the members of the valve in the rest position, Fig. 4 shows the valve in the setting for brake release, Fig. 5 shows the setting for normal braking and. Fig. 6 for rapid or emergency braking.
The explanation of the mode of operation of the control valve is explained with reference to these figures and FIG. 7. In the latter, G shows the throttle lever, Z the ignition lever. The swivel area of the throttle lever is divided into an area g, in which the gas control takes place from full throttle to zero, an area n, in which the organs of the control valve are in the brake release position, and a braking area B which again is in a larger part b for service braking and a smaller part SN for special braking cases is divided.
From a presen- tation of the linkage between the actuator and control valve was not; For this purpose, a known arrangement can be used in which the actuator of the control valve is connected to the gas lever and to the accelerator pedal and, when the accelerator lever is set, actuation can be carried out by means of the accelerator pedal. While driving, the gas lever is in the range g, the organs of the control valve take the position shown in Fig. 1, in which the brake is completely ineffective. If you want to brake now, of course, you first shut off the gas supply by moving the throttle lever to the u area.
When moving further in the area n, the arm 16 now presses on the spring sleeve 11 and thereby moves the differential piston into the position shown in Fig. 4, in which the inlet of the atmospheric pressure through the sleeve 7 is already completed, but no brake actuation takes place. If you now move the throttle lever into area B, namely its part b, the arm 16 pushes the differential piston 7/8 while compressing the spring 12 even further to the right into the position according to FIG. 5 and thereby opens the vacuum inlet, where through the brake is applied.
In the brake cylinder there is now a certain negative pressure, which is also effective on the inner surfaces of the differential piston, as the latter moves to the left overcoming the force of the spring 10 and thereby closes the negative pressure inlet again. As soon as the vacuum in the brake cylinder and thus the braking force is reduced again due to the inevitable loss of unavoidable pressure, the force of the spring 10 regains the upper hand and pushes the differential piston to the right again, so that the vacuum inlet is opened again, whereupon the game repeats. In this way, the pressure in the brake cylinder is kept constant for each setting of the throttle lever.
Depending on the condition of the road surface, that is, braking is to be carried out in snow or rainy weather, the throttle lever is advanced to S or N, which gives a larger opening of the vacuum inlet and a correspondingly increased braking effect, and as an emergency or rapid braking The throttle lever is moved directly to N, the valve members being in the position shown in FIG. 6 and the maximum braking effect is obtained. When the throttle lever is returned to release the brake, the spring 12 brings the piston slide back into the position according to FIG. 1.
As already noted, in practice, immediately after starting up, the accelerator lever is reset from the accelerator range to the desired braking range, and the regulation of the gas supply and braking is now only accomplished by means of the accelerator pedal, with the setting of the accelerator lever limiting the braking effect that can be achieved upwards. By depressing the accelerator pedal accordingly, locking of the wheels can be prevented emotionally.
Instead of using the gas lever or the accelerator pedal as described, the valve can also be actuated by another actuator that is already present in the motor vehicle or also by a special actuator.