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Druckluft-Bremsverstärker, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
betrifft einen Druckluft-Bremsverstärker, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen
Druckluftarbeitszylinder, Steuerventil und Steuerhebelkammer zu einem gemeinsamen
Bauteil zusammengefaßt sind. Das Antriebsglied für den Bremsverstärker wird dabei
entweder durch ein Gestänge, einen Seilzug oder über eine Öldruckleitung vom Bedienungshebel
aus bewegt.
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Bei allen bekannten Bauarten dieser Verstärker mündet die Druckluftauslaßkammer
des Steuerventils in die erwähnte Steuerhebelkammer, die ihrerseits eine insbesondere
durch ein Filter abgeschirmte, ins Freie führende Be- und Entlüftungsöffnung hat.
Bei den mechanisch gesteuerten Verstärkern ist das mit dem Bremsbedienungshebel
zu verbindende Antriebsglied, beispielsweise eine Stange, durch eine verhältnismäßig
weite Öffnung aus der Steuerhebelkammer herausgeführt. Diese Öffnung ist durch einen
Schutzbalg abgedeckt. Bei hydraulisch gesteuerten Verstärkern kann der Antriebszylinder
auf der Seite der Steuerhebelkammer mit einer geeigneten Dichtung, z. B. einem Stulp,
versehen sein.
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Wenn die Entlüftungsöffnung in der Wand der Steuerhebelkammer nicht
genügend groß.. oder ihr Schutzfilter keinen genügenden Durchgang hat oder verschmutzt
ist, kann die je nach der Verstärkerart beim Brems- oder Lösevorgang aus der Auslaßkammer
des Steuerventils in die Steuerhebelkammer strömende Druckluft aus der letzteren
nicht schnell genug abströmen und infolgedessen dort einen Druckstau herbeiführen.
Dadurch können die Abdichtungen am Antriebsglied beschädigt oder, wie z. B. der
Schutzbalg, sogar losgerissen werden.
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Bei Einkammerbremsverstärkern, die auf Öldruckhauptzylinder einwirken
und bei denen die durch den nachgeschalteten Öldruckzylinder abgedeckte Außenluftkammer
des Druckluftarbeitszylinders in die Steuerhebelkammer entlüftet ist, ist der erwähnte
Druckstau in der Steuerhebelkammer auch noch aus einem anderen Grunde unerwünscht.
Bei diesen Geräten bewirkt eine Drucksteigerung in der Steuerhebelkammer unter Umständen
auch einen Druckanstieg in der Außenluftkammer des Bremszylinders. Dadurch wird
zwar die Leistung des Verstärkers nicht nachteilig beeinflußt, aber es besteht die
Gefahr, daß bei Undichtigkeiten an dem der Außenluftseite des Arbeitszylinders nachgeschalteten
Öldruckteil Luft in den Ölkreis gelangt und dadurch der Wirkungsgrad der Öldruckbremse
verschlechtert wird.
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Zur Behebung dieser Nachteile und zur Erhöhung der Betriebssicherheit
von Bremsverstärkern der erwähnten Art wird gemäß der Erfindung die Luftauslaßkammer
des Steuerventils erstens über eine Drosselstelle mit der Steuerhebelkammer und
zweitens über einen die Steuerhebelkammer umgehenden weiten Kanal im wesentlichen
ungedrosselt mit der Außenluft verbunden: Weitere Besonderheiten, die in Unteransprüchen
erfaßt sind, betreffen die Weiterbildung der vorerwähnten Erfindung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einer Druckluftservobremsanlage
mit Einkammerbremsverstärker ist in der Zeichnung dargestellt.
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Ein Luftpresser 1 ist über ein Filter 2 mit Reifenfülleinrichtung
und einem Druckregler 3 mit einem-Druckluftbehälter 4 verbunden. Vom Druckluftbehälter
4 führt eine Leitung 5 zu einem Einlaßstutzen 6 eines Bremsverstärkers 7. Das Gehäuse
des Bremsverstärkers besteht in bekannter Weise aus zwei im wesentlichen schalenförmigen
Teilen 8 und 9, die mit ihrem Rand längs einer Trennfuge 10 dicht abschließend aneinander
gelegt sind. Das Gehäuseteil 8 hat eine Öffnung 11, durch die eine an einen Fußbremshebel
12 des Fahrzeugs angeschlossene Stange 13 geführt ist. Die Austrittsstelle 11 der
Stange 13 ist durch einen Schutzbalg 14 abgeschlossen. Mit dem dem Fußbremshebel
12 gegenüberliegenden Ende der Stange 13 ist ein Steuerhebel 15 gelenkig verbunden.
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Das Gehäuseteil 9 bildet einen Bremszylinder (Druckluftarbeitszylinder)
16 und nimmt außerdem ein Steuerventil 17 auf. Im Bremszylinder 16 ist ein aus Blech
geprägter und mit einem Dichtungsstulp versehener Arbeitskolben 18 beweglich, dessen
linke Seite über einen Kanal 19 vom Steuerventil 17 her mit Druckluft
beaufschlagt werden kann und dessen rechte Seite von einer Feder 20 belastet ist.
Das linke Ende des Bremszylinders 16 ist durch eine Wand 21 gegen eine von den beiden
schalenförmigen Gehäuseteilen 8 und 9 umschlossene Steuerhebelkammer 22
abgeschlossen.
Eine Durchtrittsöffnung 23 einer mit dem Bremskolben fest verbundenen Kolbenstange
24 ist durch einen Dichtungsring 25 abgedichtet. Die Kolbenstange 24 ist am oberen
Ende des Steuerhebels 15 angelenkt.
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Das rechte Ende des Bremszylinders ist nach außen durch einen Deckel
26 verschlossen, mit dem auch ein Öldruckhauptzylinder 27 bekannter Bauart zusammenhängt.
Das rechte Ende der Kolbenstange 24 wirkt auf einen Kolben 28 im Öldruckhauptzylinder.
Der Zylinderraum zwischen Bremskolben 18 und dem Deckel 26 ist über eine Querbohrung
29 und eine Längsbohrung 30 in der Kolbenstange 24 mit der Steuerhebelkammer 22
dauernd verbunden. Vom Öldruckbauptzylinder führen Druckölleitungen 31, 32, 33 zu
Öldruckbremszylindern 34 und 35 an den Rädern des Kraftfahrzeugs.
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Im Steuerventil 17 ist eine mit dem Einlaßstutzen 6 ständig verbundene
Druckluftkammer 40; eine mit der linken Bremskolbenseite über den Kanal 19 verbundene
Druckwechselkammer 41 und eine Luftauslaßkammer 42 gebildet. Die beweglichen Teile
des Steuerventils sind ein Ventilteller 43 und ein Rückführkolben 44 mit einer hohlen,
beiderseits des Rückführkolbens sich erstreckenden Kolbenstange 45. Der Ventilteller
43 überwacht die Verbindung der Kammern 40 und 41. Er wird von einer Feder 46 gegen
einen Ventilsitz 47 am Gehäuse gedrückt. Die Feder 46 stützt sich an einem die Druckluftkammer
40 verschließenden Gewindestutzen 48 ab.
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Der Rückführkolben 44 bildet die Trennwand zwischen der Druckwechselkammer
41 und der zwischen der Kolbenstange und einem Führungszylinder 49 für den Rückführkolben
44 gebildeten Luftauslaßkammer 42 des Ventils. Eine axiale Sackbohrung 50 und eine
mit dieser verbundene Radialbohrung 51 in der Ventilkolbenstange 45 bilden den Verbindungsweg
zwischen den Kammern 41 und 42. Die diesen Weg überwachende Ventileinrichtung besteht
aus dem Ventilteller 43 und der als Ventilsitz ausgebildeten Stirnseite 52 der Ventilkolbenstange
45. An ihrer anderen Stirnseite trägt die Kolbenstange 45 einen die Luftauslaßkammer
42 gegen die Steuerhebelkammer 22 abdeckenden Bund 53, der mit Spiel in der Führungsbohrung
für den Rückführkolben beweglich ist. Der Rückführkolben 44 und die hohle Ventilkolbenstange
45 werden vorn Steuerhebel 15 über einen Stößel 54 gegen die Kraft einer
Rückführfeder 55 beeinflußt.
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Die Luftauslaßkammer 42 ist über eine Bohrung 56 und ein Filter 57
mit der Außenluft verbunden. Eine Bohrung 58 führt von der Steuerhebelkammer 22
in den Filterraum des Filters 57.
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Die Druckwechselkammer 41 ist über einen Auslaßstutzen 60 und eine
Druckluftleitung 61 mit einem Kupplungskopf 62 an der Rückfront des Fahrzeugs verbunden.
An den Kupplungskopf 62 kann die Bremsleitung einer Bremsanlage eines hinter dem
Fahrzeug mitgeführten Anhängers oder eines abzuschleppenden Fahrzeugs angeschlossen
werden.
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Die Anlage wirkt wie folgt: Beim Niedertreten des Bremspedals 12 wird
zunächst der Rückführkolben 44 nach rechts verschoben, die Ventilkolbenstange 45
mit ihrer Stirnseite 52 auf den Ventilteller 43 gedrückt und dieser von seinem Sitz
47 abgehoben. Druckluft strömt dann aus der Kammer 40 in die Kammer 41, vor die
linke Seite des Bremskolbens 18 und vor die rechte Seite des Rückführkolbens 44.
Durch den ansteigenden Luftdruck in diesem Raum wird auf den Bremskolben 18 und
auf den Kolben 28 im hydraulischen Hauptzylinder eine die Fußkraft unterstützende
Kraft ausgeübt. Gleichzeitig werden der Rückführkolben und seine Kolbenstange 45
nach links zurückgeführt, bis der Ventilteller 43 wieder auf seinem Sitz 47 aufliegt.
Die Kraft, die den Rückführkolben zurückbewegt, wirkt sich entsprechend den Hebelverhältnissen
am Steuerhebel 15 auf das Bremspedal 12 aus und gibt so dem Fahrer ein Gefühl für
die Stärke der Bremsung. Durch den nach rechts wandernden Bremskolben 18 verkleinert
sich der Raum zwischen dem Kolben 18 und dem Deckel 26. Die Luft in diesem Raume
kann über die Bohrungen 29 und 30 in der Kolbenstange 24 in die Steuerhebelkammer
22 und über die Bohrung 58 an tiefliegender Stelle in der Kammer 22 ins Freie entweichen.
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Wird zum Lösen der Bremse die Kraft auf den Fußbremshebel 12 vermindert,
so vermag die in der Druckwechselkammer 41, d. h. auch die im Raume links des Bremskolbens
18 eingeschlossene Druckluft den Rückführkolben 44 nach links zu verschieben und
die Ventilkolbenstange 45 vom Ventilteller 43 abzuheben. Druckluft strömt dann so
lange aus der Druckwechselkammer 41 und aus dem Raum links des Bremskolbens 18 aus,
bis sich die Kolbenstange 45 erneut an den auf seinem Sitz 47 aufliegenden Ventilteller
43 anlegt oder sich der Außenluftdruck in den genannten Räumen einstellt. Der Hauptstrom
der Druckluft strömt durch die Bohrung 56 und über das Filter 57 ins Freie. Über
das Spiel zwischen Bund 53 und Gehäuseteil 49 kann nur wenig Druckluft in die Steuerhebelkammer
22 entweichen. Diese Druckluft kann einen gegebenenfalls in der Steuerhebelkammer
entstehenden Unterdruck beseitigen. Die durch das Filter 57 strömende Luft streicht
an der Mündung des Kanals 58 ohne wesentlichen Druck vorbei, so daß das Entstehen
eines Überdruckes in der Steuerhebelkammer und in der hinteren Bremskolbenkammer
vermieden ist.