DE1169795B - Druckmittelbremseinrichtung, insbesondere fuer Strassenfahrzeuge, mit einem Bremskraftregler - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B62d

Deutsche Kl.: 63 c - 53/07

Nummer: 1169 795

Aktenzeichen: W 25577II / 63c

Anmeldetag: 8. Mai 1959

Auslegetag: 6. Mai 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmittelbremseinrichtung, insbesondere für Straßenfahrzeuge, mit einem Bremskraftregler, der ein gemäß der Belastung einer Fahrzeugtragfeder verstelltes Steuerglied enthält, das durch Zusammenwirken mit einem pneumatischen Steuerorgan, dessen Lage von dem duch den Fahrer eingestellten primären Steuerdruck abhängig ist, einen sekundären Steuerdruck aufbaut, der einem Druckübersetzer zugeleitet wird, in dem der sekundäre Steuerdruck zusammen mit dem primären Steuerdruck entgegen dem Bremszylinderdruck die Verbindung zwischen dem Bremszylinder und der vom Fahrer freigegebenen Druckmittelquelle bzw. der Außenluft regelt.

Nach einer bekannten Bremseinrichtung dieser Art wirkt der vorgespannten Feder im Hilfsventil oder Regelventil die Fahrzeugtragfeder entgegen. Diese an sich bekannte Anordnung bringt bei unebener Fahrbahn die Gefahr von Eigenschwingungen des Federsystems mit sich, wodurch die Arbeit des Bremskraftreglers ungenau wird.

Bei einer ähnlichen, an sich bekanten Einrichtung entspricht die Summe aus der Federkraft und dem vom Steuerventil eingesteuerten Luftdruck im Bremskraftregler dem Beladungsdruck. Diese Summe der Kräfte führt die Fahrzeugtragfeder in ihre Normalstellung zurück. Da die Beladungsdrücke relativ groß, die auftretenden Hubbewegungen aber sehr klein sind, müssen große Hebelübersetzungen vorgesehen werden. Das Hebelgestänge ist in seinen Lagern einem starken Verschleiß unterworfen, so daß allein schon durch die Anordnung der Hebel eine gewisse Ungenauigkeit auf den Bremskraftregler übertragen wird.

Es sind ferner bei Druckreglern Steuerglieder bekannt, die als Rohr und an einem Ende als Sitz für ein Auslaßventil ausgebildet sind und am anderen Ende eine ins Freie führende Bohrung haben. Dort sollen die gegen die Verstellkraft wirkenden Widerstandskräfte gering gehalten werden.

Es sind ferner Bremsdruckregler nicht mehr neu, bei welchen auf die eine Seite des pneumatischen Steuerorgans der primäre Steuerdruck, auf die andere Seite der sekundäre Steuerdruck und die Kraft einer Feder einwirken. Dabei trägt das pneumatische Steuerorgan den Sitz für das Einlaßventil.

Gegenstand eines älteren Patents ist ein Bremsdruckregler, dessen pneumatisches Steuerorgan den Sitz für das Einlaßventil und dessen belastungsabhängig einstellbares Steuerglied den Sitz des Auslaßventils trägt, wobei die Schließkörper der Ein- und Außlaßventile starr miteinander verbunden sind. Bei Druckmittelbremseinrichtung, insbesondere für
Straßenfahrzeuge, mit einem Bremskraftregler

Anmelder:

Westinghouse Bremsen-Gesellschaft m. b. H.,

Hannover, Am Lindener Hafen 21

Als Erfinder benannt:
Ewald Pekrul, Hannover

jenem Regler ist das lastabhängig einstellbare Steuerglied als zylindrische Kammer ausgebildet; ferner ist hierbei der Öffnungsquerschnitt des Auslaßventils kleiner als der Querschnitt der zylindrischen Kammer.

Die zum Stand der Technik zählenden Einrichtungen lassen die letztmögliche Ausnutzung der neuen Erfahrungen und Erkenntnisse vermissen. Sie weisen wohl Einzelmerkmale auf; die zweckmäßige und zielbewußte Zusammenfassung der bekannten Merkmale und Kombination mit neuen Elementen zu einer neuen Druckmittelbremseinrichtung mit einem Bremskraftregler ist dagegen noch nicht vorgeschlagen worden und bildet den Gegenstand der Erfindung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckmittelbremseinrichtung zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Einrichtungen dieser Art nicht anweist und sich darüber hinaus durch eine nahezu trägheitsloses Ansprechen des Bremskraftreglers und entsprechend schnelles Aufbauen des im Druckübersetzer wirkenden sekundären Steuerdrucks auszeichnet.

Dieses Aufgabe wird erfindungsmäßig durch die Kombination nachstehender Merkmale gelöst:

a) Auf die eine Seite des pneumatischen Steuerorgans, nämlich des Kolbens, wirkt der primäre Steuerdruck, auf die andere Seite der sekundäre Steuerdruck und die Kraft einer Feder ein;

b) das pneumatische Steuerorgan trägt den Sitz für das Einlaßventil;

c) das belastungsabhängig einstellbare Steuerglied trägt den Sitz des Auslaßventils;

d) das Steuerglied ist als Rohr ausgebildet, welches an seinem dem Tragfedergestänge abgewandten Ende als Ventilsitz ausgebildet ist und an seinem anderen Ende eine ins Freie führende Bohrung aufweist, wobei der Durchmesser des Ventildurchganges etwa gleich dem Innendurchmesser des Rohres ist;

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tend und gleitend im Gehäuse des Bremskraftreglers 3 geführt ist. Nach einem Hub a des Kolbens 24 trifft der Ventilkopf 21a des Doppelventils 21 auf den Ventilsitz 20, womit er die Sackbohrung 17 abschließt. Im oberen Teil des Bremskraftreglers 3 ist eine Kammer 27 angeordnet. Diese steht über Leitung 5 a mit der Kammer 28 des Druckübersetzers 6 nach Fig. 5 in Verbindung. Die Ausbildung des Druckübersetzers 6 ist nicht Gegenstand der Erfin-

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Druckluftbremseinrichtung,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch den Bremskraftregler und

F i g. 5 einen Längsschnitt durch den Druckübersetzer.

Das Diagramm nach Fig. 1 zeigt die Charakteristik des an sich bekannten Trittplattenventils, aus

e) die Schließkörper der Ein- und Auslaßventile

sind starr miteinander verbunden. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 ein Diagramm, das den eingesteuerten Druck in Abhängigkeit vom Weg der Bremsventiltrittplatte darstellt,

F i g. 2 ein Diagramm, das den abgestuften Druck im Bremszylinder nach Maßgabe des entsprechenden

Beladungszustandes in Abhängigkeit von dem vom io dung und wird nachstehend nur zur Erleichterung Trittplattenventil eingesteuerten Druck darstellt, des Verständnisses der Wirkungsweise beschrieben.

Die Kammer 28 ist in einem im Gehäuse des Druckübersetzers 6 gleitend und dichtend angeordneten Stufenkolben 29 untergebracht, der durch Bohrungen 30 a, 30 b die Leitung 5a mit Leitung 5 b verbindet. Mit dem Stufenkolben 29 ist eine Hülse 31 fest verbunden, die ebenfalls dichtend und gleitend im Gehäuse des Druckübersetzers 6 geführt ist, wobei der Stufenkolben 29 mit der Hülse 31 in der gezeichne-

dem erkennbar ist, daß der eingesteuerte Druck in 20 ten Ruhelage durch eine auf den Stufenkolben 29 den Leitungen 5 α und 5b proportional zum Tritt- wirkende Druckfeder 32 gegen einen Anschlag 33 plattenweg ansteigt. gedrückt wird. Die Hülse 31 hat an ihrem oberen

Aus dem Diagramm nach Fig. 2 kann man den Ende eine Dichtfläche 34, mit der sie in der Abdem jeweiligen Beladungszustand entsprechenden Schlußstellung auf der gleitend angeordneten Ventil-Bremszylinderdruck in Abhängigkeit vom Druck in 25 sitzplatte 35 zur Anlage kommt. Die Ventilsitzplattc den Leitungen 5 a und 5 b ablesen. 35 wird mittels Feder 36 gegen das Ventil 37 a des

Ist das Fahrzeug unbeladen und wird durch das Doppelventils 37 dichtend angedrückt. Das Ventil Trittplattenventil ein Druck von 5 atü eingesteuert, 37 b schließt unter der Einwirkung der Feder 38 die so wirkt im Bremszylinder beispielsweise ein Druck Kammer 39 und die Bremszylinderleitungen 7 gegen von 2 atü. Ist das Fahrzeug voll beladen und wird 30 die Atmosphäre hin ab. Druckluft kann durch Nuten ein Druck von 3 atü eingesteuert, so wirken im Brems- 40 a und 40 έ von der Kammer 28 in die Kammer 39 zylinder ebenfalls 3 atü. und in die Leitungen 7 fließen und strömt gedämpft

Die Fahrzeugachse 1 eines nicht näher dargestell- durch die Drosselöffnung 7a in eine Ringkammer 43. ten Fahrzeuges ist nach Fig. 3 über ein Hebel- Das Druckübersetzungsverhältnis ist durch das

system 2, 44 mit einem am Fahrzeugrahmen befestig- 35 Verhältnis der Größe der Ringfläche b zur Fläche c ten automatischen Bremskraftregler 3 verbunden. Die gegeben, das in dem gezeichneten Ausführungsbei-Steuerleitung 4 und die Versorgungsleitung 5 α ver- spiel 1: 3 beträgt. Eine Änderung des Druckverhältbinden den Bremskraftregler mit einem Drucküber- nisses wird durch das Einsteuern von Druckluft in setzer 6. Der Druckübersetzer 6 ist einerseits über die Kammer 41 bewirkt, was nachstehend näher er-Bremsleitung 7 mit einem Bremszylinder 8 und an- 40 läutert wird. Damit ändert sich das Verhältnis der dererseits über Versorgungsleitung 5 b mit einem gegeneinanderwirkenden Kräfte. Die nach oben wirkende Kraft auf Fläche c ist gleich der Summe aus Kraft auf Fläche b und Kraft auf Fläche d.

Wenn das Fahrzeug unbeladen und in Fahrt ist, 45 befinden sich alle Teile in dem gezeichneten Zustand. Beim Betätigen des Trittplattenventils 9 wird vom Behälter 10 Druckluft in die Leitung 5 b eingespeist. Diese Luft strömt über Bohrung 30 b, Nut 40 b, Kammer 28, Nut 40 α und Bohrung 30 α des Drucküberum den Zapfen 46 drehbares Steuerglied 12 mit einem 50 setzers 6 (F i g. 5) durch Leitung 5 α zur Kammer 27 Steuerrohr 14 in Wirkverbindung steht. Das Steuer- des automatischen Bremskraftreglers 3 (Fig. 4). rohr 14 ist dichtend in einer festen Führungsbuchse Da das Steuerrohr 14 des Bremskraftreglers 3 bei

15 geführt und wird vermittels Feder 16 auf das unbeladenem Fahrzeug in seiner unteren Stellung in-Steuerglied 12 gedrückt, das sich auf der Einstell- folge von Fahrtstößen nur kurzzeitig etwas auf und schraube 47 in der gezeichneten Stellung »leer« ab- 55 ab schwingt, gelangt das Ventil 21 α nicht zur Aufstützt. Das Steuerrohr 14 ist in Längsrichtung mit lage auf dem Ventilsitz 20 des Steuerrohrs 14; der in einer Sackbohrung 17 versehen, die durch die Öffnungen 18 im Rohr 14 und 42 in der Gehäusewand
mit der Atmosphäre in Verbindung steht, wodurch in
der gezeichneten Stellung die Kammer 19 und die 60 das Ventil 21 α noch nicht schließt. Somit bleiben mit ihr verbundene Leitung 4 mit der Atmosphäre während dieses Bremsvorganges die Kammer 19 und verbunden sind.

An seinem oberen offenen Ende trägt das Steuerrohr 14 einen Ventilsitz 20. Der Ventilkopf 21 b des

Doppelventils 21 wird mittels einer Feder 22 auf 65 Nuten 40 a und 40 b strömt die in Leitung 56 eingeseinem Ventilsitz 23 gehalten. Der Ventilsitz 23 ist in steuerte Druckluft in die Kammer 39 und von dort in einem Kolben 24 angeordnet, der mittels der Feder die Bremszylinderleitung 7 und den Bremszylinder 8. 25 gegen den Anschlag 26 gedrückt wird und dich- Ebenfalls baut sich der Druck rückwirkend, d. h.

Bremsventil 9 (Trittplattenventil) verbunden. Das Trittplattenventil 9 steht mit einem Druckluftbehälter 10, der von einem nicht gezeichneten Kompressor Druckluft erhält, in Verbindung.

Der Bremskraftregler 3 nach F i g. 4 besteht aus einem zweiteiligen Gehäuse 11 und 11 α, in dem ein durch den Hebel 44 zu betätigender Kurbeltrieb 13 angeordnet ist, der mittels eines Stiftes 45 über ein

Kammer 27 wirkende Druck kann den Kolben 24 mit
dem Doppelventil 21 entgegen der Federkraft 25 nur
um ein bestimmtes Maß nach unten drücken, bei dem

die Leitung 4 und damit auch die Kammer 41 des
Druckübersetzers 6 (F i g. 5) über die Bohrungen 17,
und 42 des Bremskraftreglers 3 entlüftet. Über die

nachdem sich der Druck im Bremszylinder 8 und in der Leitung 7 aufgebaut hat, durch die Drosselöffnung la in der Ringkammer 43 auf, und zwar so lange, bis die Kraft auf Ringfläche b gleich der Kraft auf Fläche c ist, wobei der Kolben 29 mit seiner Hülse 31 in Abschlußstellung gelangt, d. h., die Hülse 31 trifft mit ihrer Dichtfläche 34 auf die Ventilplatte 35 und schließt die Kammer 28 dicht gegen die Kammer 39 ab.

Diese Bremsung wird in dem Diagramm nach F i g. 2 durch die »Leer«-Kurve verdeutlicht.

Beim Lösen der Bremse wird über das Trittplattenventil 9 die Leitung 5 b mit der Atmosphäre verbunden, wobei ein Durchgang von 5 b nach 5 α im Druckübersetzer 6, bestehend aus den Bohrungen 30 a, 30 b, den Nuten 40 a, 40 b und der Kammer 28, entlüftet wird, ebenso über Leitung 5 α die Kammer 27 des Bremskraftreglers 3. Der nun in Kammer 39 des Druckübersetzers 6 (Fig. 5) wirkende Bremsdruck drückt die Ventilplatte 35 mit dem Doppelventil 37 nach oben, wodurch das Ventil 37 b von seinem Sitz abgehoben und damit die Bremszylinderleitung 7 entlüftet wird.

Bei vollbeladenem Fahrzeug wird das Steuerrohr 14 des Bremskraftreglers 3 (Fig. 4) durch die Hebel 2, 44, die Kurbel 13 und das Steuerglied 12 in seine obere Endstellung gedrückt, wobei er mit seinem Ventilsitz 20 am Ventil 21a zur Anlage kommt. Dadurch wird das Ventil 21 b des Doppelventils 21 von seinem Sitz 23 abgehoben.

Beim Betätigen des Trittplattenbremsventils 9 wird die Druckluft wie oben beschrieben in die Bremszylinderleitung 7 geleitet. Der vom Trittplattenventil eingesteuerte Druck gelangt von Kammer 27 des Bremskraftreglers 3 durch das jetzt geöffnete Ventil 21 b in Kammer 19 und von dort über Leitung 4 in Kammer 41 des Druckübersetzers 6 (Fig. 5). Bei vollbeladenem Fahrzeug ist der eingesteuerte Druck in den Leitungen 5 a, Sb gleich dem Bremszylinderdruck.

Diese Bremsung wird in dem Diagramm nach F i g. 2 durch die Kurve »voll beladen« verdeutlicht.

Bei Beladungszuständen zwischen »Leer« und »Voll beladen« drückt der in Kammer 27 des Bremskraftreglers 3 eingesteuerte Druck den Kolben 24 mit dem Doppelventil 21 so weit nach unten, bis das Ventil 21a auf dem Ventilsitz 20 des je nach Fahrzeugbeladung zwischen unterer und oberer Stellung stehenden Steuerrohrs 14 zur Anlage kommt und das Ventil 21 b geöffnet wird. Das Ventil 21 b bleibt so lange geöffnet, bis die Druckabstufung zwischen den Kammern 27 und 19 durchgeführt ist, d. h. bis die auf den Kolben 24 wirkenden Kräfte auf beiden Seiten gleich sind, wobei der Druck in Kammer 19 plus der eingestellten Federkraft 25 gleich dem eingesteuerten Druck in Kammer 27 ist. Das Doppelsitzventil 21 liegt nach erfolgter Druckabstufung mit seinen beiden Ventilen 21a und 21 b auf den dazugehörigen Ventilsitzen 20 und 23 und schließt diese dichtend ab, wobei der Hub des Kolbens 24 von der Stellung des Steuerrohrs 14 abhängig ist. Der somit beladungsabhängig in Kammer 41 des Druckübersetzers 6 (Fig. 5) eingesteuerte Druck wirkt auf die Fläche d, so daß ein der Beladung angepaßter Bremszylinderdruck in die Leitung 7 eingesteuert wird. In Abschlußstellung ist immer die Kraft auf Fläche c gleich der Kraft auf Fläche b plus der Kraft auf Fläche d.

Diese Bremsungen zwischen »Leer« und »Voll« sind in dem Diagramm nach F i g. 2 durch eine Kurvenschar(e) verdeutlicht, die zwischen den Linien »leer« und »voll beladen« liegt.

Beim Lösen der Bremsen werden die Leitungen 5 a und 5 b über das Trittplattenventil 9 entlüftet. Infolge der Entlüftung der Kammer 27 wird der Kolben 24 nach oben gedrückt, wobei sich Ventil 21 α von seinem Sitz 20 abhebt und damit Kammer 19 mit Leitung 4 und Kammer 41 über Sackbohrung 17 und Bohrungen 18 und 42 entlüftet wird. Die weitere Entlüftung geht in der schon beschriebenen Art und Weise vor sich.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckmittelbremseinrichtung, insbesondere für Straßenfahrzeuge, mit einem Bremskraftregler, der ein gemäß der Belastung einer Fahrzeugtragfeder verstelltes Steuerglied enthält, das durch Zusammenwirken mit einem pneumatischen Steuerorgan, dessen Lage von dem durch den Fahrer eingestellten primären Steuerdruck abhängig ist, einen sekundären Steuerdruck aufbaut, der einem Druckübersetzer zugeleitet wird, in dem der sekundäre Steuerdruck zusammen mit dem primären Steuerdruck entgegen dem Bremszylinderdruck die Verbindung zwischen dem Bremszylinder und der vom Fahrer freigegebenen Druckmittelquelle bzw. der Außenluft regelt, g e kennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   a) Auf die eine Seite des pneumatischen Steuerorgans, nämlich des Kolbens (24), wirkt der primäre Steuerdruck, auf die andere Seite der sekundäre Steuerdruck und die Kraft einer Feder (25) ein;

   b) das pneumatische Steuerorgan (24) trägt den Sitz (23) für das Einlaßventil;

   c) das belastungsabhängig einstellbare Steuerglied (14) trägt den Sitz (20) des Auslaßventils;

   d) das Steuerglied (14) ist als Rohr ausgebildet, welches an seinem dem Tragfedergestänge (2) abgewandten Ende als Ventilsitz (20) ausgebildet ist und an seinem anderen Ende eine ins Freie führende Bohrung (18) aufweist, wobei der Durchmesser des Ventildurchganges etwa gleich dem Innendurchmesser des Rohres ist;

   e) die Schließkörper der Ein- und Auslaßventile sind starr miteinander verbunden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 665 696, 686 534, 683, 1022065;
   französische Patentschrift Nr. 776 448.

   In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1080 876.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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