DE1292525B

DE1292525B - Druckluftbremsanlage

Info

Publication number: DE1292525B
Application number: DE1961F0034214
Authority: DE
Inventors: Alfieri Giuseppe
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1960-06-24
Filing date: 1961-06-20
Publication date: 1969-04-10
Also published as: BE605364A; ES268526A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckluftbremsanlage mit einem die Druckluftzufuhr zu den Bremszylindern steuernden Mehrkreisbremsventil, das durch ein Druckmittelsystem mit einem mit dem Bremspedal verbundenen Geberorgan betätigt wird.
Es werden ständig erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Betriebssicherheit solcher Druckluftbremsanlagen zu erhöhen. Dem wird im Fall einer Bremsanlage mit einem Einkreisbremsventil durch eine besondere Anordnung des Ventilsatzes in der Bremsanlage Rechnung getragen, ohne daß dabei je- doch die spezielle Ausbildung des Bremsventils Berücksichtigung findet. Diese Frage bleibt vielmehr offen. Die Erfindung geht die in Frage stehende Aufgabe in anderer Weise an, nämlich durch die spezielle Ausbildung eines die Druckluftzufuhr zu den Bremszylindern steuernden Mehrkreisbremsventils, also eines Bremsventils mit zwei oder mehreren Ventilsätzen. In diesem Zusammenhang ist ein Mehrkreisbremsventil bekannt, das durch ein Druckmittelsystem mit einem mit dem Bremspedal verbundenen Stellmotor betätigt wird. Der Arbeitskolben des Druckmittelsystems ist dabei mit den Betätigungsgliedern sämtlicher Ventilsätze mechanisch verbunden, ohne daß jedoch einem Ausgleich bei Ausfall des einen oder anderen Ventils Rechnung getragen wird.
Man hat auch schon ein Bremsventil durch zwei Arbeitskolben gesteuert, deren Zylinderräume mit getrennten Kammern des Geberorgans in Verbindung stehen. Diese Anordnung läßt sich jedoch nicht ohne weiteres auf ein Mehrkreisbremsventil übertragen. Wie bei anderen vorbekannten Druckluftbremsanlagen ist auch in diesem Fall der Anordnung der Druckluftbremsanlage am Fahrzeug ein enger Spielraum gesetzt. Insbesondere bei langen Fahrzeugen kommt es aber besonders darauf, an, durch entsprechende Ausbildung und Anordnung der Bremsanlage ein gleichmäßiges Ansprechen sämtlicher Bremsen zu erzielen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe der Erhöhung der Sicherheit bei Druckluftbremsanlagen in der Weise, daß die Betätigungseinrichtung für das eine Ventil zugleich als Ausfallsteuerung für ein anderes eintreten kann, wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß zwei einer Rückstellkraft ausgesetzte Arbeitskolben, deren Zylinderräume in bekannter Weise mit getrennten Kammern des Geberorgans in Verbindung stehen, über einen gemeinsamen Stößel und einen daran angelenkten Ausgleichshebel oder Waagebalken mit den Betätigungsgliedern der Ventilsätze verbunden sind.
Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Druckluftbremsanlage beide Kolben über einen gemeinsamen Stößel und einen Ausgleichshebel auf sämtliche Betätigungsglieder des Mehrkreisbremsventils einwirken können, ergibt sich eine Bremsanlage von erhöhter Sicherheit mit dem weiteren Vorteil, daß das Bremsventil an beliebiger Stelle des Fahrzeugs angeordnet werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Arbeitskolben in nebeneinanderliegenden Zy- linderräumen angeordnet und über einen zweiten Waagebalken mit dem Stößel verbunden. Eine andere Alternative besteht demgegenüber darin, die beiden Arbeitskolben in konzentrisch zueinander liegenden Zylinderräumen anzuordnen, was vor allem eine gedrungenere, gestreckte Bauart ergibt. Im Rahmen dieses allgemeinen Gedankens können die beiden Arbeitskolben auch koaxial hintereinander in einem gemeinsamen Zylinderraum angeordnet sein, wobei die eine Verbindungsleitung zum Geberorgan hinter dem einen Kolben und die andere Verbindungsleitung zwischen beiden Kolben in den Zy- linderraum einmündet. Bei Ausfall der einen Art der Betätigung tritt sogleich praktisch ohne merkbaren Übergang die andere Betätigungseinrichtung in Wirkung, so daß der Bremsvorgang ungehindert vor sich gehen kann.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die beiden hintereinander angeordneten Arbeitskolben durch ein Federglied gegeneinander zu stützen. Andererseits kann auch nur einer der beiden Arbeitskolben einer Rückstellfederkraft ausgesetzt und dieser Arbeitskolben mechanisch oder über ein Druckmittel mit dem anderen Arbeitskolben verbunden sein. Welcher Ausführungsform der Vorzug gegeben wird, richtet sich ganz nach den Umständen des jeweiligen Einbaufalles. Diese besondere Ausbildung der erfindungsgemäßen Bremsanlage erhöht aber ihre Einsatzfähigkeit beträchtlich.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß einer der beiden Arbeitskolben mit einer Führungshülse verbunden ist, die gehäuseseitig geführt und von einer etwa gleichachsigen Feder umgeben ist, die sich einerseits am Gehäuse und andererseits an der Hülse abstützt.
Die Erfindung läßt sich auch in der Weise ausbilden, daß dem einen Arbeitskolben ein hydraulisches Druckmittelsystem und dem anderen Arbeitskolben ein pneumatisches zugeordnet ist. Dabei kann das Geberorgan des pneumatischen Druckmittelsystems ein an sich bekanntes Bremsventil sein.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die beiden Arbeitskolben gleich große Druckkräfte auf die mechanischen Verbindungsglieder ausüben. Die Druckluftbremsanlage wird dann in jedem -Fall, auch bei Wirksamwerden der Ausfallsteuerung, mit den gleichen Druckkräften betrieben.
Die Gedrungenheit der Bauart wird dadurch besonders gefördert, daß die Achsen der Arbeitskolben parallel oder koaxial zur Achse des Stößels der mechanischen Verbindungsglieder verlaufen.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnung. Hierbei zeigt, jeweils schematisch im Schnitt F i g. 1 eine Ausführungsform mit zwei im gleichen Zylinderraum hintereinanderliegendenArbeitskolben, F i g. 2 eine Ausführungsform mit zwei in nebeneinanderliegenden Zylindern angeordneten Arbeitskolben, F i g. 3 eine Ausführungsform mit zwei konzentrisch umeinander angeordneten Arbeitskolben und F i g. 4 eine weitere Ausführungsform.
In der Zeichnung ist das Mehrkreisbremsventil A beispielsweise mit zwei oder drei Ventilsätzen C, - C2 - C, ausgestattet. B bezeichnet die erfindungsgemäße Vorrichtung, die so ausgebildet ist, daß die Arbeitskolben unmittelbar einen Stößel 10 beeinflussen und über einen Waagebalken12 auf die Betätigungsglieder 14 der einzelnen Ventilsätze Cl. C22 C" der Bremsanlage einwirken.
Jeder dieser Ventilsätze C" C2, C, hat ein mit einer Feder 16 in Verbindung stehendes Betätigungsglied 14, wobei die Feder auf einen in einer Kammer 20 verstellbaren Kolben 18 wirkt. Diese Kammer ist über den Stutzen D mit einem nicht dargestellten Bremsorgan des Fahrzeugs verbunden, Der Kolben 18 steht unter der Wirkung einer Stellfeder 22 und ist mit einem Hohlstößel 24 verbunden, dessen freies Ende ein Einlaßventil 26 betätigt, das durch eine Feder 28 auf seinen Sitz gepreßt wird und in einer Kammer 30 angeordnet ist, welche über den Stutzen 32 mit dem ebenfalls nicht gezeigten Druckspeicher der Bremsanlage in Verbindung steht.
Gemäß F i g. 1 weist die Vorrichtung einen Zylinder 42 auf, in dem zwei Arbeitskolben 40 und 41 hintereinander in Abstand angeordnet und durch ein Federglied gegeneinander abgestützt sind. Das Ende der Kolbenstange 44 des Kolbens 40 kann auf den Kolben 41 einwirken, dessen Kolbenstange 45 mit dem Stößel 10 verbunden ist. Der Stößel 10 wirkt andererseits mit einer Führungshülse 46 zusammen, die von einer Rückstellfeder 50 beeinflußt wird. Die von den beiden Arbeitskolben 40, 41 im Zylinder 42 begrenzten Kammern sind über die Anschlüsse F und F., an Leitungen angeschlossen, welche zu dem nicht iezeigten, aus zwei hydraulischen Pumpen bestehenden Geberorgan führen. Die Pumpen können durch ein gemeinsames Antriebsorgan, z. B. den Pedalhebel der Bremsanlage, betätigt werden.
Fällt nun einer der Ventilsätze Cl, C2, C, aus, so gewährleistet der andere die volle Betriebstüchtigkeit der Bremsanlage, nachdem das Bremsventil A stets betätigt wird, wenn es auch zwei oder mehrere Ventilsätze aufweist.
Wird das Geberorgan betätigt, so wird die Druckflüssigkeit in die Anschlüsse F, und F, eingeleitet und wirkt auf beide Arbeitskolben 40 und 41, die damit zur Betätigung des Bremsventils A verstellt werden. Gelangt Druckflüssigkeit nur in einen der beiden Anschlüsse F, und FV so betätigt einer der beiden Kolben 40, 41 das Bremsventil A. Die Rückstellfeder 50 stellt die Kolben 40 und 41 über die Hülse 46 in ihre Ausgangsstellung zurück.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 sind die beiden Arbeitskolben 40 und 41 parallel nebeneinander angeordnet. Das Gehäuse der Vorrichtung weist zwei nebeneinanderliegende Zylinderräume 42 und 43 auf, in welchen die von den Federn 50 und 51 beeinflußten Kolben 40 und 41 verstellbar sind. Die Kolbenstangen 44 und 45 dieser Kolben sind an einen mit dem Stößel 10 des Bremsventils A fest verbundenen Waagebalken 62 angelenkt. - Die Arbeitsweise dieser Bremsanlage entspricht derjenigen nach F ig. 1, und die Anschlüsse F, und F, sind in der obenerwähnten Weise an das Geberorgan angeschlossen.
Die Zylinder 42 und 43 können sowohl gemäß dem Vorschlag nach F i g. 1 als auch demjenigen nach F i g. 2 beliebig an die Zylinderräume von paarweise parallel oder auch einzeln betriebenen hydraulischen Geberorganen angeschlossen sein.
F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung B mit einem pneumatischen Steuersystem. Sie weist einen Zylinder 64 auf, in welchem sich der Arbeitskolben 66 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 50 verstellt, wodurch der Stößel:10 des mit drei Ventilsätzen Cl, C2, C, versehenen Mehrkreisbremsventils A betätigt wird. Der Kolben 66 ist mit einer Hülse 68 verbunden, welche einen am Gehäuse sitzenden Flansch 52 durchsetzt und mit dem Stößel 10 zur Betätigung des Bremsventils A verbunden ist.
Der Zylinderraum 64 ist über einen Anschlußstutzen Fa mit einem pneumatischen Geberorgan verbunden.
Nach Beendigung der Einwirkung vom Geberorgan bringt die Feder 50 den Kolben 66 und gelangt damit das Bremsventil A in seine Ausgangsstellung zurück.
Am Mehrkreisbremsventil A können mehrere Antriebsorgane vorgesehen werden, die zur Betätigung des Bremsventils zwei verschiedene Energiequellen verwenden, was die Betriebssicherheit der Bremsanlage zusätzlich erhöht.
F i g. 4 zeigt ein gegenüber dem nach F i g. 3 angeändertes Ausführungsbeispiel. Diese Vorrichtung sieht einen pneumatisch beaufschlagten Arbeitskolben 66 vor, der in einem Zylinder 64 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 50 verstellbar ist. Der Kolben 66 ist ebenfalls mit einer Führungshülse 68 versehen, welche auf einem Zylinder 42 verschiebbar angeordnet ist. Im Inneren des Zylinders 42 ist ein Arbeitskolben 40 verstellbar, dessen Stange 44 mit dem Stößel 10 des Mehrkreisbremsventils zusammenwirkt. Dieser Stößel 10 legt sich außerdem an einen am Endteil der Hülse 68 vorgesehenen Flansch 65 an, wodurch die Hülse 68 einerseits mit dem freien Ende des Zylinders 42 zusammenwirkt und einen Anschlag bildet und andererseits mit dem Stößel 10 zu dessen Betätigung. Die Zylinder 42 und 64 sind über Anschlüsse F und Fa mit hydraulischen oder pneumatischen Geberorganen verbunden.
Nach F i g. 4 ist der Zylinder 42 mit einem Ventil 90 zum Ablassen der in den Leitungen und im hy- draulischen Zylinder 42 vorhandenen Luft versehen. Bei dieser Ausführung betätigen die Kolben 40 und 66 voneinander unabhängig den Antriebsstößel 10 des Mehrkreisbremsventils. Da diese Kolben fluchten und voneinander unabhängig sind, wirken sie in gleicher Richtung gegen die Kraft der am Bremsventil vorgesehenen Rückholfeder und der Feder 50 auf den Stößel 10 ein.
Nachdem in der Regel die von den Geberorganen erzeugten und in den Zylindern 42 und 64 auftretenden Drücke voneinander verschieden sind und der im Zylinder 64 auftretende Druck schwächer ist als derjenige im Zylinder 42, wird die lichte Weite der Zy- linder so gewählt, daß deren Kolben 40 und 66 den Stößel 10 etwa gleich stark beaufschlagen.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 sind die beiden Zylinder 42 und 66 achsgleich und bilden ein einheitliches Bauteil, das an das Bremsventil angeformt sein kann. Dies ermöglicht es, beide Zylinder auf einfache Weise mit dem Stößel 10 zusammenwirken zu lassen.

Claims

Patentansprüche: 1. Druckluftbremsanlage mit einem die Druckluftzufuhr zu den Bremszylindem steuernden Mehrkreisbremsventil, das durch ein Druckmittelsystem mit einem mit dem Bremspedal verbundenen Geberorgan betätigt wird, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß zwei einer Rückstellkraft (50) ausgesetzte Arbeitskolben (40, 41, 66), deren Zylinderräume (42, 43) in bekannter Weise mit getrennten Kammern des Geberorgans in Verbindung stehen, über einen gemeinsamen Stößel (10) und einen daran angelenkten Ausgleichshebel oder Waagebalken (12) mit den Betätigungsgliedern (14) der Ventilsätze (C" C2, C.) verbunden sind.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitskolben (40, 41, 66) in nebeneinanderliegenden Zylinderräumen (42, 43) angeordnet und über einen zweiten Waagebalken (62) mit dem Stößel (10) verbunden sind. 3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitskolben (40, 66) in konzentrisch zueinanderliegenden Zylinderräumen (42, 64) angeordnet sind. 4. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitskolben (40, 41) koaxial hintereinander in einen gemeinsamen Zylinderraum (42) angeordnet sind, wobei die eine Verbindungsleitung (F,) zum Geberorgan hinter dem einen Kolben und die andere Verbindungsleitung (F2) zwischen beiden Kolben in den Zylinderraum, einmündet. 5. Bremsanlage nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden hintereinander angeordneten Arbeitskolben (40, 41) durch ein Federglied gegeneinander abgestützt sind. 6. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur einer der beiden Arbeitskolben (40, 41, 66) einer Rückstellfederkraft (50) ausgesetzt und mechanisch oder über ein Druckmittel mit dem anderen Arbeitskolben verbunden ist. 7. Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Arbeitskolben (40, 41, 66) mit einer Führungshülse (46, 68) verbunden ist, die gehäuseseitig geführt und von einer etwa gleichachsigen Feder (50) umgeben ist, die sich einerseits am Gehäuse und andererseits an der Hülse abstützt. 8. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem einen Arbeitskolben ein hydraulisches Druckmittelsystem und dem anderen Arbeitskolben ein pneumatisches zugeordnet ist. 9. Bremsanlage nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Geberorgan des pneumatischen Druckmittelsystems ein an sich bekanntes Bremsventil ist. 10. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitskolben (40, 41, 66) gleich große Druckkräfte auf die mechanischen Verbindungsglieder (10, 12, 62) ausüben. 11. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Arbeitskolben (40, 41, 66) parallel oder koaxial zur Achse des Stößels (10) der mechanischen Verbindungsglieder (10, 12, 62) verlaufen.