DE1655475C3 - Mit Flüssigkeit betriebene Verlangsameranlage für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mit Flüssigkeit betriebene Verlangsameranlage für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem von den Fahrzeugrädern angetriebenen Rotor, einem Stator, einem

den Stator und den Rotor einschließenden Gehäuse, einem im Nebenschluß zum Verlangsamer angeordneten Wärmeaustauscher, eine Zu- und Abführungsleitung für die Flüssigkeit im Verlangsamer, einem von einer Druckluftquelle gesteuert beaufschlagbaren

Ladezylinder und einer Luftleitung zwischen Verlangsamer und Ladezylinder.

Bei bekannten Verlangsameranlagen kann es vor kommer, daß ζ. B. auf Grund einer plötzlichen Temperatursteigerung im Verlangsamer ein höherer Druck

as im Gehäuse vorliegt, als er vom Fahrer durch Betätigung des Handbremsventils eingestellt worden ist. Die Abbrensung des Fahrzeuges kann sich also bei einer bestimmten Stellung des Handbremsventils ändern, so daß der Fahrer unter Umständen gezwungen ist. ständig Nachstellungen am Handbremsventil vorzunehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verlangsameranlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Druck im Verlangsamergehäuse einen nur von der Stellung des Handbremsventils abhängigen Wert hat, so daß eine gleichmäßige Abbremsung entsprechend der Stellung des Handbremsventils er zielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Luftleitung ein Vorsleuerventi! angeschaltet ist, welches beim Anlegen eines Druckes an den Ladezylinder schließt und zum Druckausgleich zwischen dem Verlangsamer und dem Ladezylinder durch einen übermäßig hohen Differenz-

druck zwischen dem Verlangsan.er und dem Ladezyl'ndcr in seine Offenstellung bewegbar ist.

Sollte sich aus irgendwelchen Gründen, wie z. B. einer Temperatursteigerung im Verlangsamer, ein höherer Druck einstellen, als er \om Fahrer gewünscht ist, so kaiin sich dieser höhere Druck über das Vorsteuerventil zum Ladezylinder hin abbauen. Es ist vorteilhaft, wenn zwischen dem Ladezylinder und der Druckluftquelle ein Handbremsventil eingeschaltet ist und hinter dem Handbremsventil eine Abzweigung zum Steuereingang des Vorsteucrvcntils führt. Auf diese Weise wird bei Betätigung des Handbremsventils zwecks Druckbeaufschlagung des Ladezylinders gleichzeitig das Vorsteuerventil mit Druck beaufschlagt, wodurch die Luftlcilure zwischen dem Verlangsamer und dem Ladezylinder unterbrochen wird.

Das Vorsteuerventil weist vorzugsweise einen von einem Kolben betätigbaren Stößel auf, dessen Dichtkegc-1 eine zwischen den Anschlüssen zu der Luftleitung liegende Öffnung verscliließba- ist.

Der Kolben kann dabei durch eine Feder in Richtung der Öffnung des Vorstcucrventils vergespannt' sein. Vorzugsweise ist auch der Ventilstößel durch

eine Feder in Schließrichtung des Vorsteuerventils vorgespannt, welche jedoch schwächer als die in Öffnungsrichtung auf den Kolben einwirkende Feder ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Er-•findung sitzt der Stößel lose in dem Kolben, so daß er sich bei einem Überdruck am A.nschluß, der zum Verlangsamer führt, von dem Kolben wegbewegen kann. Der Ventilstößel unterliegt also einer zweifachen Steuerung, indem er zum einen dur.h den am Steuereingang anliegenden Druck, zum anderen durch der. an dem zum Verlangsamer führenden Anschluß liegenden Druck beeinflußt wird. Der Differenzdruck zwischen dem Verlangsamergehäuse und dem Ladezylinder übersteuert dabei den am Steuereingang liegenden Druck, d. h., daß das Ventil jedenfalls immer dann geöffnet ist, wenn der Differenzdruck einen bestimmten Wert überschreitet. Die Ansprechempfindlichkeit des Ventils wird durch die in Schließrichtung vorspannende Feder bestimmt.

Bei einer besonders bevorzugten Variante der Ertndung ist das Verlangsamergehäuse um seine Achse !Schwenkbar, so daß die Höhe des Luftleitungs-Anschlusses über dem untersten Teil des Verlangsamen durch Drehen des Gehäuses einstellbar ist. |)urch die Höhe dieses Anschlusses wird die Restiüssigkeitsmenge in dem entleerten Verlangsamer beitimmL Auf Grund der Veränderbarkeit der Höhenlage des Anschlusses kann ein optimales Verhältnis !wischen einer möglichst geringen Leerlaufverlust-Hstung auf der einen Seite und einer möglichst guten Schmierung sowie einer möglichst guten Kühlung <ler umlaufenden Teiic auf der anderen Seite crlielt werden.

Bevorzugt ist das Vorsteuerventil oberhalb des Verlangsamers angeordnet, wobei riie Verbindungsleitung vom Vorsteuerventil zum Verlangsamer in »tetigem Gefälle verlegt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 eine Verlangsameranlage gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung und

Fig. 2 einen Längsschnitt eines bei der Verlangsameranlage gemäß F i g. 1 anwendbaren Vorsteuerventils.

Nach Fig. 1 ist die obere Seite eines Ladezylinders 21 über ein Schnellöscvcntil 23 und ein Handbremsventil 24 mit einer Zusatzdruckluftquelle 26 Verbunden.

Bei der Zusatzdruckluftquclle kann es sich um eine von der Hauptdruckluftquelle des Fahrzeuges völlig getrennte Druckluftquelle handeln, sie kann aber auch von der Hauptdruckluftquelle des Fahrzeuges gespeist werden, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß in den Verbindungsweg ein Rückstromvenlil eingeschaltet ist, welches verhindert, daß bei Druckabfall auf der Verlangsamerseite nicht auch der IDruck in der Bremsanlage abfällt.

Das Schnellöseventil 23 hat den Zweck, bei Wegnahme des Druckes durch entsprechende Betätigung des Handbremsventils 24 einen schnellen Druckabbau in dem Ladezylinder 21 zu gewährleisten, indem eine Öffnung zur Atmosphäre mit großem Querschnitt hergestellt wird.

Sobald der Ladezylinder 21 durch Betätigung des Handbremsventil 24 mit Druck beaufschlagt wird, wird die im unteren Teil des Ladezyiinders befindliche Flüssigkeit über eine Leitung 31 in den Vcrlangsamer 22 eingedrückt, welche in üblicher Weise aus einem Gehäuse, einem Stator und einem Rotor besieht. Des weiteren ist der Verlangsamer 22 durch einen Nebenschluß mit einem Wärmeaustauscher 29 verbunden, welcher z. B. durch von der Kühlanlage des Fahrzeuges abgezweigte Leitungen 30 gekühlt wird. In eine als Luftleitung bezeichnete Verbindungsleitung 25 zwischen einem seitlichen Anschluß 19 des Verlangsamers 22 und der Oberseite des Ladezylin-

ders ist ein Vorsteuerventil 20 eingeschaltet, welches in F i g. 2 im einzelnen dargestellt ist.

Das Vorsieuerventil weist einen Eingang 17 und einen Ausgang 18 auf, deren Verbindungsweg innerhalb des Ventilgehäuses 14 durch einen mit einem

t5 Dichtkegel 16 versehenen Ventilstößels 33 unterbrochen werden kann.

Das Ventilgehäuse 14 enthält weiter einen Steuereingang 11, über den ein Kolben 12 mit Druck beaufschlagt werden kann. Der Kolben 12 ist durch

so eine Druckfeder 15, welche sich an einem Gewindenippel 13 abstützt, entgegen dem über den Steuereingang 11 ausgeübten Druck vorgespannt.

In einen Kanal in dem Kolben 12 hinein erstreckt sich der Ventilstößel 33, welcher durch eine weitere

as Druckfeder 27 in Schließrichtung des Ventils vorgespannt ist.

Der Steuereingang 11 ist nach Fig. 1 durch eine Abzweigung 32 mit der gesteuerten Druckleitung für den Ladezylinder 21 verbunden.

Wenn der Fahrer durch Betätigung des Handbremsventils 24 Druck auf den Ladezylinder 21 gibt, so wird in bekannter Weise Flüssigkeit in den Verlangsamer 22 eingedrückt. Da bei diesem Vorgang Druck auch an dem Steuereingang 11 gelegt wird, wird der Kolben 12 gegen die Kraft der Feder 15 in F i g. 2 nach oben bewegt, so daß die Druckfeder 27 den Dichtkegel 16 gegen seinen Sitz drückt und so die Verbindung zwischen den Anschlüssen 17 und 18 unterbricht.

Sollte nun aus irgendeinem Grunde, z. B. durch eine Temperatursteigerung im Verlangsamer, ein höherer Druck innerhalb des Verlangsamcrgehäuscs entstehen, so würde dies normalerweise eine Veränderung der Bremswirkung nach sich ziehen, was vom Fahrer eine Korrektur an dem Handbremsventil 24 erfordern würde. Die Notwendigkeit einer solchen Korrektur wird jedoch durch die Ausbildung des Vorsteuerventils 20 vermieden, indem bei Auftreten eines übermäßig hohen Differenzdruckes zwischen dem Ladezylinder und dem Verlangsainergehäusc der Ventilkegel 16 von seinem Sitz gegen die Kraft der Feder 27 abgehoben wird. Nunmehr kann sich der Druck zwischen dem Verlangsamer 22 und dem Ladezylinder 21 ausgleichen. Es wird somit ein konstantes

Bremsmoment bei einer bestimmten Stellung des Handbremsventiles erzielt.

Das Abheben des Dichtkegels 16 von seinem Sitz wird dadurch ermöglicht, daß der Druck aus dem Verlangsamergehäuse über den Anschluß 17 auf die

obere Fläche des Dichtkegels 16 in Fig. 2 einwirkt. Das Vorsteuerventil ist oberhalb des Verlangsamers angeordnet, so daß die Verbindungsleitung 25 vom Vorsteuerventil zum Verlangsame! hin mit stetigem Gefälle verlegt werden kann.

Beim Füllen der Verlangsameranlage mit Betriebsflüssigkeit kann ein Teil der im Verlangsamer befindlichen Luft über die Verbindungsleitung zum Voisteuerventil und über den geöffneten Ventilkegel zum

Ladezylinder hin entweichen. Die Betriebsflüssigkeit steigt im Verlangsamergehäuse so weit an, bis sie die Anschlußbohrung 19 für die Leitung 25 zum Vorsteuerventil überstiegen hai. Es kann dann keine weitere Luft mehr aus dem Verlangsamergehäuse entweichen, und die noch im Gehäuse befindliche Luft svird durch die ansteigende Flüssigkeit komprimiert.

Das Vorsteiierventil ist also während des Bremsvorgangc; normalerweise geschlossen, und es wirkt nur, wenn der Diflerenzdruck zwischen Verlangsamcr 22 und Ladezylinder 21 zu groß wird.

Nach Wegnahme des Druckes vom Ladezylinder 21 bewegt sich der Kolben 12 unter dem Einiiuß der Feder 15 nach unten und hebt dabei den Ventilkegel 16 von seinem Sitz ab. Im Leerlauf ist also die Verbindung zwischen den Anschlüssen 18 und 17 ständig hergestellt.

Das Gehäuse des Verlangsamers 22 ist um seine Drehachse 28 drehbar angeordnet. Auf diese Weise kann die Höhe des Anschlusses 19 ü^er dem tiefsten Punkt des Verlangsamen, welche mit h bezeichnet ist, je nach der Stellung des Gehäuses verändert werden. Bei der in Fig. 1 dargestellten Höhenlage des Anschlusses 19 befindet sich dieser seitlich ikr vertikalen Mittelachse des Verlangsame!gehäuses, so daß er durch Schwenken des Gehäuses noch tiefer gelegt werden kann.

Durch die Änderung der Höhenlage des AnSchlusses 9 kann die Restflüssigkeitsmenge an dem Verlangsamer genau gesteuert weiden. Hierdurch kann ein optimales Verhältnis zwischen einer möglichst geringen Leerlaufvcrlustleistung auf der einen Seite und einer möglichst guten Schmierung sowie einer möglichst guten Kühlung Jer in dem Verlangsamcr befindlichen Teile auf der anderen Seite erzielt werden.

Da im Leerlauf des Verlangsamers das Vorsteuerventil 20 geöffnet ist, ist also eine luftseitige Verbindung zwischen dem Ladezylinder und dem Verlangsamer hergestellt. Der Verlangsamer hat infolge seiner Pumpwirkung das Bestreben, mit zunehmender Drehzahl einen Teil seiner Füllmenge nach außen zu fördern. Das ist jedoch nur möglich, wenn eine entsprechende Luftmenge vom Ladezylinder hei über das geoffne.c Vorsteuervcmi! in das Verlangsnmerpchäusc nachströmen kann. Die Verringerung der Flüssigkeitsmenge bewirkt bekanntlich eine Verringcrung der Verlustleistung.

Während des Bremsvorganges mit dem Verlangsame- ist das Vorsteuerventil dagegen geschlossen, so daß die Füllincngc im Verlangsamer kcnstan! bleibt.

Das beschriebene Vorsteuerventil ist dem Züngle;;¹, an einer Waage verdeichbar, weiches stets geringste Druckdifferenzen zwischen Vcrijngsar.ier 22 und Ladezylinder 21 aufnimm) um jede N:irhrr;:ulierung des Steuerventils zu vermeiden.

Hierzu 1 Blat' Zeichnuncen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Mit Flüssigkeit betriebene Verlangsameranlage für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem von den Fahrzeugrädern angetriebenen Rotor, einem Stator, einem den Stator und den Rotor einschließenden Gehäuse, einem im Nebenschluß zum Verlangsamer angeordneten Wärmeaustauscher, einer Zu- und Abführleitung für die Flüssigkeit im Verlangsamer, einem von einer Druckluftquelle gesteuert beaufschlagbaren Ladezylinder und einer Luftleitung zwischen Verlangsamer und Ladezylinder, dadurch gekennzeichnet, daß in die Luftleitung (25) ein Vorsteuerventil (20) eingeschaltet ist, welches beim Anlegen eines Druckes an den Ladezylinder (21) schließt und zum Druckausgleich zwischen dem Verlangsamer (22) und dem Ladezylinder (21) durch einen übermäßig hohen Differenzdruck zwischen dem Verlangsamer (22) und dem Ladezylinder (21) in seine Offenstellung bewegbar ist.

2. Verlangsameranlage nach Anspruch 1, dadpdurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ladezylinder (21) und die Druckluftquelle (26) ein Handbremsventil (24) geschaltet ist und hinter dem Handbremsventil (24) eine Abzweigung (32) zum Steuereingang (11) des Vorsteuerventils (20) führt.

3. Verlanesameranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (20) einen von einem Kolben (12) betätigbaren Stößel (33) aufweist, mit dessen Dichtkegel (16) eine zwischen den Anschlüssen (17 und 18) zu der Luftleitung (25) liegende öffnung verschießbar ist.

4. Verlangsameranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) durch eine Feder (15) in Richtung der Öffnung des Vorsteuerventils (20) vorgespannt ist.

5. Verlangsameranlage nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (33) durch eine Feder (27) in Schließrichtung des Vorsteuervemils (20) vorgespannt ist, weiche jedoch schwächer als die in Öffnungsnchtung auf den Kolben (12) einwirkende Feder (15) ist.

6. Verlangsameranlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (33) lose in dem Kolben (12) sitzt, so daß er sich bei einem Überdruck am Anschluß (17) von dem Kolben wegbewegen kann.

7. Verlangsameranlage nach einem· der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil einen Steuereingang (11) aufweist, über den die der in Öffnungsrichtung auf den Kolben (12) einwirkenden Feder (15)" entgegengesetzte Seite des Kolbens (12) mit Druck beaufschlagbar ist.

8. Verlangsaineranlage, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlangsamergehäuse (22) um seine Achse (28) schwenkbar ist, so daß die Höhe (/j) des Luftleitiingsanschlusses (19) über dem untersten Teil des Verlangsamers durch Drehen des Gehäuses einstellbar ist.

9. Verlangsameranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (20) oberhalb des Verlangsamers (22) angeordnet ist.

10. Verlangsameranlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung vom Vorsteuerventil (20) zum Verlangsamer (22) in stetigem Gefälle verlegt ist.