DE1755449A1 - Druckluftverteiler fuer Bremsanlagen in Fahrzeugen - Google Patents

Description

Nürnberg, den α Mai 1968 20/45

FABBRICA ITALIANA MAGNETI MARSLLI S.p.A., Mailand, Italien "Druckluftverteiler für Bremsanlagen in Fahrzeugen"

Die Erfindung betrifft einen Druckluftverteiler mit einer hydraulisch

/für Bremsanlagen/ betätigten Steuerungseinrichtung/von Fahrzeugen, der eine, mit einem Druckluftspeicher verbundene erste Kammer enthält, die über ein Rückschlagventil mit einer zur Druckluftquelle führenden Leitung in Verbindung steht und über ein Einlaßventil mit einer zweiten Kammer verbunden ist und über ein Auslaßventil und eine dritte Kammer mit der Außenluft in Verbindung steht.

Bekanntlich werden Druckluftverteiler für Bremsanlagen unter einem konstanten Druck aus Druckluftspeichern gespeist. Bei Betätigung eines Bremsfußhebels versorgen sie die Bremszylinder der Bremsen mit Luft ( unter einem abgestuften Druck.

Die Druckluftverteiler der bekannten Art sind je nach den gestellten praktischen Anforderungen aus verschiedenen Bestandteilen aufgebaut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Druckluftverteiler so zu gestalten, daß sie unter weitgehender Verwendung von genormten Bauteilen und mit einem Minimum an dazu erforderlichen mechanischen Fertigungsaufwand hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwischen den jeweiligen Kammern des Druckluftverteilers vorgesehenen Dichtungen gleiche Bauart aufweisen und daß diese Dichtungen den Sitz, sowie gegebenenfalls die Führung für die entsprechenden untereinander gleiche Bauart aufweisenden Ventile bilden. Außer einer Anzahl von vollkommen gleichartigen Dichtungen zur Begrenzung der jeweiligen inneren Kammern und der ebenfalls vollkommen gleichartigen Einlaß-, Auslaß- und Absperrventile, enthält der erfindungsgemäße Druckluftverteiler ein Ge- ^häuseteil, das innen zylindrisch ausgebildet ist und durchgehend einen gleichen, dem Durchmesser der Dichtungen entsprechenden Durchmesser aufweist.

Die erfindungsgemäßen Druckluftverteiler eignen sich ferner zum unmittelbaren Einbau von Druckminderern. Im Falle einer derartigen räumlichen Kombination beinhalten die Druckminderer nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ebenfalls solche Dichtungen und Ventile, welche mit denjenigen der Druckluftverteiler identisch sind. Des weiteren weisen die erfindungsgeraäßen Druckluftverteiler Vorrichtungen auf, die zur Regelung des maximalen Bremsdruckes, je nach der den Fahrzeugachsen auferlegten Last dienen, wobei diese Vorrichtungen das Blockieren der Räder und damit deren Gleiten auf der Straße bei geringer Belastung des Fahrzeuges verhindern.

Die Bremedruckregelvorrichtung ist so gebaut, daß ihre Einstellorgane nur bei einer Bremsung des Fahrzeuges in unmittelbaren Kontakt gelangen, wodurch unnütze Schleifbewegungen bzw. ein rascher Verschleiß während der Fahrt vermieden wird.

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Ferner stellt die erfindungsgemäße Bremsdruckregelvorrichtung eine wesentliche Vereinfachung der Bremsanlage dar und beseitigt die bei den bekannten Bremsdruckregelvorrichtungen unvermeidliche, in Abhängigkeit von der Belastung auftretenden Verzögerung der Bremswirkung.

Die erfindungsgemäfien Druckluftverteiler eignen sich insbesondere zur hydraulischen Steuerung mittels einer Pumpe und können dementsprechend vorteilhafterweise mit einem hydraulischen Empfänger versehen sein.

/der Erfindung/ Einige AusfUhrungsbeispiele/werden nachstehend anhand der beigefügten

Zeichnungen näher erläutert. Ss stellen dar:

Fig.l Das Schema einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, welche die erfindungsgemäßen Druckluftverteiler enthält;

Fig.2 Den Längsschnitt eines auf hydraulischem Wege gesteuerten erfindungsgemäßen Druckluftverteilers;

Fig.3 Die Teilansicht eines mit einem Druckminderer zusammengebauten erfindungsgemäßen Druckluftverteilers;

Fig. 4 und 5 Zwei zueinander senkrechte Längsschnitte durch einen hydraulisch betätigten Druckluftverteiler, der erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zur Modulation des Bremsdruckes in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeuges versehen ifet;

Fig.6 Sine bevorzugte Ausführungsform für den unmittelbaren Anschluß eines erfindungsgemäßen Druckluftverteilers an einen Druckluftbehälter.

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In Fig.l ist eine pneumatische Bremsanlage mitjdrei Bremskreisen für ein Kraftfahrzeug veranschaulicht, das gleichzeitig als Zugfahrzeug ausgebildet ist.

Mit D,, Dp und D-, sind Druokluftverteiler bezeichnet, welche zusammen mit den Behältern S., S₂ und S, ein Aggregat bilden und auf hydraulischem Wege von der Pumpe P gesteuert werden.

Die Druckluftverteiler D₁, D₂ und D, entnehmen Druckluft aus den entsprechenden Behältern zur geregelten Betätigung der Bremsen K des Zugfahrzeuges und der Bremsen des Anhängers (über die Kupplung O).

Die Pig.2 zeigt im Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Druokluftverteiler. Im Gehäuse 1 bzw. innerhalb des durchgehend einen gleichen Durchmesser aufweisenden Zylinders, ist der Regelkolben 2 eingebaut, in welchem die vorgespannte Feder 3 mit Hilfe der Stange 4 gelagert ist, welche ihrerseits mit dem Kolben 2, mit dem elastischen Ring 5 und mit dem Näpfchen 6 verbunden ist.

Der Kolben 2 trägt auch eine Platte 7» welche über den gelochten Ansatz 8 mit dem Kolbenkörper in Verbindung steht. Unter dem genannten Ansatz ist eine Dichtung 9 eingebaut, deren mittlerer Bereich Io eine öffnung aufweist und die mit einem Kragen 11 versehen ist; Die mittlere öffnung und der Kragen 11 bilden den Sitz bzw. die Führung des Abflußventiles 12, welches über die Stange 13 mit dem Einlaßventil 14 verbunden ist und dessen Sitz sich aus der mittleren öffnung 15 der Dichtung zusammensetzt, welche mit der vorgenannten Dichtung gleichartig ist und einen Führungskragen 17 für das Einlaßventil 14 aufweist.

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Der Kolben 2 wird in der in der Fig.2 gezeigten Ruhestellung von einer sich auf den Teller 19 abstützenden Feder 18 festgehalten, wobei der genannte Teller seinerseits auf dem elastischen Ring 2o befestigt ist. Die Dichtung 16. ist unter dem Teller 21 befestigt, welcher gleicherweise von dem elastischen Ring festgehalten wird. Die Dichtung 16 wird mittels des gelochten Distanzstückes 22 an Ort und Stelle festgehalten, wobei sich dieses Distanzstück 22 auf die Dichtung 23 abstützt, welche mit den Dichtungen 9 und 16 gleichartig ist, deren mittlere öffnung 24 den Sitz des Absperrventlles 25 bildet, welches in dem Kragen 26 der Dich- a tung 23 geführt wird. Die Feder 27 hält das Einlaßventil 14, sowie das Absperrventil 25* auf den entsprechenden Sitzen fest.

Die drei Ventile, d.h. das Abflußventil 12, das Einlaßventil 14 und das Rückschlagventil 25 sind gleichartig, mit Ausnahme dessen, daß das Ventil 25 keine öffnungen aufweist, wogegen die Ventile 9 und 14, zum Einbau des Stabes 18, mit öffnungen versehen sind. Der Deckel 28 schließt das Gehäuse 1 unten ab. Auf dem oberen Teil des Gehäuses 1 ist der Deckel 29 befestigt, in welchem das Dichtungsstück Jo vorgesehen ist, worin sich der Kolben Jl, in dem der Regelkolben 2 seinen Sitz hat, ( gleitend bewegen kann.

Der Deckel 29 bildet, zusammen mit dem Kolben J>\, den hydraulischen Empfänger zur Steuerung des Druckluftverteilers. Der Deckel 29 trägt einen Anschluß 32 für das Anschlußrohr an die hydraulische Steuerungspumpe P (Fig.l). Das Gehäuse 1 trägt die Auslaßöffnung 33, den Anschluß 34 zur Verbindung des Rohres mit den Bremszylindern K bzw. zur Verbindung mit der Kupplung G (Fig.l), sowie den Anschluß 35 zur Verbindung mit einem BehälterS(Fig.l).

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Der untere Deckel 28 trägt den Anschluß 36 zur Verbindung mit dem Verdichter oder mit dem Druckregler. Der Plansch 37 zur Verbindung des Deckels 29 mit dem Gehäuse 1 bildet gleichzeitig den Anschlag zur Begrenzung der Hubbewegung des Kolbens 31.

Der Innenraum des Druckluftverteilers wird mittels der vorgenannten Einzelteile in verschiedene Kammern aufgeteilt. Die Kammer A zwischen dem Deckel 29 und dem Kolben 31, wird mit der über den Anschluß 32 hergeleiteten Steuerungsflüssigkeit des Druckluftverteilers gefüllt;die zwischen dem Kolben 2 und dem Kolben 31 vorgesehene Kammer B, steht über die Öffnung 38 der Kolbenstange 4 mit der Außenluft in Verbindung; die vom Kolben 2 begrenzte Kammer C steht über die Abflußöffnung 33 mit der Außenluft in Verbindung; die Kammer D zwischen dem Kolben 2 und der Platte 21 ist mittels des Anschlußstückes 34 mit den Arbeitsmitteln K und mit der Anschlußkupplung Q verbunden; die Kammer £ steht über den Anschluß 34 mit dem Behälter S in Verbindung. Die Kammern C und D stehen miteinander in Verbindung, sobald das Abflußventil 12 geöffnet ist, d.h. wenn sich der Druckluftverteiler in Ruhestellung befindet; unter diesen Voraussetzungen steht die Kammer D mit der Außenluft in Verbindung.

Die Kammer D tritt mit der Kammer B in Verbindung, sobald sich das Einlaufventil 14 öffnet; in dieser Weise, dadurch daß sich das Ventil 14 öffnet wenn das Ventil 12 geschlossen ist, wird die Kammer S mit den Arbeitsmitteln oder mit der Anschlußkupplung verbunden. Die Kammer S steht mit der von dem Kompressor oder von dem Druckregler hergeführten Rohrleitung in Verbindung, sobald sich das Rückschlagventil 25 öffnet.

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Es kann jedoch auch eine öffnung 39 zum Anschluß an das Manometer oder an den Unterdruckanzeigerschalter vorgesehen sein.

Der Druckluftverteiler arbeitet in der bekannten Weise: der von der in die Kammer A einströmenden SteuerungsflUssigkeit erzeugte Druck bewegt den Kolben 31, welcher seinerseits, über die Feder J, den Kolben nach abwärts bewegt. Hierdurch schließt sich das Auslaßventil 12 auf seinem Sitz Io; gleichzeitig öffnet sich das Einlaßventil 14, welches sich von seinem Sitz entfernt. Die über den Anschluß 35 von dem Be- ä halter S hergeführte Luft strömt aus der Kammer E in die Kammer D ein, bis sie die Arbeitsmittel K oder die Kupplung G über den Anschluß 34 erreicht.

Wenn der in der Kammer E vorherrschende Druck in Gegenwirkung zur Feder 3 auf den Kolben 2 einwirkt und diesen nach aufwärts schiebt, so schließt sich das Einlaßventil 14 erneut und in der Kammer D verbleibt der in Zusammenhang mit dem durch das Zusammenpressen der Feder 3 erzielte Druck. Der maximale Druck in der Kammer D wird erzielt, wenn der Kolben 31 an den Anschlag 37 anliegt; tatsächlich ist { die Feder 3 so vorgesehen, daß sie den Luftdruck unter dem Kolben 2 für den vorbestimmten Maximaldruck ausgleicht. Vermindert oder anulliert man den Druck der Steuerungsflüssigkeit in der Kammer A, so kehrt der Kolben 31 zu seiner Ruhestellung zurück; der Kolben 2 verschiebt sich gleicherweise nach aufwärts und bewirkt die öffnung des Abflußventils 12, wodurch die Luft aus der Kammer D in die Kammer C einströmen und hernach durch die Ausflußöffnung 33 in die Umgebungsluft austreten kann.

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Das Rückschlagventil öffnet sich« wenn der Druck in der Kammer S geringer als der aus der Verbindung 36, bzw. aus dem Kompressor oder dem Druckregler der Anlage herkommende Druck wird.

In Fig.3 ist eine Teilansicht des Schnittes der Fig.2 dargestellt« der Druokluftverteiler ist hier durch einen Druckminderer vervollständigt«

Der untere Deckel 28 (Fig.2) wurde durch das Gehäuseteil 4o eines Druckminderers ersetzt« der dann benötigt wird« wenn der Druck in einem mit dem Druckluftverteiler verbundenen Behälter S tiefer als der von,dem Kompressor oder dem Druckregler herkommende Druck ist. Im Gehäuseteil hat der Kolben 41 seinen Sitz welcher« in der Figur« von der Feder 42, welche sich auf den Deckel 43 abstützt, nach links gedrückt wird. Der Kolben 41 ist mit der Dichtung 44 versehen« welohe gleichartig mit den Dichtungen 9,16 und 23 (Fig.2) 1st, wobei diese Dichtung mittels des durch den Bolzen 46 auf dem Kolben 41 befestigten Beohers 45 an Ort und Stelle festgehalten wird.

Der Becher 45 weist Offnungen 47 zum Durchfluß der Luft auf und stützt sich auf den Teller 48 ab, unter welchem die mit den Dichtungen 9,16 und 23 (Fig.2) und mit der Dichtung 44 (Fig.3) gleichartige Dichtung 49 angeordnet ist.

Die Dichtung 49 und der Teller 48 werden mittels des gelochten Distanzstückes 5o zwischen dem Boden des Gehäuseteiles 4o und dem elastischen Ring 51 festgehalten.

Ein Ventil 52, welohes gleichartig mit den Ventilen 12,14 und 2 5 (Fig.2) ist, und mit einer Stange 53 versehen ist, hat seinen Sitz bzw. seine

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Führung in der mittleren öffnung 54 und in dem Kragen 55 der Dichtung und wird normalerweise, gegen die Wirkung der Feder 56, von dem Becher 45 in offener Stellung gehalten. Auf dem Boden des Gehäuseteiles 4o ist der Anschluß 57 zur Verbindung mit dem von dem Kompressor M oder von dem Druckregler herführenden Rohr vorgesehen.

Der Druckminderer ist innen durch die entsprechenden Einzelteile in mehr als eine Kammer aufgeteilt.

Die Kammer F, welche die Feder 42 enthält, steht über die auf dem i Deckel 4j5 vorgesehene öffnung 58 mit der Außenluft in Verbindung; die Kammer Fl steht mit der Kammer H des Druckluftverteilers in Verbindung, wenn das Rückschlagventil 25 geöffnet ist, mit der Kammer H ist sie verbunden, wenn das Ventil 52 geöffnet ist. Die Kammer F2 steht über den Anschluß 57 mit dem von dem Kompressor oder von dem Druckregler herführenden Rohr in Verbindung. Die Feder 42 ist so bemessen, daß, wenn der gewünschte Druck in der Kammer Fl erreicht ist, sich das Ventil auf seinem Sitz 54 sohließt; dadurch erhält man eine Begrenzung des Druckes in der Kammer Fl des Druckminderers und in der Kammer 5 des Druckluftverteilers, sowie in dem Behälter, wenn die aus dem in Punkt angeschlossenen Rohr hergeleitete Druokluft einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Die Fig.4 und 5 veranschaulichen zwei aufeinander senkrecht stehende Längsschnitte eines erfindungsgemäßen Druckluftverteilers, welcher eine Vorrichtung zur Modulation des Bremsdruckes des Fahrzeuges in Abhängig-

dem keit von der Belastung enthält. Die Modulationsvorrichtung ist zujii Zweck

vorgesehen, die Blockierung der Räder zu vermeiden, wenn das nur teil-

/oder leere/
weise belastete/Fahrzeug gebremst wird.

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Im Gehäuseteil 60 sind zwei Sitze 6l bzw. 62 für die Büchsen 63 und 64 vorgesehen, in welchen sM die Welle 65 drehbar gelagert ist. Diese Welle 65 wird durch einen auf sie aufgekeilten Hebel L gesteuert, welcher schematisch in Pig.5 dargestellt ist und fest mit einem, ein entsprechendes Profil aufweisenden Nocken 66 verbunden ist. Der Kolben 67, welcher hier den gleichen Zweck wie der in der Fig.2 dargestellte Kolben 2 erfüllt und diesem im wesentlichen gleicht, trägt innen einen Becher 68, der mit der öffnung 69 zur Verbindung mit der Außenluft versehen ist, wobei dieser Becher von einem, eine Feder 71 enthaltenden elastischen Ring 70 festgehalten wird. In der Kolbenwand sindfäie öffnungen 72 vorgesehen, welche den Einbau der Welle 65 und gleichzeitig den Austritt der Luft in die Umgebungsluft gestatten.

Der Druckluftverteiler kann mit dem in Fig.3 veranschaulichten Druckminderer, anstelle des unteren Deckels 28, versehen sein.

Der Druckluftverteiler mit dem Bremsdruckmodulator ist auf dem aufgehängten Teil des Fahrzeugs montiert, während das Ende des Hebels L über eine kleine Pleuelstange, oder über ein anderes zweckentsprechendes Mittel, mit dem nicht aufgehängten Teil des Fahrzeuges, bzw. mit der Fahrzeugachse in Verbindung steht. Ist das Fahrzeug unbelastet, so nehmen der Hebel L, die Welle 65 bzw. der Nocken 66 die in Fig.5 veranschaulichten Stellungen ein. Vergrößert sich dagegen die Belastung des Fahrzeuges, so verschiebt sich der Hebel, dadurch daß die Aufhängungen nachgeben, nach der dem Uhrzeiger entgegengesetzten Richtung, wobei sowohl die Welle 65* als auch den Nocken 66 in der gleichen Richtung mitnimmt. Im Laufe der

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COPY

Bremsung bewegt sich der Kolben 6j nach abwärts und der Becher 68 trifft mit dem Nocken 66 zusammen, und zwar früher oder später, je nach der Stellung des Nockens selbst. Ist das Fahrzeug vollbelastet, so trifft der Becher 68 niemals mit dem Nocken 66 zusammen, welcher dann so gedreht ist, daß er dem Becher 68 den Bereich des Minimalradius zuwendet. Ist das Fahrzeug unbelastet oder nur zum Teil belastet, so trifft der Becher 68 dann mit dem Nocken 66 zusammen, wenn der Kolben 67 den ersten Teil seiner Hubbewegung vollendet hat, worauf der Becher 68 die Feder zusammenpresst, die somit der Regelfeder 3 entgegenwirkt. Dementsprechend ist die von der Feder J auf den Kolben 67 ausgeübte Schubwirkung umso geringer, je früher der Becher 68 mit dem Nocken 66 zusamme trifft, wodurch der maximale Wert der in der Kammer D des Druckluftverteiiers vorherrschenden Druckes je nach der Größe der auf die Räder einwirkende Last begrenzt wird, um ein Blockieren oder Gleiten der Räder auf der Straße zu verhüten, wann das Fahrzeug nicht vollbelastet ist.

Fig.6 veranschaulicht eine vorteilhafte Ausführungsform für einen unmittelbaren Anschluß des erfindungsgemäßen Druckluftvertellers am Behälter.

Am Gehäuse des Behälters 75 wird der mit einer Dichtung 77* sowie mit einer längs des Umfanges dieser Dichtung laufenden Aussparung versehene Anschlußstutzen 76 angeschweißt, wobei der in zwei Hälften aufgeteilte Ring 78 in der genannten Aussparung befestigt wird. Auf den Anschlußstutzen 76 wird das Verbindungsrohr 35 (Fig.2) des Verteilers aufgezogen, welche einerseits vom Anschlußstutzen 76 und andererseits vom Flansch 79 festgehalten wird, wobei der Letztere mittels Schrauben oder

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OOPY

Stiftschrauben und entsprechenden Muttern (nloht In der Figur dargestellt) auf einem auf dem OehKuse des DruckluftVerteilers vorgesehenen Flansch der gleichen Art befestigt 1st. In den im Vorausgehenden beschriebenen Druckluftverteilern und Druokminderern gelangen gleichartige Ventile und Dichtungen in Anwendung. Dadurch werden vom bautechnischen Gesichtspunkt aus gesehen, wesentliche Vorteile erzielt. Ferner IMBt sich der Austausch der genannten Teile weitaus rascher und leichter bewerkstelligen. Des weiteren sind die VerteilergehKuseteile innen zylindrisch ausgebildet und weisen alle gleichen Durchmesser auf. Diese Lösung ist von dem Standpunkt der Fertigung solcher Körper besonders vorteilhaft .

Die im Vorausgehenden lediglich beispielsweise dargestellten Ausführungen eines erfindungsgemSflen Druckluftverteilers können aber auch je nach den gestellten praktischen Anforderungen abgeändert werden.

Die Erfindung umfasst daher auch alle Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale.

- Ansprüche -

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Druckluftverteiler mit einer hydraulisch betätigten Steuerungseinrichtung, der eine mit einem Druckluftspeieher verbundene erste Kammer enthält, die über ein Rückschlagventil mit einer zur Druckluftquelle führenden Leitung in Verbindung steht, über ein Einlaßventil mit einer zweiten Kammer verbunden ist, die ihrerseits mit Verbrauchern verbunden ist und über ein Auslaßventil und eine dritte Kammer mit der Außenluft in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den jeweiligen Kammern vorgesehenen Dichtungen gleiche Bauart aufweisen und daß diese " Dichtungen den Sitz sowie ggf. die Führung für die entsprechenden, untereinander ebenfalls gleiche Bauart aufweisenden Ventile bilden.

2. Druckluftverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehäuseteil innen zylindrisch ausgebildet ist und durchgehend einen gleichen, dem Durchmesser der Dichtungen entsprechenden Durchmesser aufweist.

J), Druckluftver teiler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einregelung des von ihm gelieferten Maximaldruckes in der dritten, mit der Außenluft verbundenen Kammer ein Nocken angeordnet ist, der mit " einem am Verteilergehäuse gelagerten und von einem Hebel je nach der Belastung des Fahrzeuges betätigten Drehzapfen fest verbunden ist.

4. Druckluftverteiler nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken die Regelung des Maximaldruckes dadurch bewerkstelligt, daß er, über eine Feder, auf den Verteilerkolben wirkt.

5. Druckluftverteiler nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß

/dessen Dichtungen und Ventile er einen Druckminderer oder Druckbegrenzer enthält,/die gleiche Bauart

Luft/ aufweisen wie die Dichtungen und Ventile des Druckverteilers selbst.

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6. Druolcverteiler nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Ge häuse des Druckminderers oder Druckbegrenzers gleichzeitig das Verschluß teil des Druckluftverteilergehäuses an dessen Drucklufteingangsseite bildet.

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