DE1780045B2

DE1780045B2 - Wiegeventil in lastabhaengigen bremskraftreglern, insbesondere fuer schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE1780045B2
Application number: DE19681780045
Authority: DE
Inventors: Hans 8000 München Pollmger
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1968-07-26
Filing date: 1968-07-26
Publication date: 1973-06-07
Also published as: BE736611A; GB1280685A; US3606294A; RO54846A; AT295592B; FR2013782A1; SE343804B; CH505719A; NL6911411A; DE1780045A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wiegeventil in lastabhängigen Bremskraftreglern, insbesondere für Schienenfahrzeuge, zwischen dem Fahrzeugrahmen und einer mit dem Fahrze'iggestell verbundenen Abfederung, bestehend aus einem Druckregelventil zur Steuerung eines dem Fahrzeuggewicht vcrhältnisgleichen Steuerdruckes in einer an. die Bremsvorrichtung angeschlossenen Kammer, die zur Steuerung des Druckregelventiles von einer von einem Anteil des jeweiligen Fahrzeuggewichtes belasteten Membran verschlossen ist, wobei zwischen der Ringfläche eines die Membran einspannenden, mit dem Fahrzeugrahmen in Verbindung stehenden Gehäuseringes und einer mit der Abfederung verbundenen Druckplatte einerseits und zwischen der Druckplatte und der Membran andererseits ein elastisches Mittel vorgesehen Li.

Bei diesen Merkmalen entsprechenden, bereits bekannten Wiegeventilen ist das elastische Mittel als hydraulische Druckmeßdose ausgebildet. Am vom Gehäusering umgebenen, kreisflächenartigen Oberflächenteil der Druckmeßdose liegt dabei die kleinere Fläche eines als Differentialkolben ausgebildeten Doppelkolbens an. auf dessen größere Kolbenfläche die Membran mit ihrer der vom Steuerdruck beaufschlagten Kammer abgewandten Seite aufliegt. Bei ίο diesen Wiegeventilen werden also die hohen Kräfte der Druckmeßdose untersetzt auf die Membran übertragen.

Die Druckmeßdosen der bekannten Wiegeventile erfordern einen relativ großen konstruktiven Aufwand, um sie mit einer Druckflüssigkeit aufzufüllen und anschließend zumindest für eine geforderte, s;örungs- und wartungsfreie Betriebszeit der Wiegeventile dicht zu halten. Außerdem ist die Beobachtung gemacht worden, daß bei den hohen Drücken, die eine solche Druckmeßdose aufnehmen muß. die Druckflüssigkeit mehr oder weniger dazu neigt, durch die elastischen Wandungen der Druckmeßdosen zu diffundieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wiegeventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches an Stelle einer aufwendigen Druckmeßdose nur ein sehr einfadies. billiges und betriebssicheres elastisches Mittel aufweist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das elastische Mittel aus einem scheibenartigen Gummikörper besteht.

Der scheibenartige Gummikörper kann geteilt ausgebildet sein, wobei zwischen der Ringfläche und der Druckplatte ein Gummiringkörper und zwischen der Menibrar und der Druckplatte :in zylindrischer Gummikörper angeordnet ist. Weiterhin können der Gummiringkörper und der zylindrisc e Gummikörper unterschiedliche elastische Eigenschaften aufweisen. Zwischen dem Gummiringkörper und dem zylindrischen Gummikörper kann ein Luftspalt vorgesehen sein.

Die Erfindung ist an Hand zweier schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele von Wiegeventilen näher erläutert.
Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein erstes und

F i g. 2 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel.

Ein Wiegeventil 1 ist zwischen einer Abfederung 2 auf einer Konsole 3 eines ungefederten Fahrzeugteiles, beispielsweise eines Fahrzeugdrehgestelles, und einem Fahrzeugrahmen 4 angeordnet. Es besteht aus einem Gehäuses mit einer Kammer6, die einen Druckmittel-Anschluß 7 aufweist, der mit der nicht dargestellten Bremsvorrichtung des Fahrzeuges in Verbindung steht.

Die Kammer 6 ist zur einen Seite durch eine Membran 8 abgeschlossen und zur anderen Seite von einer Gehäusezwischenwand 9 begrenzt, welche mittels einer zentralen öffnung einen Ventilsitz 10 bildet, der von einer Schulter 11 an einem Ventilrohr 12 abschließbar ist, wobei die Schulter 11 von einer sich an einem Gehäusedeckel 13 abstützenden Feder 14 in Richtung zum Ventilsitz 10 belastet ist. Das Ventilrohr 12 bildet an seinem unteren Ende einen weiteren Ventilsitz 15, der von der Membran 8 abschließbar ist. Ein 2:ur Atmosphäre freies oberes Ende 16 des Ventilrohres 12 ist druckdicht verschieblich

durch den Gehäusedeckel 13 geführt. Ein Raum 17 zwischen dem Gehäusedeckel 13 und der Gehäusezwischenwand 9 ist über eine Leitung 18 an eine nicht dargestellte Dnickluftquelle angeschlossen. Dli-Gehäuse 5 ist am Fahrzeugrahmen 4 befestigt.

Am Boden des Gehäuses 5 befindet sich eine beweeliche Druckplatte 19. die von der Abfederuni: 2 abgestützt ist. Auf der Druckplatte 19 liegt ein scheibenaniger Gurrmikörper auf. der sich aus einem Gummiringkörper 20 und einem von diesem umschlo>>enen zylindrischen Gummikörper 21 zusammensein. Zwischen der Membran 8 und der Druckplatte 19 ist ein am Gehäuses fester Gehausering 22 vorcesehen. wobei zwischen dem Gehiiiiscrine 22 und" der Druckplatte 19 der elastische Gummirmgkörpe: 20 und zwischen der Druckplatte 19 und der Membran 8 der zylindrische Gummikörper 21 annei ist. Nach dem Ausführune^beispiel u.t zwidem Gummilingkörper 20 und dem z\linen Gummikörper 21 ein ringförmiger Luftspalt raesehen. der eine ungehinderte cast ehe \ er-.ne des Gummiringkörpers 20 und des Gummi- ^ 21 erlaubt.
- erfindungsgemäße Wiegevemil arbeitet wie

i\-r Raum 17 des Wiegeventils 1 ist über die Lei- vs'·: 18 mit Druckluft beaufschlagt. In der Kamm.: 6 wird ein lastabhängiger Druck ceb'.ldet. der ül\:r den Druckmittelanschluß 7 mit der Bremsxorrui-ung in Verbindung steht.

»vird das Fahrzeuggewicht erhöht, so wird in entsprechender W^Teise der Gummiringkörper 20 zwischen dem Gehäusering 22 und der Druckplatte 19 ehern erhöhten Druck ausgesetzt. Ein bestimmter B.· ichteil dieses erhöhten Druckes wirkt über den zylindrischen Gummikörper 21 unmittelbar auf die Membran 8. die dabei nach oben ausgebeult wird, wv'nei die S.hulter 11 am Ventilrohr 12 entgegen der Kiv.it der Feder 14 von dem Ventilsitz 10 abgehoben wird. Dabei strömt Luft aus dem Raum 17 in die Ki.mmero. bis der Druck in der Kammer 6 derart erh <'^:H ist. daß die Membran 8 entgegen der Kraft des zylindrischen Gummikörpers 21 wieder in ihre Ausci-.niislage relativ zum Gehäuse 5 zurückgedrücki wird. Dabei wird das Ventilrohr 12 von der Feder 14 nieder nach unten gedrückt, und die Schalter kommt erneut auf dem Ventilsitz 10 zu liegen, um den Raum 17 von der Kammer 6 abzutrennen. Der erhöhte Druck in der Kammer 6 entspricht jetzt der erhöhten Last des Fahrzeuges. 5c

Wird das Fahrzeug entlastet, verringert sich entsprechend die von dem elastischen Gummiringkörper 20 zwischen dem Gehäusering 22 und der Druckübertragene Druckkraft. Da zunächst noch der abzudichten. Der verminderte Druck in der Kammer 6 entspricht jetzt der verminderten Last des Fahrzeuges.

Ein mehr im einzelnen dargestelltes Ausführungsbeispiel ist aus F i g. 2 ersichtlich. Das Gehäuse des Wiegevemils 24 besteht hier aus einem Gehäusedekkel 25. einer zwischen dem Gehäusedeckel 25 und einem Gehäusering 26 eingespannten Membrane 27 und einer stempeiförmigen Druckplatte 28. die in einem zylindrischen Gehäuseansatz 29 an dem Gehäusering 26 geführt ist. Zwischen dem Gehäusering 26 und der Druckplatte 28 befindet sich ein elastischer Gummiringkörper 30. Der Gehäusering 26 ist mit einem Innenflansch 31 versehen, der zur Aufnähme einer Innenbüchse 32 dient. Die Innenbüchse 32 dient ihrerseits als Führung für einen Kolben 33. der auf einem sich im freien Ringraum des Gummiringkör-^rs 30 befindenden, von der Druckplatte 26 getragenen zylindrischen Gummikörper 34 aufliegt. Dabei bleibt zwischen dem Gum.,!!ringkörper 30 und dem zylindrischen Gummikörper 34 ein Rincspah 35 frei.

Ein mit dem Kolben 33 in Verbindung sehender Kolben 36 mit wesentlich größerer Fläche als der des Kolbens 33 ist in einem zylindrischen Teil 37 des Gehäuseringes 26 geführt und stützt sich mit seiner gesamten Kolbenfläche an der Membran 27 ab. die zwischen sich und dem Gehäusedeckel 25 einen Raum 38 einschließt. Ein Sicherungsring 39 befindet sich in einer radialen Ringnut 40 am unteren Ende des zylindrischen Gehauseansatzes 29. Um das untere Ende des zylindrischen Gehäuseansatzes 29 ist eine Dichtungsmanschette 41 gelegt, die einerseits mit einem festspannbaren Band 42 an die Außenwand des Gehäuseansatzes 29 und andererseits mit einem Federring 43 an einer zurückspringenden Fläche 44 der Druckplatte 28 festgehalte/. ist. Der Gehäusedeckel 25 ist durch Bolzen 45 mit dem Gehäusering 26 fest verbunden. Der Gehäusedeckel 25 läßt sich an dem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen befestigen. Ein Raum 46 zwischen dem Kolben und dem Gehäusering 26 ist durch eine Bohrung entlüftet.

In dem Raum 38 befindet sich ein Druckregelventil 48, das in einem Öffnungshals 49 des Gehäusedeckels 25 eingeschraubt und mit einer Schutzkappe 50 abgedeckt ist. Ein von der Schutzkappe 50 abgedeckter Raum 51 steht über eine Bohrung 52 im öffnungshals 49 mit der Atmosphäre in Verbindung. Das Druckregelven'.il 48 besteht aus einem Stößel 53, der mit einem verbreiterten Fußteil 54 auf der Membran 27 aufliegt und in ein Ventilgehäuseteil hineinragt, das an einem oberen Eno> 56 mit einem Aussengewinde in ein Innengewinde des öffnungs-

der zylindrische Gummikörpre 21 unter der sich jetzt nach unten ausbeulenden Membran 8 unter dem entsprechend erhöhten Druck gehalten. Hierbei hebt die Membrane vom Ventilsitz 15 des Ventilrohres ab. das mit seiner Schulter 11 auf dem Ventilsitz den Raum 17 von der Kammer 6 abschließt. Es kann jetzt Luft aus der Kammer 6 durch das Ventilrohr ins Freie strömen, bis sich in dieser ein der verringerten Fahrzeuglast entsprechender verringerter Druck

55 liaises ·*7 gi\_iii.. .hi. .J^w.. .

ventils 48 befindet sich in einer Nut eine Scheibe 57, gegen die sich ein Einsatzteil 58 mit einer zentralen Bohrung 59 abstützt, die einen verengten Austritt aufweist. In der Bohrung 59 ist gegen eine Feder

60 ein zylindrischer Führungsteil 62 eines axial durchbohrten Ventiltellers 63 verschiebbar, der von der Feder 61 gegen eine Ringschulter 64 im Inneren des Ventilgehäuseteiles 55 gedrückt wird. Die einen Ventilsitz darstellende Ringschulter 64 bildet mit dem

eingestellt hat. Dabei wird die Membran 8 entgegen dem verringerten Drv?k in der Kammer 6 von dem zylindrischen Gummikörper 21 wieder angehoben, um dabei den Ventilsitz Ϊ5 des Ventilrohres 12 vvie-

tlisitz aarsieiieiiuc i\i>ig^uu.^, „, ..

Ventilteller 63 ein Ventil. Der Ventilteller 63 bildet außerdem mit der am oberen Ende des Stößels angeordneten, einen Ventilsitz darstellenden Ringschulter 65 ein Ventil. Zwischen dem Fußteil 54 und

einem äußeren Absatz 66 des Druckregelventils 48 dem Ventilgehäuseteil 55 heraus. Unter der Kraft der ist eine Feder 67 eingespannt. Oberhalb des Ventil- Feder 61 schließt der Ventilteller 63 wieder das Ventcllers 63 befindet sich in dem Ventilgehäuseteil 55 til, wenn im Raum 38 ein dem erhöhten f ahrzeuggecinc radiale Bohrung 68, die an eine Bohrung 69 ^;:.i wicht entsprechend erhöhter Druck herrscht.
Gehäusedeckcl 25 anschließt, der einen Anschluß- 5 Wird das Gewicht eines Fahrzeugrahmens verminflansch 70 für eine Luftleitung zur Zuführung von dert, so verringert sich die Kraft, mit der der Gehäu-Druckluft aufweist. Der Raum 38 zwischen der sering 26 auf dem Gummiringkörper 30 lastet. Das Membran 27 und dem Gehäusedeckel 25 ist über führt dazu, daß der Gehäuscring 26 mit dem Gehäueine Bohrung 71 mit einem Anschluß 72 für eine sedeckel 25 und dem eingeschraubten Ventitgehäuse-Luftleitung zu einer nicht dargestellten Bremsvor- io teil 55 vom Gummiringkörper 30 relativ gegenüber richtung versehen. dem von dei Feder 67 belasteten Stößel 53 ange-Das Wiegeventil 24 arbeitet wie folgt: hoben wird, so daß sich der Stößel 53 von dem Wird das Gewicht eines Fahrzeugrahmens erhöht, Ventilteller 63 abhebt. Hierdurch strömt Luft aus so drückt der Gehäusering 26 mit erhöhter Kraft ge- dem Raum 38 über eine Bohrung 73 im Ventilteller gen den Gummiringkörper 30, der sich daraufhin et- «;, 63, die Bohrung 59, den Austritt 60 im Einsatzteil 58 was elastisch verformt. Da nicht in gleicher Weise und über den Raum 51 mit der Bohrung 52 so lange eine erhöhte Kraft über die Kolben 33 und 36 auf ins Freie, bis der Druck sich im Raum 38 um einen den zylindrischen Gummikörper 34 wirkt, bleiben der Entlastung des Fahrzeugrahmens entsprechenden die Kolben 33 und 36 gegenüber dem Gehäusering Betrag verringert hat. Die Folge ist, daß bei einer 26 etwas zurück. Hierdurch wird der Stößel 53 ent- »o Verringerung des Luftdruckes in dem Raum 38 auch gegen der Kraft der Feder 67 etwas in das Ventilge- die Kraft verringert wird, mit der die Kolben 33 und häuseteil 55 hineingedrückt, wobei der Ventilteller 36 gegen den zylindrischen Giimmikörper 34 drük-63 entgegen der Kraft der Feder 61 von seiner Ring- ken. Wobei nunmehr auch die Kolben 33 und 36 anschulter 64 abgehoben wird. Hierdurch strömt Luft gehoben werden, was zum Schließen des Druckregelüber die Bohrungen 69 und 68 und das Ventilgehäu- »5 ventils 48 durch Anlage des Stößels 53 am Ventiltelseteil 55 in den Raum 38, wo der Druck so weit er- ler 63 führt.

höht wird, bis die Kolben 33 und 36 in ihre ur- An Stelle des Gummiringkörpers 30 und des zylinsprüng'.khe Relativlage ?um Gehäusering 26 nach drischen Gummikörpers 34 kann als scheibenartiger unten zurückgedrückt worden sind. Der zylindrische Gummikörper eine ungeieilte Gummiplatie vorgcsc-Gummikörper 34 wird vertikal etwas zusammenge- 30 hen sein, deren elastische Eigenschaften derart gedrückt und horizontal entsprechend auseinanderge- wählt sind, daß bei unterschiedlichen Lasten auf dem drückt. Der Ringspalt 35 zwischen dem Gummiring- Gehäusering 26 und den Kolben 33 und 36 eine der körper 30 und dem zylindrischen Oummikörper 34 Lastdifferenz entsprechende Differenz in den Stärken ist genügend weit gewählt, so daß beide Gummikör- der Gummiplatte zwischen ihrem von dem Gehäuseper gegenseitig ungehindert etwas radial auseinander- 35 nag 26 belasteten ?ußeren Teil und ihrem /on den gedruckt werden können. In dem Maße, wie die KoI- Kolben 33 und 36 belasteten zentralen Teil besteht, ben 33 und 36 von dem erhöhten Druck im Raum 38 Dabei kann der zentrale Teil der Gummiplatte auch nach unten gedrückt werden, wandert der Stößel 53 andere elastische Eigenschaften aufweisen als der äuunter dem Einfluß der Feder 67 wieder etwas aus ßere Teil der Gummiplatte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wiegeventil in lastabhängigen Bremskraftreglern, insbesondere für Schienenfahrzeuge, zwischen dem Fahrzeugrahmen und einer mit dem Fahrzeuggestell verbundenen Abfederung, bestehend aus einem Druckregelventil zur Steuerung eines dem Fahrzeuggewicht verhältnisgleichen Steuerdruckes in einer an die Bremsvorrichtung angeschlossenen Kammer, die zur Steuerung des Druckregelventils von einer von einem Anteil des jeweiligen Fahrzeuggewichtes belasteten Membran verschlossen ist, wobei zwischen der Ringfläche eines die Membran einspannenden, mit dem Fahrzeugrahmen in Verbindung stehenden Gehäusen-· les und einer mit der Abfederung Ncrbundenen Druckplatte einerseits und zwischen der Druckplatte und der Membran andererseits ein elastisches Mittel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel aus einem scheibenartigen Gummikörper besteht.

2. Wiegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenartige Gurnmikörper (20. 21 bzw. 30, 34) geteilt ausgebildet ist, wobei zwischen dem Gehäusering (22 bzw. 26) und der Druckplatte (19 bzw. 28) ein Gummiringkörper (20 b~\v. 30) und zwischen der Membran (8 bzw. 27) and de" Druckplatte ein zylindrischer Gummikörper (2? bzw. 34) angeordnet ist.

3. Wiegeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummiringkörper (20 bzw. 30) und der zylindrische Gummikörper (21 bzw. 34) unterschiedliche elastische Eigenschaften aufweisen.

4. Wiegeventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gummiringkörper (20 bzw. 30) und dem zylindrischen Gummikörper (21 bzw. 34) ein Luftspalt (23 bzw. 35) vorgesehen ist, der ein Zusammendrükken der Gummikörper (20, 30 bzw. 21, 34) ohne oder weitgehend ohne gegenseitige Berührung erlaubt.