DE1805248A1

DE1805248A1 - Druckmittelzufuhrregler mit veraenderlicher Charakteristik in Abhaengigkeit von der Stellung eines beweglichen Einstellelementes desselben

Info

Publication number: DE1805248A1
Application number: DE19681805248
Authority: DE
Inventors: Mann Torsten Lars Teodor
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-10-25
Filing date: 1968-10-25
Publication date: 1969-05-22
Also published as: DE6803983U; SE312080B; GB1212050A

Description

Postsdiadc-Konto: Bank-Konto: T*!»fon T*l.-Adr.

München 22046 Dmdnar Bank AG. MündiCII (1111) 2il»tf Ufnpat MOndim

MUnchm 2, Marlenplatz, Kto.-Nr. «7W

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Torsten Lars Teodor Mann Strandpromenaden 32, Salts ;}öbaden, Sohweden

Druotonittelzufuhrregier mit veränderlicher Charakteristik in Abhängigkeit von der Stellung eines bewegliohen Einstellelementes desselben

Die Erfindung bezieht sioh auf einen Druokmittelzufuhrregler mit veränderlicher Charakteristik in Abhängigkeit von der Stellung eines beweglichen Einstellelementes desselben, wobei dieser Regler besonders aber nicht ausschließlich bestimmt ist zum Steuern der Bremskraft von druckmittelbetätigten Bremsen eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Größe der von dem Fahrzeug getragenen last. Insbesondere bezieht sioh die Erfindung auf solohe Regler der oben erwähnten Art, bei denen das Einstellelement einen verschiebbaren Schwenkpunkt ftir ein Kippelement aufweist, das einem Kipphebel gleioht und, während es um den Sohwenkpunkt sohwenkt, dazu dient, Gegenkräfte zwischen zweibeweglichen Wänden zu übertragen, die jeweils eine Druckkammer begrenzen, wobei eine dieser Wände duroh

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einen Steuerdruck, der dem Eegler zugeführt wird, und die andere duroh den Ausgangsdruok des Reglers betätigt wird und wobei der Eegler außerdem eine Ventilvorrichtung aufweist, deren Wirkung duroh die genannten Gegenkräfte reguliert wird, um eine Änderung des Ausgangsdruokes im Fall von Ungleichgewicht zwischen diesen Kräften hervorzurufen. Diese Änderung kann entweder eine Erhöhung des Ausgangsdruokes durch Hinzufügen von Strömungsmittel von einer Druokquelle oder eine Verringerung des Ausgangsdruckes duroh eine Abgabe von Strömungsmittel an die Umgebung hervorrufen, und zwar derart, daß das Gleiohgewioht wieder hergestellt wird.

Eegler dieser Art sind seit langem bekannt und waren Gegenstand einer ausgedehnten Entwicklungsarbeit, die jedoch zu einer immer komplizierteren Konstruktion und einer erhöhten Empfindlichkeit gegen Störungen führte, was nicht als zufriedenstellend bezeichnet werden kann. Das Hauptziel dieser Erfindung ist es, einen vereinfachten und verbesserten Eegler der erwähnten Art zu sohaffen, der sowohl billiger als auch leiohter herzustellen ist infolge einer Verringerung der Anzahl der benötigten Teile, nicht zuletzt da der Zusammenbauvorgang vereinfacht wurde, und der infolge seines Aufbaus relativ unempfindlich gegen Betriebsstörungen ist. Ein weiteres Ziel, der Erfindung ist es, einen Eegler zu schaffen, dessen Konstruktion ihn besonders zur Kombination mit verschiedenen einzelnen Komponenten naoh dem Baukastenprinzip geeignet maoht, so daß die neue Komponente oder Einheit auf verschiedene Wege zwischen bekannten Komponenten eingesetzt werden kann, um verschiedene Punktionsarten zu erzielen.

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Bas Hauptmerkmal des Keglers gemäß der Erfindung liegt darin, daß das Kippelement von einer Membran getragen wird und an dieser befestigt ist, die Infolge ihrer eigenen Neigbarkeit dem Kippelement die notwendige Bewegliohkeit gibt und die eine der beiden genannten Wände bildet, die eine Druckkammer begrenzen. Auf diese Weise ist das Kippelement zuverlässig in dem Regler befestigt, ohne daß seine Bewegliohkeit duroh feste Wellen oder Gelenke eingeschränkt ist, und gleichzeitig ist die g Heglerkonstruktion in tlberrasohend großem Ausmaß vereinfaoht worden. Irotz der augenaoheinliohen Einschränkung der Amplitude der Bewegungen des kippelementes bietet die erhöhte Bewegungsfreiheit des Kippelementes verbesserte Möglichkeiten der Veränderung in bezug auf die Reglerfunktionen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von einigen Ausfuhrungsbeispielen in Verbindung mit der Zeiohnung beschrieben. Darin zeigern

Fig* 1 eine Schnittansioht einer ersten Ausführungsform des Reglers; ^

Flg. 2 einen horizontalen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1|

Fig. 3 eine Sohnittansioht einer zweiten Ausfuhrungsform des Reglers gemäß der Erfindung}

Fig. 4 eine Abwandlung des Reglers gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 eine erweiterte Ausfuhrung des Reglers gemäß Fig. 1.

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Bs soll bereits jetzt darauf hingewiesen werden, daß alle gezeigten und beschriebenen Regler zum Einbau in pneumatische Bremsanlagen fiir Fahrzeuge gedacht sind, aber es sollte beaohtet werden, daß die Regler auch für andere Druckmittel als Luft und für andere ähnliche Aufgaben verwendet werden können, beispielsweise in festen Einbauten. In allen gezeigten Beispielen hat der Regler eine öffnung A, duroh die ein Teil des Inneren des Reglergehäuses H in offener Verbindung mit der Umgebung steht, einen Anschluß C für eine Leitung zu Bremszylindern (nicht gezeigt) od. dgl«, die über den Regler betätigt werden sollen, einen Anschluß F für eine Druckluft quelle mit ausreichender Leistung zur Betätigung der Bremszylinder usw. und einen Ansohluß S zum Zufuhren eines Steuerdruckes, dessen Aufgabe es ist, die Reglerfunktionen einzuleiten und zu steuern. Es sollte jedooh beaohtet werden, daß es in bestimmten Einbauten denkbar ist, die Anschlüsse F und S in offene Verbindung miteinander zu bringen, wobei dann der zur Verfugung stehende Maxlmaldruok am Ansohluß F zu jeder Zeit dem Steuerdruck am Anschluß S entspricht und wobei dann beide Drlioke mittels eines gesonderten Druokregelventila reguliert werden, das nloht gezeigt ist. Die Ausfuhrungsformen gemäß Fig* 4 und 5 weisen außerdem einen weiteren Ansohluß M für eine Zufuhrleitung von einer geeigneten Druckmittel-Quelle auf. Diese Anordnung ist besonders geeignet für Anhängerι wo die Zufuhrleitung dazu dient, ständig den Druok in einem besonderen von dem Anhänger getragenen Vorratsbehälter zu ergänzen, und in einem solchen Fall aohließt der Regler einen sogenannten Notbremskolben N ein, der duroh den Druok am Anschluß M betätigt und solange unwirksam gehalten wird, wie dieser Druok einen

bestimmten Wert übersteigt, aber in Tätigkeit tritt, um unmittelbar die Bremsen anzulegen, wenn der Druok am Anschluß M abfällt.

In der in Pig. 1 und 2 gezeigten Ausführung ist eine Membran 1 in bekannter Weise in den unteren Teil des Heglergehäuses H eingeklemmt und trägt in der Mitte eine Scheibe 2, die an ihr befestigt ist und deren Unterseite durch eine Druckfeder 3 belastet ist. Die Membran 1 ™ begrenzt eine Druckkammer 4» die iiber einen Kanal 5 im Reglergehäuse in offener Verbindung mit dem Anschluß C steht. Ein Einstellelement 6 ist gleitend im Reglergehäuse derart geführt, daß es in radialer Riohtung relativ zur Membran 1 und zur Soheibe 2 bewegbar ist_n und dieses Einstelielement 6 trägt an seinem inneren Ende ein Paar Stützrollen 7, die frei drehbar sind und mit ihren Oberseiten an einer Stützfläche 8 parallel zur Klemmebene der Membran 1 anliegen, während sie mit ihren unteren Seiten mit der Oberseite der Soheibe 2 zusammenarbeiten. Die Rollen 7 bilden einen Sohwenkpunkt für die Scheibe 2, die in Zusammenarbeit mit diesem Schwenkpunkt als Kipp- i element in Form eines Kipphebels dient.

In demjenigen Teil der Oberseite der Scheibe 2, der von den Stützrollen 7 abgewandt ist, ist ein becherförmiger Sitz 9 für das untere Ende einer Betätigungsstange 10 vorgesehen, die duroh eine öffnung 11 in einer Trennwand im Gehäuse H hindurchtritt und mit ihrem oberen Ende in einer mittleren Aussparung 12 in einem nach unten gerichteten sohaftartigen Abschnitt 13 eines Kolbens H aufgenommen ist, der vertikal in einem oberen zylindrischen Abschnitt des Reglergehäuses verschiebbar

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ist. Die Oberseite des Kolbens H "begrenzt eine zweite Druckkammer 15, die in offener Verbindung mit dem Anschluß S steht, und der Umfang des Kolbens arbeitet mit einer oberen und einer unteren O-Eingdiohtung 16 bzw«, 17 in dem Gehäuse zusammen. Der Kolben 14 dichtet in allen Stellungen gegen die obere 0-Eingdiohtung 16 ab, v/ährend er gegen die untere 0-Eingdiohtung 17 nar in- seiner oberen gezeigten Stellung abdichtet« Zu diesem Zweck ist der Kolben mit einem engeren.Mittelstuck 14⁹ versehen^ das j wenn sich der Kolben etwas nach unten "bewegt hat₉ freien Durchtritt für die Druokluft von dem lasolilaS 1 au dem Anschluß G an der Diohtung 17 ¥orb©i ©rmöglicht <> Sobald jedoch dieser Durchtritt geöffnet wird, sehließt eine O-Eingdiohtung 18 an dem sohaftartigta Abschnitt 13 des Kolbens die öffnung 11 in der Erennwani des· Heglaz⁵-= gehäuses, und dadurch dient der Kolben 14 @MOk als ausgeglichene Ventilvorriohtung.

Dem in dem Anschluß S vorherraohenäss Steuerclsuek der auf diese Weise den Kolben 14 nach unten drückt uni somit dazu neigt, eine Druckluftzufuhr von -aem^AnsohliiB zu dem Anschluß 0 hervorzurufen, wirkt der Druok in des Anschluß 0 entgegen. Es sollte jedoch beachtet werden^ daß dieser Druck im Anschluß C auch in der Druckkammer 4 wirksam ist und somit die Membran 1 und damit auch die Soheibe 2 nach oben drtiokt, so daß der Kolben 14 über die Betätigungsstange 10 betätigt wird. Es sollte offen-, sichtlich sein, daß die Kraft, der der Kolben 14 über die als Kippelement wirkende, von der Membran getragene Scheibe 2 ausgesetzt ist, in hohem Maße abhängig ist von der Stellung der Stützrollen 7, so daß die Wirkung des Bremszylinderdruokes am Anschluß 0 in der Druckkammer 4

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allmählich mit der Verkürzung des Abstandes zwisohen den Stützrollen 7 und der Mitte der Soheibe 2 und der Membran abnimmt. Wenn nun das Einstellelement 6 und damit die Stellung der Stützrollen 7 auf geeignete Weise durch einen Meohanismus betätigt wird, der die Fahrzeugbelastung feststellt, kann eine kräftigere Bremswirkung auf an sioh bekannte Weise erzielt werden, wenn eine größere Last auf dem Fahrzeug liegt als bei einer kleineren Last. ä

Statt die Anschlüsse F und S offen zu verbinden, wie es vorher beschrieben wurde, ist es nattirlioh in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 auoh möglich, einfach die obere O-Ringdiohtung 16 fortzulassen, und den oberen Abschnitt des Kolbens 14 so zu gestalten, daß der geregelte Druok vom Anschluß F zur oberen Seite des Kolbens gelangen und diese beeinflussen kann, wodurch der Ansohliiß S vollständig entbehrlich wird.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist auf ähnliche Weise eine Membran 1' in einem Reglergehäuse H¹ eingeklemmt und trägt in der Mitte eine runde Soheibe 2¹, ( die an ihr befestigt ist und als Kippelement in Zusammenarbeit mit einer Stützrolle 7* dient, die wiederum als Sohwenkpunkt dient und mittels eines Elnatellelementes 6· bewegbar ist. In diesem Fall begrenzt die Membran 1 eine Druckkammer 4', die in offener Verbindung mit dem Ansohluß S steht. Hier wird die Soheibe 2* nicht duroh •ine besondere Feder betätigt, sondern sie ist an ihrer Unterseite mit einem beoherförmigen Sitz 9* versehen, der das obere Ende «iner Stange 10' aufnimmt, die als Betätigungsstange dient und in der Mitte von einer zweiten

Membran 20 in dem Regler hervorsteht. Diese zweite Membran ersetzt den Kolben 14 in der vorhergehenden Ausführung und hat einen mittleren Absohnitt 22, der von einer Feder 21 betätigt wird, die mit einem doppelt wirkenden Ventilkörper 23 zusammenarbeitet, der abwechselnd einen Auslaßkanal zwisohen einer Druckkammer 24, die von der Membran 20 und dem inneren Teil des 6-ehäuses begrenzt wird, das mit der Atmosphäre duroh die öffnung A in Ver-™ bindung steht, oder einen Binlaßkanq,! für Druokluft von dem Ansohluß F öffnet. Die Druckkammer 24 steht in diesem Fall in offener Verbindung mit dem Ansohluß C zu den Bremszylindern. ■

In diesem Fall steht der Ansohluß 0 normalerweise mit der Atmosphäre duroh die öffnung A in Verbindung, solange der dem Regleransohluß 3 zugeführte Steuerdruck nioht ausreioht, die Feder 21 Über die von der Membran getragene Soheibe 2' zusammenzudrücken, die als Kippelement dient. Wenn der Steuerdruck einen ausreichend hohen Wert erreioht, um die oben erwähnte Funktion zu erfüllen, It wobei sich der Wert natürlioh in Abhängigkeit von der Stellung der Stützrolle 7' ändert, wird die Druckkammer 24 und somit der Zylinderansohluß 0 stattdessen in Verbindung mit dem Druokluftansohluß F gebraoht, und der Druokanstieg unterstützt jetzt das erneute Aufwärtsdrükken der Membran 20, so daß eine ausgeglichene Ventilfunktion erzielt wird.

Der Regler gemäß Fig· 4 unterscheidet sioh von dem gemäß Fig. 3 daduroh, daß die von der Membran 1' getragene Soheibe 2' an ihrem reohten Absohnitt duroh

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eine Zugfeder 25 betätigt wird, die bestrebt ist, die Membran von der Stützrolle 7^f abzulieben, und dadurch eine Änderung der Regleroharakteriatik hervorruft, und auoh daduroh, daß die mit der zweiten Membran 20 zusammenarbeitende Ventilvorriohtung als Ventilaohieber 26 ausgestaltet ist, der einen Notbremskolben N einschließt. Die von der Membran 20 begrenzte Druckkammer 24- ist noch in offener Verbindung mit dem BremszylinderansohluS G, und die Druokluft zum Betätigen der Bremsen wird dem ä

Regler durch den Yorratsbehälteransohluß F zugeführt, der jedoch mit Ergänzungsdruokluft duroh eine leitung (nicht gezeigt) versorgt wird, die mit dem Anschluß M in Verbindung steht. Sobald der Druok in dieser Zufuhrleitung ausreichend hoch ist, um den Notbremskolben gemäß der' Zeichnung nach oben zu drüoken, bleibt die Notbremse unwirksam und bildet nur einen Teil des Ventilsohiebers 26, der die Ableitung der Druokluft vom Anschluß 0 an die Umgebung duroh eine öffnung 27 im unteren Abschnitt des Reglergehäuses regelt, wenn aber aus irgendeinem Grund der Druok im Anschluß M abfällt, tritt der Notbremskolben unmittelbar in Aktion, indem er die in.der Zeiohnung gezeigte Lage einnimmt. Diese Anordnung ( mit einem besonderen Notbremskolben wird vorzugsweise in Anhängern verwendet, um ein unmittelbares Anlegen der Bremse sicherzustellen, wenn sich der Anhänger von dem Zugfahrzeug löst oder unbeabsichtigt von ihm getrennt wird.

Der Regler gemäß Fig. 1 kann auf ähnliche Weise mit einem besonderen Notbremskolben kombiniert werden, wie es aus Fig. 5 ersiohtlioh ist, wo der Notbremskolben als besonderer Zusatz zu dem 6-ehäuseabeohnitt angeordnet

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ist, der den Kolben 14 einschließt. Bs sollte "bemerkt werden, daß der Notbremskolben in diesem EaIl duroh eine kräftige Feder 30 betätigt wird., die, wenn der Druok in dem Zufuhrleitungsanschluß M nicht ausreicht {, den Notbremskolben H gemäß der Zeichnung naoh links schiebt, ■ so daß er den Einlaß gegen den Anschluß S abdichtet*. Ein engeres Mittelstiiok 31 des lotbremskolbens öffnet dann eine freie Verbindung zwisohen dem Einlaß 32 zur Druokkammer 15 und einem in dem Ventilgehäuse vorgesehenen Kanal 33, so daß der Vorratsdruok am Anschluß F auf die Oberseite des Kolbens 14 einwirken kann, um ein® Bremswirkung hervorzurufen. Bei normalem Betrieb , d. h. wenn der Notbremakolben N sich in der in der Zeichnung dargestellten Lage befindet, wirkt der Kanal 33 als Brgänzungsleitung, und die Druckluft vom Anschluß M gelangt frei duroh eine Dichtungsanordnung 34, die um den ben herum angeordnet ist und als nicht surä Ventil dient.

Zahlreiche Abwandlungen sind möglioh„ Beispielsweise brauoht die Scheibe 2 oder 2¹, die von d©r Membran getragen wird und als Kippelement dient, nicht rund au sein, sondern sie kann z. B. oval sein, und unabhängig von der Form kann sie mehr oder weniger exzentrisch, relativ zur Membran angeordnet werden, um eine größere Bewegungsfreiheit an der einen Seite zu erhalten als an der anderen. Außerdem kann die Scheibe an der Membran auf viele verschiedene und bekannte Weisen- befestigt ward®n.

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Claims

Patentansprüche ι

1. Druokmittelzufuhrregier mit veränderlicher Charakteristik in Abhängigkeit von der Stellung eines bewegliohen Einstellelementes desselben, insbesondere zum Steuern der Bremskraft von druokmittelbetätigten Bremsen eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Größe der von dem Fahrzeug getragenen last, wobei das Einstellelement einen verschiebbaren Sohwenkpunkt für ein ^ kipphebelartiges Kippelement aufweist, das während eei- ™ ner Schwenkung um den Schwenkpunkt dazu dient, Gegenkräfte zwischen zwei bewegliohen Wänden zu übertragen, die jeweils eine Druckkammer begrenzen und von denen eine durch einen Steuerdruck betätigt wird, der dem Regler zugeführt wird, und von denen die andere durch den Ausgangsdruok des Reglers betätigt wird, und wobei der Regler außerdem eine Ventilvorriohtung einschließt, deren Arbeitsweise von den Gegenkräften gesteuert wird, um eine Änderung des Ausgangsdruokes im Falle eines Ungleichgewichtes zwischen den Kräften hervorzurufen, daduroh gekennzeichnet, daß das Kippelement (2, 2·) von einer Membran (1, 1¹) getragen wird und an ihr befe- λ

stigt ist, die infolge ihrer eigenen Neigbarkeit dem Kippelement die nötige Beweglichkeit gibt und die eine der beiden Wände bildet, die eine Druckkammer begrenzen.

2. Regler naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Membran (1), die das Kippelement (2) trägt, von dem Ausgangsdruok des Reglers (bei O) betätigt wird.

3. Regler naoh Anspruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Membran (1·)» die das Kippelement (2') trägt, von dem Steuerdruck betätigt wird, der dem Regler (bei S) zugeführt wird.

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4β Regler naoh einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippelement (2, 2') und damit auoh die Membran (1, 1¹) unter der Einwirkung einer exzentrisch angeordneten Feder (3, 25) steht.

5ο Regler nach Anspruoh 4» daduroh gekennzeichnet, daß die Feder (3) das Kippelement (2) und die Membran

(I) gegen den Schwenkpunkt (7) druckt.

6ο Regler nach Anspruoh 4» daduroh gekennzeichnet, daß die Feder (25) das Kippelement (2·) und die Membran

(I^I) von dem Schwenkpunkt (7¹) fort belastet.

7. Regler naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippelement (2, 2·) die Form einer runden Scheibe oder einer Schale hat, die vorzugsweise im wesentlichen in der Mitte an der Membran (1, 1') angebracht ist und einen exzentrisch angeordneten Sitz (9, 9') für ein Ende einer Betätigungsstange (10, 10·) aufweist, deren anderes Ende unter der Wirkung der zweiten beweglichen Begrenzungswand (14, 20) des Reglers steht.

8. Regler naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß der Sohwenkpunkt (7, 7') des Kippelementes (2, 2') in radialer Riohtung relativ zu der Membran (1, 1') und zu dem Kippelement (2, 2') bewegbar ist und eine große Ausdehnung senkrecht zu dieser Bewegungeriohtung aufweist.

9. Regler naoh Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, daß der Schwenkpunkt (7, 7¹) aus einer oder mehreren koaxialen Rollen besteht, die am Ende einer Stange (6, 6') angeordnet sind, die in dem Reglergehäuse (H, H') gefuhrt ist und als Einstellelement dient.

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