DE1903481B2

DE1903481B2 - Belastungsabhängiger Bremsdruckregler für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1903481B2
Application number: DE1903481A
Authority: DE
Inventors: Ralph Lande Coupland; Wilbur Mills Bracebridge Heath Page
Original assignee: Clayton Dewandre Co Ltd
Current assignee: Wabco Automotive UK Ltd
Priority date: 1968-01-29
Filing date: 1969-01-24
Publication date: 1974-03-21
Also published as: FR2000916A1; DE1966569A1; SE347213B; US3586389A; DE1903481A1; US3614170A

Description

Die Erfindung betrifft einen belastungsabhängigen Bremsdruckregler für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Steuer- und einem Rückstellkolben, die in einem Gehäuse im Winkel, vorzugsweise rechtwinklig, zueinander angeordnet sind, mit einer lastabhängig ihre Neigung verändernden Ebene, mit der eine Rolle in Eingriff gehalten ist, an welcher zwei Kolbenstangen in einem Winkel zueinander angelenkt sind, wobei die eine Kolbenstange mit dem Steuerkolben in Eingriff steht, mit einem zwischen einer mit einer Druckmittelquelle in Verbindung stehenden Einlaßkammer und eine·· zu den

ίο Bremsbetätigungsvorrichtungen führenden Auslaßleitung angeordneten Ventil sowie mit einem die Auslaßleitung und die eine Seite des Rückstellkolbens verbindenden Kanal.

Es ist bereits ein Bremsdruckregler dieser Art be-Kannt (schweizerische Patentschrift 438 976), bei welchem über eine öffnung der Steuerdruck an einem Steuerkolben anliegt, der mit Hilfe einer Membran am Gehäuse des Reglers abdichtend beschränkt verschiebbar ist. Mit dem Steuerkolben

ao steht eine Kolbenstange in Eingriff, an der im rechten Winkel dazu eine weitere Kolbenstange angelenkt ist. Das Gelenk weist eine Rolle auf, die auf einer geneigten Ebene abgestützt ist, deren Neigung abhängig von der Fahrzeugbelaslung verstellbar ist. Die zweite

Kolbenstange liegt kraftschlüssig an einem Ventil an, das zwischen der Einlaßleitung für das Druckmittel und der zu den Bremsbetätigungsvorrichtungen führenden Auslaßleitung angeordnet ist. Das Ventii wird einmal über die zweite Kolbenstange und zum anderen von einem Rückstellkolben betätigt, der in einem Hohlraum im Gehäuseoberteil mittels einer Membran abdichtend und beschränkt beweglich gehalten ist. Die Rückstellung erfolgt einerseits durch eine Feder und andererseits über eine Verbindungsleitung.

die für Druckgleichheit in der Aulaßleitung und der Kammer des Rückstellkolbens sorgt.

Da bei diesem bekannten Bremsdruckregler die aus Rolle, Ebene und Kolbenstangen bestehenden Anordnung zwischen dem Steuerkolben und dem

Ventil sitzt und die Rückstelleinrichtung und das Ventil zusammenwirken, hat dieser Regler den Nachteil, daß der für das Öffnen des Ventils erforderliche Druck von der Fahrzeugheizung abhängig ist. Da? bedeutet, daß bei unterschiedlichen Belastungen des Fahrzeugs verschieden große Kräfte aufgebracht werden müssen, damit das Ventil öffnet und eine Betätigung der Bremsen erreicht wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, einen Bremsdruckregler der ein· gangs genannten Art zu schaffen, der so arbeitet, da£ das Ventil unabhängig von der Fahrzeugbelastung jeweils bei der gleichen aufgebrachten Betätigungskrafi öffnet.

Diese Aufgabe wird bei dem bremsdruckregler dei eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steucrkolben mit dem in Normalstellung an seinem Sitz aufliegenden, die Einlaßdauer von der Auslaßleitung abschließenden Venti in Eingriff bringbar ist und die andere Kolbenstange mit der Seite des Rückstellkolbens in Eingriff steht die der mit der Auslaßleitung verbundenen Seite ge genüberliegt.

Ein solcher Bremsdruckregler hat den Vorteil, dat dadurch, daß der Steuerkolben direkt auf das Venti wirkt und durch die getroffene Anordnung der Ven tilweg lastunabhängig ist, so daß das Ventil jedesma dann öffnet, wenn eine vorher festgelegte Betätigungskraft aufgebracht wird.

l£ine besonders günstige Atisführungsform des Bremsdrückreglers zeichnet sich dadurch ims, daß c er Steuerkolben aus einem inncnkolben und einem diesen umgebenden, relativ und abgedichtet dazu verschioblichen Ringkolben besteht, der gegenüber dem Innenkolben unter Federspannimg steht, wobei der Innenkolben einen zentralen Schaft hat, an dem die eine Kolbenstange angreift, und der einen Ventilsitz (15) p'.ifweist, der mit dem Ventil in Eingriff bringbar ist.

Zweckmäßigerweise sitzt am Rückstellkolben konzentnsch eine Büchse, in der ein Hohlkolben unter der Spannung einer Feder gegenüber dem Rückstellkolben verschiebbar angeordnet ist. wobei die andere Kolbenstange an dem Hohlkolben angreift.

Eine besonders einfache Konstruktion erhalt man dadurch, daß die Einlaßkammer auf einer Seite durch tine Trennwand abgeschlossen ist, in der das \entil im Dichtungssitz verschiebbar angeordnet ist, und auf der gegenüberliegenden Seite den als Rinesitz ausgebildeten Sitz aufweist, an den das Ventil (13) abdichtend anlegbar ist.

VN ird der Bremsdruckregler in einem Bremskreis mit einer einzigen Leitung angeordnet, so wird zweckmaßigerweise eine Verbindung zwischen dem Raum über dem Steuerkolben und der Druckluftleitung vorgesehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

r ig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Brcmsdruckreglers;

Fig. 2 zeigt den Bremsdruckregler von Fig. 1 in einer Seitenansicht;

b ig. 3 ist der Schnitt längs der Linie ΙΙΙ-ΙΠ in

¹S- 4 zeigt im Schnitt eine Einzelheit einer weite-

ren Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten bremsdruckregler.

Der in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Bremsdruckregler hat ein Ventilgehäuse 1 mit einer in seinem oberen Teil befindlichen zylindrischen Steuerkammer 2, in der der druckmittelbeaufschlagbare Steuerkolben ..itzt. der aus einem Innenkolben 3 und einem diesen konzentnsch umgebenden Ri.igkolben 4 besteht. Zwischen dem Ringkolben 4 und dem Innenkolben 3 ist mit Hilfe eines mit dem Innenkolben 3 zusammenwirkenden Ringes 6 eine Druckfeder 5 so angeordnet, ctali der bezüglich üüs Innenkolbens 3 axial verschieb.iche Ringkolben 4 gegen einen Anschlag 7 am oberen Ende des Innenkolbens 3 gedrückt wird. Der Ringkolben 4 sitzt abdichtend verschiebbar an der Zylinderwand der Steuerkammer 2, die auf ihrer Oberseite von einem Deckel 8 verschlossen ist, der eine mit der Bremssteuerleilung verbindbare Öffnung 9 hat.

Der Innenkolben 3 ist mit einem mittig angeordneten hohlen Schaft 10 verbunden, der innerhalb einer Ventilführung 11 verschiebbar sitzt, welche ein mit einer zylindrischen Bohrung versehenes Teil des Ventilgehäuses 1 ist. Das dem Innenkolben 3 gegenuberhegende Ende der Ventilführung 11 mündet in eine Ventil-EinlaRkammer 12. In dieser Einlaßkammer 12 ist ein aus einem Rohrstück bestehendes Venti 13 angeordnet, dessen steuerkolbenseitige {stirnfläche eine Gummiabdeckung für den Eingriff mit einem Ringsitz 14 am Übergang der Bohrung der Ventilführung Il in die Einlaßkammer 12 und einem Ventilsitz 15 an dem Ende des Schuftes 10 hat, das der Verbindung mit dem Innenkolben 3 gegeniiberliegt. Die Einlaßkammer 12 ist an ihrem dem Ringsitz 14 gegenüberliegenden Ende von einer Trennwand 16~verschlossen, auf der sich eine Druckfeder abstützt, die das Ventil 13 gegen den Ringsitz 14 drückt. In dem Raum zwischen der Trennwand 16 und dem Ringsitz 14 mündet in die Kammer 12 ein Kanal 17 für die Verbindung mit einer Druckluftquelle. Im ventilseitigen Ende der Ventilführung 11 ist ein Kanal 18 vorgesehen, der in die Auslaßleitung 19 zu einer Sammelleitung 20 für die parallele Verbindung zu den Bremsbetätigem mündet. Das Ventil 13 ist an seinem dem Ringsitz 14 gegenüberliegenden Ende zu einer Kammer 21 hin offen, die mit der Atmosphäre über ein Rückschlagventil 22 in Verbindung bringbar ist.

In dem Ventilgehäuse 1 ist im Bereich der Kammer 21 eine Rückstellkammer 23 vorgesehen, in der horizontal verschiebbar, also senkrecht zu dem Steuerkolben 3, 4. ein Rückstellkolben 24 angeordnet ist, der durch eine sich am Gehäuse abstützende Druckfeder 25 in Richtung des gehäuseaußenseiiigen Endes der Rückstellkammer 23 gedrückt wird, die dort von eine- Abdeckung fest verschlossen ist. Das rückstellkolbenstirnseitige Ende der Kammer 23 ist über Ka_näi_e IC und den Kanal 18 tn der \ entilführung 11 mit der zu den Bremsbetätigem führenden Auslaßleitung 19 verbunden. Der Steuerkolben 3,4 steht mit

dem Rückstellkolben24 über eine schubübertragende Anordnuns in Wirkungsverbindung. Diese Anord_nung besteht aus einer ersten Kolbenstange 27, die in den "hohlen Schaft 10 ragt und an dessen innenkolbenseitigem Ende anliegt. Die Kolbenstange 27 hat an ihrem gegenüberliegenden Ende eine Gabel 28, welche eine Spindel 29 lagert, auf der eine Rolle 35 sitzt, welche auf einer geneigten Eüene 36 aufliegt. Eine zweite Kolbenstange 31 greift an dem stirnseitigen Ende einer hohlen Kolbenführung 32 an, die in einer zur Kammer 21 hin gerichteten Büchse 24a verschiebbar ist, welche am Rückstellkolben 24 sitzt. Das andere Ende der zweiten Kolbenstange 31 hat eine Gabel 30, die ebenfalls die Spindel 29 lagert. Zwischen der Kolbenführung 32 und dem Rückstellkolben 24 sitzt eine Druckfeder 33, die mit geringer Kraft die Kolbenführung 32 und somit die zweite Kolbenstange 31 in Richtung der Rolle 35 drückt. Eine auf der zweiten Kolbenstange 31 sitzende Gummischeibe 34 sorgt für eine axiale Führung der KoI-

so benstange31.

Die geneigte Ebene 36 ist Teil eines Joches 37, das über Zapfen 38 und 38« am Ventilgehäuse 1 so angelenkt ist, daß die auf den Steuerkolbcn 3, 4 infolge einer Bewegung des Rückstellkolbens 24 übertragene Bewegung abhängig vom Neigungswinkel der Ebene

35 veränderbar ist. Dieser Neigungswinkel der Ebene

36 wird übet das Joch 37 abhängig von der BeIastung des Fahrzeugs eingestellt. Um dies zu erreichen, erstreckt sich, wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, der Zapfen ~S α innerhalb einer Büchse 3i\ die am Joch

37 befestigt ist. In F i g. 2 und 3 ist gezeigt, daß an der Büchse 39 und somit an dem Loch 37 eine Torsionsfeder mit Windungen 40« sitzt, deren freier Hebeiarm 40 an der Radachse befestigt ist, während das Ventilgehäuse 1 am Fahrzeugrahmen sitzt. Dadurch wird die Büchse abhängig von dem Abstand zwisehen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse, also abhängig von der Fahrzeugbelastung gedreht und so-

mit der Winkel der geneigten Ebene 3fi des Joches 37 eingestellt. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, erfolgt dabei die Einstellung so, daß der Hebelarm 40 die ausgezogene Lage bei vollbeladenem Fahrzeug einnimmt, in der der insgesamt verfügbare Druck auf die Bremsbetätiger übertragen wird, während im entladenen Zustand des Fahrzeugs der Hebe! 40 die in F i g. 2 gestrichelte Lage einnimmt, in der beispielsweise der auf die Bremsbetätiger übertragene Druck 25 % des maximalen Drucks beträgt. Durch die Kombination des Hebelarms 40 mit der Torsionsfeder 40« werden schnelle, durch unebene Fahrbahn auf das Rad übertragene Schwingungen absorbiert, so daß der Neigungswinkel der Ebene 36 dadurch unbeeinflußt bleibt.

Wenn nicht gebremst wird, liegt das Ventil 13 an dem Ringsatz 14 an, während zum Ventilsitz 15 hin ein Ireier Raum besteht. Dadurch ist eine Verbindung zu den Bremsbetätigern, beispielsweise den Bremsenzylindern über die Auslaßleitung 19, den Kamil 18, das hohle Innere des Ventils 13 und die Kammer 21 geschaffen. Wenn nun gebremst werden soll, wird durch die vom Fahrer ausgeübte Betätigungseinrichtung über die Eintrittsöffnung 9 der Steuerkolben 3,4 in der Steuerkammer 2 über das Bremsventil druckluftbeaufschlagt, so daß der Steuerkolben 3,4 so verschoben wird, daß der Ventilsitz 15 am Ventil 13 abdichtend aufliegt und daß dann das Ventil 13 vom Ringsitz 14 abgehoben wird, so daß die Bremsbetätiger über die Einlaßkammer 12 und den Kanal 17 an die Druckluftzuführungsleitung angeschlossen werden. Die Abwärtsbewegung des Steuerkolbens 3,4 wird über die Kolbenstangen 27 und .31 sowie ihre Gelenkverbindung auf den Rückstellkolben 24 übertragen, während der in dem Kanal 18 herrschende Druck über die Kanäle 26 auf der Stirnseite des Rückstellkolbens 24 anliegt und der über die Schubstange 31 auf den Rückstellkolben 24 übertragenen Bewegung entgegenwirkt. Dadurch stellt nach Einstellung eines vorher festgelegten Druckes in den Bremsbetätigungseinrichtungen der Rückstellkolben 24 das Ventil 13 in eine Stellung zu rück, so daß dafür gesorgt ist, daß der für das Brem sen erforderliche Druck von der Neigung des Joche; 37 und damit von der Fahrzeugbelastung abhängij ist.

Die Abwärtsbewegung des den Steuerkolben bil denden Innenkolbens 3 und des Ringkolbens 4 er folgt zu Beginn der Druckbeaufschlagung gemein sam. Wenn jedoch das Ventil 13 dichtend an seinerr

ίο Sitz 15 anliegt und vom Ringsitz 14 abgehoben hat gleicht die in Richtung der Rolle 35 gerichtete Kraf auf den Ringkolben 4 die Kraft der Druckfeder 5 aus so daß der Ringkolben 4 gegen den Anschlag la an Ventilgehäuse 1 gedrückt wird. Dadurch ist be einem konstanten Ventilweg das Öffnen des Ventil; bei einem ganz bestimmten Steuerdruck gewährleistet. Dadurch, daß die Feder 5 jedoch gegen den Innenkolben 3 drückt, bildet dieser einen Widerstanc gegenüber der Rückstellkraft, die vom Rückstellkolben 24 übertragen wird. Dies führt dazu, daß die Wirkung des Rückstelldrucks bis zu einem Zeitpunki verzögert wird, bei dem der den Bremsbetä'Jgern zugeführte Druck die Bremsbacken bis zu den Trommeln hin bewegt hat.

as Wenn der vorstehend beschriebene Bremskraftregler allein als direkt wirkendes Ventil in ein Bremssystem nit einer einzigen Leitung eingesetzt werden soll, wird, wie in Fig. 4 gezeigt, der Kanal 17, der die Druckluftquelle mit der Einlaßkammer 12 verbindet, gehäuseaußenseitig durch einen Stopfen 41 verschlossen und über eine Bohrung 42 im Ventilgehäuse 1 und die Radialnuten 43 im Ventildeckel 8 <r. mit einem Raum über dem Steuerkolben 3,4 verbunden. Wenn nun die Eintrittsöffnung 9 im Ventildekkel mit der Bremsleitung verbunden ist und das Bremsventil betätigt ist, wird durch die dadurch bedingte Druckbeaufschlagung der Steuerkolben in der an Hand der F i g. 1 bis 3 beschriebenen Weise bewegt. Wenn das Ventil 13 vom Sitz 14 abgehoben hat, strömt die Druckluft durch die Kanäle 42. 17 und 18 dann zu den Bremsbetätigern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

i 903 481 Patentansprüche;

1. Belastungsabhängiger Bremsdruckregler für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Steuer- und einem Rückstellkolben, die in einem Gehäuse im Winkel, vorzugsweise rechtwinklig, zueinander angeordnet sind, mit einer lastabhängig ihre Neigung verändernden Ebene, mit der eine Rolle in Eingriff gehalten ist, an welcher zwei Kolbenstangen in einem Winkel zueinander angelenkt sind, wobei die eine Kolbenstange mit dem Steuerkolben in Eingriff steht, mit einem zwischen einer mit einer Druckmittelquelle in Verbindung stehenden Einlaßkammer und einer zu den Bremsbetätigungsvorrichtungen führenden Auslaßleitung angeordneten Ventil sowie mit einem die Auslaßleitung und die eine Seite des Rückstellkolbens verbindenden Kanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (3, 4) mit dem in Normalstellung an seinem Sitz (14) aufliegenden, die Einlaßkammer (12) von der Auslaßleitung (19) abschließenden Ventil (13) in Eingriff bringbar ist und die andere Kolbenstange (31, 32) mil der Seite des Rückstellkolbens (24) in Eingriff st^ht, die der mit der Auslaßleitung (19) verbundenen (26) Seite gegenüberliegt.

2. Bremsdruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben aus einem Innenkolben (3) und einem diesen umgebenden, relativ und ab~edich; t dazu verschieblichen Ringkolben (4) berteht, der gegenüber dem Innenkolben (3) unter Federspannung (5) steht, wobei der Innenkolbcn (3) einen zentralen Schaft (10) hat, an dem die eine Kolbenstange (27) angreift, und der einen Ventilsitz (15) aufweist, der mit dem Ventil (13) in Eingriff bringbar ist.

3. Bremsdruckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Rückstellkolben (24) konzentrisch eine Büchse (24 d) sitzt, in ds.r ein Hohlkolben (Kolbenführung 32) unter der Spannung einer Feder (33) gegenüber dem Rückstellkolben (24) verschiebbar angeordnet ist, wobei die andere Kolbenstange (31) an dem Hohlkolben (Kolbenführung 32) angreift.

4. Bremsdruckregler nach einem ier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkammer (12) auf einer Seite durch eine Trennwand (16) abgeschlossen ist, in der das Ventil (13) im Dichtungssitz verschiebbar angeordnet ist, und auf der gegenüberliegend^ Seite den als Ringsitz (14) ausgebildeten Sitz aufweist, an den das Ventil (13) abdichtend anlegbar ist.

5. Bremsdruckregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verbindung (42, 8 a, 43) zwischen dem Raum über dem Steuerkol'jcn (3,4) und den zur Druckmittelquelle führenden Kanal (17).