DE1950443C3 - Druckluftbetätigte Bremseinrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine druckluftbetätigte Bremseinrichtung für Fahrzeuge, mit einem Betriebsbremsteil und einem Hilfsbremsteil, wobei der Betriebsbremsteil eine Druckkammer und einen auf ein Bremsbetätigungsglied einwirkenden Betricbskolben aufweist, der über einen in die Druckkammer führenden Anschluß mit Druckluft beaufschlagbar ist, und wobei der Hilfsbremsteil aus zwei durch einen ebenfalls auf das Bremsbetätigungsglied einwirkenden Hilfskolben voneinander getrennten Kammern besteht, von denen die erste Kammer normalerweise über einen zu Co einer Druckluftquelle führenden Anschluß mit Druckluft beaufschlagt ist und die zweite Kammer mit der ersten Kammer über eine öffnung in Verbindung steht, in der ein Rückschlagventil angeordnet ist.

Bei einer bekannten derartigen Bremseinrichtung Sj (US-PS 3 302 530) ist das Rückschlagventil in der öffnung, die die beiden Kammern des Hilfsbremsteils verbindet, derart angeordnet und ausgebildet, daß bei normalen Druckverholtnissen die Öffnung /ur /weiten Kummer hin gesperrt ist. jedoch bei einem Druckluft-,,hf« oder Ausfall der Druckluftzufuhr diese Sperrung Sg hoben wird, so daß die beiden Kammern in Verbindung miteinander kommen. In letzterem Fall finde. riLnn ein Druckausgleich zwischen den beiden Kammern statt der ermöglicht, daß die auf den Hilfskolben !wirkende Druckfeder in Funktion treten und den Hilfskolben in Bremsbetütigungsnchtung bewegen Einn Die in die zweite Kammer des Hilfsbremsteils einströmende Druckluft kann über ein Entlüftungsventi in die Atmosphäre entweichen. Die Betätigung des Hilfskolbens in Bremsbetätigungsnchtung erfolgt also in obigen Fällen praktisch ausschließlich durch die den Hilfskolben beaufschlagt Druckfeder die entsprechend stark dimensioniert sein muß und demzufolge viel Platz beansprucht. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Bremseinrichtung besteht dann, daß die den Hilfskolben beaufschlagende Druckfeder erst dann wirksam werden kann, wenn nach Öffnung des Rückschlagventils der Druckausgleich zwischen den beiden Kimmern des Hilfsbremsteils stattgefunden hat, wodurch wertvolle Zeit verlorengehl, wenn man die Situation bei einer Notbremsung betrachtet

Bei Hydraulikmotoren ist es ferner bekannt (US-PS 3 316817), zur Abführung der sich an einer Seite des Hydraulikkolbens ansammelnden störenden Luft durch den Kolben eine Öffnung zu führen, in der cm Rückschlagventil angeordnet ist. Man erreicht durch diese Entfernung der Luft aus dem Bereich des Kolbens, daß unzulässige Verstellungen des Kolbens nach Abschaltung der Hydraulikflüssigkeit vermieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine druckluftbetätigte Bremseinrichtung der eingangs bezeichneten Art derart weiterzubilden, daß bei einem Druckluftabfall bzw. Ausfall der Druckluftquelle die den Hilfskolben beaufschlagende Druckfeder durch Druckluft zusätzlich unterstützt wird und bei der ferner die Ansprechzeit des Hilfsbremsteils gegenüber bekannten Einrichtungen verringert isv Die die Druckfeder im Hilfsbremsteil unterstützende Druckluft soll dabei aus dem System der Bremseinrichtung entnommen werden, so daß keine zusätzliche Druckluftquelle benötigt wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer druckluftbetätigten Bremseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Rückschlagventil bei einem vorbestimmten Wert des Druckes in der ersten Kammer in Richtung zur zweiten Kammer hin öffnet, damit bei Abfall des Druckes in der ersten Kammer der Hilfskolben infolge des in der zweiten Kammer herrschenden Druckes in Bremsbetätigungsrichtung bewegt wird. Der bei Abfall des Druckes in der ersten Kammer entstehende Druckunterschied zwischen den beiden Kammern des Hilfsbremsteils bewirkt also die Schließung des Rückschlagventils, so daß der Luftdruck in der zweiten Kammer die den Hilfskolben beaufschlagende Druckfeder in Bremsbetätigungsrichtung unterstützen kann. Dieser in der zweiten Kammer herrschende Druck unterstützt also in vorteilhafter Weise bei Abfall des Druckes in der ersten Kammer die den Hilfskolben beaufschlagende Druckfeder, so daß letztere schwächer dimensioniert werden kann und weniger Platz benötigt. Der Hilfsbremsteil spricht bei Druckabfali in der ersten Kammer schlagartig an, da im Gegensatz zu der eingangs erläuterten bekannten Bremseinrichtung kein Druckausgleich zwischen den beiden Kammern des Hilfsbremsteils abgewartet

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werden muß. Außerdem ist keine zusätzliche Druckluftmjelle erforderlich, um den Luftdruck in der zweiten Kammer aufzubauen.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist eine zweite öffnung vorgesehen, die die bei- s den Kommern des Hilfsbremsteils miteinander verbin-JLt während ein Rückschlagventil in der zweiten Öffnung vorhanden ist, das eine Druckluftströmung aus der ersten Kammer in die zweite Kammer verhindert, jedoch eine Druckluftsirömung von der zweiten Kammer in die erste Kammer mit einer niedrigen Geschwindigkeit zuläßt, wenn der Druck in der rweiten Kammer denjenigen in der ersten Kammer um einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Vorteilhaft erstrecken sich wenigstens die eine, vorjTugsweise jedoch beide öffnungen, die die beiden Kammern des Hilfsbremsteils miteinander verbinden, durch den Hilfskolben hindurch. Dies ist eine Platz sparende und baulich einfache Lösung.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden ao anschließend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine druckluftbetäijgte Bremseinrichtung mit einem Betnebsbremsteil «nd einem Hilfsbremsteil, as

Fig.2 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Bremseinrichtung mit einem Beiriebsbremsteil und einem Hilfsbremsteil,

F i g. 3 einen Schnitt durch ein Teil der in F i g. 2 gezeigten Bremseinrichtung.

Es wird nun auf F i g. 1 Bezug genommen. Mit 10 ist das Gehäuse für den Hilfsbremsteil bezeichnet. In der dargestellten Zeichnung ist mit »unten« der Bereich gegen die Fahrzeugachse und mit »oben« der Bereich jiußerhalb der Bremseinrichtung oder weg von der Fahrzeugachse oder Bremstrommel (nicht gezeigt) gemeint. Die Stirnwand 11 des Gehäuses für den Hilfsbremsteil ist vorzugsweise in der Mitte bei 12 etwas eingeprägt und weist eine Mittelöffnung 13 auf, die zur Aufnahme eines mit Innengewinde versehenen An-Schlußstückes 14 dient. Das Anschlußstück 14 enthält lösbar einen Ventilkörper 15, der in seiner Mitte ein Entlüftungsventil 16 trägt, das noch beschrieben wird. Der untere Rand 10a des Gehäuses 10 ist mittels Schrauben 17 am Umfangsabschnitt 18 einer Zwischenwand 19 befestigt. Die letztere bildet einerseits die Begrenzung des Hilfsbremsteils und andererseits d>e Begrenzung des Betriebsbremsteils. Der Umfangsabschnitt 18 der Zwischenwand 19 weist eine in Umfangsrichtung verlaufende Dichtung 20 auf, die an der Innen- jo seite des Gehäuses 10 dnliegt. Eine Anschlußöffnung 21 läßt Druckluft nach innen durch einen Kanal 22 treten, so daß sie eine erste Kammer 23 des Hilfsbremsteils erreicht.

Ein Hilfskolben 24 weist einen Umfangsabschnitt 25 auf, der einen Druckdichtungsring 27 und einen äußeren Filzring 26 trägt. Der Hilfskolben 24 besitzt ferner eine zentrale Nabe 28 mit einer durchgehenden Mittel-Öffnung 29, in der eine Stange 30 festgemacht ist, Die Stange 30 kann eine mit einem Innengewinde versehene Bohrung 31 an ihrem oberen Ende aufweisen, um von der Stirnwand 11 her eine mit einem Außengewinde versehene Stange aufzunehmen, die eine mechanische Freigabefunktion erfüllt. Dies ist bekannt und wird nicht weiter beschrieben. Eine Feder 32 liegt mit ihrem (5 einen Ende an der lmicnseite der Stirnwand 11 und mit ihrem anderen Ende an dem Hilfskolben 24 an. In der Zwischenwand 19 isi «.-ine zentrale öffnung 33 vorgesehen, durch die die Stange 30 zur Ausführung einer Hin- und Herbewegung abgedichtet hindurchtreten kann. Eine Dichtung 34 und eine Führungsbuchse 35, die durch einen Ring 36 in Einbaulage gehalten werden, dichten die Stange 30 in der öffnung 33 ab. Eine Auflagescheibe 37 ist am unteren Ende der Stange 30 mittels einer Schraube 38 befestigt.

Es wird nun auf den Betriebsbremsteil Bezug genommen. Das untere Ende 18a des Umfangsabschnitt 18 der Zwischenwand 19 liegt an der ebenen Umfangsfläche einer nachgiebigen Membrane 39 an. Die letztere liegt mit ihrer unteren Umfangsfläche an einem Gehäuseteil 40 des Betriebsbremsteils an, und die Membrane, das Ende 18a und der Aaflageflansch des Gehäuseteils 40 werden durch ein Klemmband 41 zusammengehalten, das seinerseits entfernbar ist.

Ein Betriebskolben 42 ist am oberen Ende eines Bremsbetätigungsgliedes 43 befestigt und liegt an der unteren Seite der Membrane 39 an. Eine Membranriickführfeder 44 liegt mit ihrem oberen Ende an einem Federhalter 45 und mit ihrem unteren Ende an der Stirnwand 40a des Gehäuse)'. -:>.s 40 an. Schrauben 46 und Beilagescheiben 46a dienen dazu, die Bremseinrichtung an entsprechenden Stellen am Fahrzeug zu befestigen.

Eine nicht gezeigte Anschlußöffnung, die dem Kanal 22 entspricht, ist in dem Zwischenwand-Umfangsabschniti 18 vorgesehen, wodurch man Druckluft von irgendeiner Druckluftquelle in eine Druckkammer 47 einführen kann. Die letztere liegt zwischen der oberen Seite der Membrane 39 und der unleren Seite der Zwischenwand 19. Eine Öffnung 48 ist in der Mitte der Stirnwand 40a der Druckkammer 47 vorgesehen, so daß das Bremsbetätigungsglied 43 hindurchgeführt und mit den Bremselementen (nicht gezeigt) auf herkömmliche Weise in Amriebsverbindung gebracht werden kann.

Druckluft tritt in die erste Kammer 23 durch die Anschlußöffnung 21 und den Kanal 22 ein. Venn ein genügend großer Luftdruck in der ersten Kammer 23 vorhanden ist, wird der Hilfskolben 24 gemäß F i g. I nach oben gedrückt. Dadurch wird die Feder 32 zusammengedrückt, und die Auflagescheibe 37 auf der Stange 30 wird nach oben dicht neben die Zwischenwand 19 geführt.

Wenn die Feder 32 zusammengedrückt ist, arbeitet die Bremseinrichtung normal, d. h. unter dem Einfluß des Luftdrucks in der Druckkammer 47, der auf die biegsame Membrane 39 einwirkt. Wenn der Luftdruck in der Druckkammer 47 erhöht wird, wird die Membrane 39 gemäß F i g. 1 nach unten gedrückt, wobei das Biemsbetätigungsglied 43 und der Betriebskolben 42 bewegt und die Bremse angezogen werden. Unter diesen Umständen verbleiben der Hilfskolben 24 und die Stange 30 in den in F i g. 1 gezeigten Lagen. Wenn der Druck in der Druckkammer 47 verringert wird, bewegt sich die Membrane 39 nach oben in die in F i g. 1 gezeigte Stellung. Das Bremsbetätigungsglied 43 bewegt sich zusammen mit der Membrane unter dem Druck der Membranrückführfeder 44 ebenfalls nach oben. Dadurch wird die Bremse gelöst.

Wenn die Druckluft aus der ersten Kammer 23 abgelassen wird, drückt die Feder 32 den Hilfskolben 24, die Stange 30 urcrl - die Auflagescheibe 37 gemäß F i g. 1 nach unten, wodurch die Bremse angezogen wird. Die Bremse kann nur durch erneuten Aufbau des Luftdrukkes in der ersten Kammer 23 oder durch Anwendung einer mechanischen Freigabevorrichtung gelöst wer

den, wie bekannt ist.

Bei der vorliegenden Konstruktion des Hilfsbrcmsteils ist die zweite Kammer 49 abgedichtet, d. h„ es ist keine Entlüftung vorhanden, wenn man die Mittelöffnung 13 ausnimmt, welche das Anschlußstück 14 mit dem eingebauten Ventilkörper 15 aufnimmt. Im Ventilkörper 15 ist ein Durchlaß 15a vorgesehen, der an seinem oberen Ende erweitert ist und das Entlüftungsventil 46 lösbar aufnimmt, das im oberen Teil des Durchlasses ISe durch einen Ring 16a gesichert ist. Das Entlüftungsventil 16 öffnet, um den Durchlaß 15·ι von der Innenseite der zweiten Kammer 49 her bei etwa 2.45 kp/cm² zu entlüften.

Eine öffnung 50. die an ihrem oberen Ende 51 mit einem Innengewinde versehen ist. ist im Hilfskolben 24 radial außerhalb der Nabe 28 angeordnet. In der Öffnung 50 ist ein Rückschlagventil 52 lösbar eingeschraubt (das die Luftströmung aus der /weiten Kammer 49 in die erste Kammer 23 regell). Das Rückschlagventil 52 weist einen zylindrischen, mit einem Außengewinde versehenen Körper mit einem Kanal auf. der sich zentral vom oberen Ende des Körpers in diesen hineinerstreckt. Der Kanal ist an seinem unteren Ende mit nach außen verlaufenden radialen Öffnungen versehen, die durch einen O-Ring abgedichtet sind, der sich am unteren Ende des Körpers mit dem geringen Durchmesser befindet.

Eine weitere Öffnung 53. die an ihrem oberen Ende gemäß F i g. I ebenfalls erweitert ist. weist ein Rückschlagventil 54 auf, das in dem erweiterten Teil der Öffnung 53 durch einen Sicherungsring 55 gehalten ist. Das Rückschlagventil 54 öffnet sich bei einem Druck von 555 kp/cm². um eine Verbindung zwischen der ersten Kammer 23 und der zweiten Kammer 49 herzustellen.

Wenn ein ausreichender Luftdruck über die Anschlußöffnung 21 und den Kanal 22 in der ersten Kammer 23 aufgebaut wurde, um die Fahrzeugbremsen zu lösen, bewegt sich der Hilfskolben 24 in die in Fi g. I gezeigte Lage, wobei er die Feder 32 zusammendrückt.

Nachdem der Luftdruck in der ersten Kammer 23 auf 5,95 kp/cm² angestiegen ist (oder auf irgendeinen anderen wahlweisen erwünschten oder durch das Rückschlagventil 54 vorbestimmten Druck), öffnet das Rückschlagventil 54. Dies ermöglicht, daß Druckluft über 5,95 kp/cm² (oder irgendeinem anderen eingestellten Druck) in die zweite Kammer 49 eintreten kann.

Wenn der Luftdruck in der zweiten Kammer 49 über 2,45 kp/cm² (oder irgendeinem anderen erwünschten und eingestellten Grenzwert für den jeweiligen Anwendungsfall) liegt, öffnet sich das Entlüftungsventil 16 und läßt jeglichen überschüssigen Druck nach außen entweichen. Dadurch wird ein geregelter Druck in der zweiten Kammer 49 aufrechterhaltea Dieser Druck muß in bezug auf den zur Verfugung siehenden Druck und die Leistung des Fahrzeugs abgestimmt sein.

Wenn eine Notbremsung erfolgen soll, d.h., wenn der Luftdruck in der ersten Kammer 23 plötzlich abfällt, wird in bezug auf den Hilfskolben 24 eine unausgeglichene Drucksituation erzeugt. Überschüssiger Luftdruck in der zweiten Kammer 49 erzeugt eine Kraft, die die Feder 32 bei der Ausführung einer schnellen Notbremsung unterstützt.

Das Rückschlagventil 52 öffnet von der zweiten Kammer 49 aus nach unten zur ersten Kammer 23 hin. Infolge der Konstruktion des Rückschlagventils 52 nimmt es ungefähr 20 bis 30 Sekunden in Anspruch, bis die Druckluft in der zweiten Kammer erschöpft ist.

Dies reicht aus, wenn man die Kraft der Feder 32 hiiv /uaddicrt. um ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit abzubremsen, und es führt zu einer Bremskraft die zunächst groß ist und dann allmählich abfällt, wenn clic

S Fahrzcuggeschwindigkcit sinkt.

Nachdem die Druckluft aus der zweiten Kammer 49 entwichen ist, ist der Arbeitszyklus für eine Wiederholung bereit. Es ist nicht notwendig, daß die Druckluft erschöpft ist. um den Zyklus zu wiederholen, es. ist dann jedoch ein höherer Luftdruck in der ersten Kammer 23 erforderlich, bevor die Bremse gelöst werden kann. Das Rückschlagventil 52 steuert die Rückströinung.

F i g. 2 zeigt eine weitere Autfuhrungsform der Bremseinrichtung, bei der das HiHsbrcmstcil abgeän-

¹S dert ist. Ein längliches zylindrisches Gehäuse 60 weist ein unteres Ende 61 auf. Das untere F.nde 61 weist einen nach oben abgesetzten zentralen Teil 6il auf. der eine Mittclöffnung 63 enthält. Das obere Ende des Gehäuses 60 ist bei 64 leicht nach außen abgebogen und

·· mit einem Flansch 65 versehen. Eine Entlüftungsöffnung 66 ist in diesem Bereich des Gehäuses vorgesehen.

Die Druckkammer 72 des Bctricbsbrcmstcils der Bremseinrichtung der F i g. 2 enthält eine entfernbare

»5 Stirnwand 67. deren Flansch 68 in Anlage mit einer Mcml·? 'ane 69 steht und von einem Klemmband 70 erfaßt wird. Ein Anschluß 71 ermöglicht die Druckluftzufuhr in die Druckkammer 72.
Eine Zwischenwand 73 trennt die Druckkammer 72 von de zweiten Kammer 12i des Hilfsbremsteils. Die Zwischenwand 73 weist eine Mittelöffnung 74 auf. und ein O-Ring 75 ist in dieser öffnung angeordnet. Ein Brcmsbetätigungsglied 76 weist an seinem eiinen Ende einen Betricbskolben 77 auf und erstreckt sich durch die Mittclöffnung 74. wobei der O-Ring 75 das Brcmsbetätigungsglicd 76 abdichtet. Eine Rückführfeder 78 liegt mit einem Ende an der Zwischenwand ?3 und mit ihrem anderen Ende an einem Federhalter 79 an.

An der unteren Seite der Zwischenwand 73 ist ein die Mittelöffnung umfassender Feder-Haltellanseh 80 vorgesehen. Ein äußerer Flansch 73.i der Zwischenwand 73 ist in der Mitte des Gehäuses 60 durch in Abstand voneinander angeordnete Schrauben IBI festgemacht, und er weist an seiner äußeren Seile eine in Umfangsrichtung verlaufende Dichtung 82 in einer Umfangsnut 83 auf. Die Zwischenwand 73 ist ferner mit einer Gewindebohrung 84 versehen, um ein Gewindeanschlußstück 85 aufzunehmen, das auch durch eine Öffnung 86 im Gehäuse 60 hindurchlriu. Eine Feder 87 liegt mit ihrem einen Ende an der unteren Seite der Zwischenwand 73 und mit ihrem anderen Ende an der oberen Seile des Hilfskolben 88 an. Der Hilfskolben 88 weist einen Umfangsabschnitt 89 mit einem Dichtungsring 90 und einem Schmierring 91 in Umfangsnuten 92 bzw. 93 auf. In der Mitte des Hilfskolben 88 ist ein nach oben versetzter Teil 94 vorgesehen, der eine Öffniiing 95 mit Innengewinde und eine Öffnung % ohne Gewinde aufweist wobei letzlere mit einem unteren Öffmmgsabschnitt 97 mit kleinerem Durchmesser ver-

6« bundcn ist Der obere Mittelteil des Hilfskofbens 88 in Form eines Ringes 98 enthält eine Ringdichtung 99, die in einer Umfangsnul 100 sitzt Em Rohr 101 ist bei 102 am Hilfskolben 88 bzw. an seinem Mittelteil festgemacht Eine flexible Verbindung 103 koppelt das

Bremsbetätigungsgfied 76 mit seinem Fortssitz 104. der durch das Rohr 101 verläuft und einen mit Außengewinde versehenen Teil 105 besitzt, auf dem eine Mutter 106 aufgeschraubt ist.

Ein Anschluß 107 mil einer durchgehenden Öffnung is, an dem Gehäuse 60 neben dessen unterem Ende ^lnn und UO mit in Umfangs-111 bzw. «12 sind in

gen die Außenfläche des Rohres «0, ab*ch«* „

Die Bremseinrichtung der F , g. 2 kann, vor«*IhaH

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richtung zugänglich. „_rtflrll(._k (vgl F i g. 2) über

Wenn ein ausreichender LufldrutK ivg. * ' den Anschluß 107 und die ÖJnungJ«J *^J Kammer 120 des Hilfsbrcmstc.ls c.ngefuhM£ °^c * sich der Hilfskolben 88 in d.e in Fig. 2 geigte u g wobei er die Feder 87 zusammendruckt.

Nachdem der Luftdruck in der ersten K.mmc auf 5.95 kp/cm-' (oder irgcnde.nJ -"^ ten und durch ein in der ^rtrfnun* Rückschlagventil %· bcM.mm^ÄdcMrgend ist. kann die den Wer vor 5. >5k /cm I _Hcndc

nen anderen eingestellten Druck) u _b

Druckluft in die zweite Kammer 121 des H-.

teils eintreten. ._ .,„/..,„.' (oder irgend-

Wenn der Luftdruck über 45 kp/tm(Jd B^ einen anderen erwünschten und c.nges e wer,) liegt, öffnet ein im ^¹^^'¹ ^ geordnetes Entlüftungsventil
überschüssigen Druck ab. ^.^^eT hält c.nen geregelten Druck in der J.wu>en _y 121 aufrecht. Der Druck muß m bezug auf den ζ fügung stehenden Druck und der Leistung

zeugs abgestimmt scm. _Αη,_{σρη so}|| d. h- wenn

Wenn eine Notbremsung erfolgen «»'£ ₁₂₀

der Luftdruck plötzlich ™J"£$Z£SZ bcitsz.yklus für eine Wiederholung bereit. Es is, nicht notwendig, zur Wiederholung des Zyklus die Druckluft vollständig abzulassen, man benötigt dann jedoch einen höheren Luftdruck innerhalb der ersten Kammer 120. bevor die Bremse gelöst werden kann. Das Rückschlagventil 95a steuert die Rückströmung.

In bezug auf den Hilfsbremstcil der Bremseinrichtung nach F i g. 1 und 2 gilt folgendes: Wenn der Luftdruck in den Kammern 23 oder 120 bei den vorgegebenen Beispielen niemals über 5.95 kp/cm² oder dem erwünschten, durch die Rückschlagventile 54 oder %.·) bestimmten ausgewählten Druck steigt, tritt die Druckluft nicht in die zweite Kammer 49 oder 121 des Hilfsbrcmsteils ein. jegliche Druckluft über einem Wert von 5,95 kp/cm². die in die zweite Kammer gelangt, jedoch dort unterhalb 2,45 kp/cm-' liegt (Werte, die für die Beispiele aufgezeigt sind), wo die Entlüftungsventile 85a oder 16 öffnen, dient zur Erzeugung einer begrenzten Druckluftunterstützung.

Eine Veränderung des Anzugs der Bremse innerhalb der Arbeitszeitspanne der Rückschlagventile 52 und 95a (um eine Radblockierung zu vermeiden) arbeitet der Druckluftunterslützung des Hilfskolbens entgegen. Es ist durchaus möglich, die Bremseinrichtungen zu betreiben, wenn die Rückschlagventile 52 und 95a von diesen entfernt und die Öffnungen 50 und 95 geschlossen sind. In diesem Fall entfällt das Ablassen der Druckluft, das den Druckluftunterstützungseffekt aufhebt, der das erneute Zusammendrücken der Feder 32 oder 87 unterstützt. Wenn Druckluft durch die öffnung 108 oder den Kanal 22 in die ersten Kammern 120 bzw. 23 des Hilfsbrcmsteils eingeführt wird, und zwar bei fehlenden Rückschlagventilen 95a oder 52. findet dann das erneute Zusammendrücken der Federn gegen die Rest-Druckluft in den Kammern 121 oder 49 statt. Wenn die Entlüftungsventile 85.7 und 16 vorhanden sind, findet eine erneute Kompression niemals gegen einen höheren Druck als 2,45 kp/cm² statt, der in den Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Es ist ferner möglich, die Bremscinrichtungcn zu betreiben, wenn die Entlüftungsventil 85a und 16 von diesen entfernt sind. In einem solchen Fall ist es jedoch zweckdienlich, wenn die Rückschlagventile 95a und 52 vorhanden sind, um die Druckluft aus den zweiten

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bremsung unterstützt. Rückschlagventil

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95., öffnet gemäß F i g. 2 nach unten i _mer 120 von der zweiten ^ der Konstruktion des Rückschge etwa 20 bis 30 Sek in Anspruchud«jJ ten Kammer 121 abzulassen. Dies rccm _h

die Kraft der Feder 87 h.n»»dd.«J um em mi, hoher Geschwindigkeit anfljalej^ _J|mah.

lieh abiälll. wenn die

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T* * Druck« . des HiHsbrcmslcils abgelassen

vorhanden sind, um uie uiuhmu,, „„_

Kammern abzulassen, bevor eine erneute Kompression stattfinde,.

Es ist erwünscht, daß der kombinierte Federdruck und der unicrsiützcnde Luftdruck niemals den Systemdruck überschreiten.

Ein wichtiges Merkmal der Bremseinrichtungen nacl· F i g. 1 und 2 besteht darin, daß, wenn das Fahrzeug beladen ist und man wünscht, daß die maximal wirksa me Bremsleistung abgegeben wird, die Druckluft in System, die die ersten Kammern 23 und 120 füllt, au einem Druck gehalten werden kann, der für die vorgo gebenen Ausführungsbeispiele eine Kraft von 54 Iq ausübt- Dies bedeutet, daß die zweiten Kammern de Hilfsbrcmsteile bei den vorgegebenen Ausführungsbci spielen mit Druckluft zur Ausübung einer Kraft vo über 15,75 kp gefüllt werden. Sobald das Fahrzeug en laden ist. kann die Bremseinrichtung durch einen Rcj ler oder durch die Einschaltung eines Druckregulic ventils gesteuert werden, um durch den Kanal 22 od< die Öffnung 108 nicht mehr Druckluft einzuführen, a einer Kraft von 38,25 kp entspricht, so daß die Luftui terstützungsfunktion bei einem leicht bcladenen od cniliidcncn Fahrzeug nicht wirksam wird. Dies verhi de« eine Radblockierung auf (imnd einer zu siarfci

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Bremsung. Es ist daher eine gewisse Belastungskontrol-Ie der Bremseinrichtungen durch Regulierung der Druckluftzufuhr zu den Kammern 23 und 120 entsprechend einer Kraft von unter 33,7 bis 38,2 kp an den Rückschlagventilen 54 und 96a möglich. Man kann daher die Luftunterstützung einsetzen oder ausschalten. Der FahrzeugfOhrer wird instruiert, den Regler oder das DruckreguÜerventil zu betätigen, wenn das Fahrzeug entladen ist.

Die Rückschlagventile 96«-? und 54 öffnen bei einem Druck, der eine Kraft von 33,7 bis 38,2 kp ± 0.9 kp ausübt. Die Drücke in den zweiten Kammern 121 und 49 werden auf die Ausübung einer Kraft von 13,5 bis 18 kp bei einer Toleranz von ± 0.9 kp eingestellt. Die Entlüftungsventil 85a und 16 haben einen öffnungsdruck entsprechend einer Kraft von 18 kp + 2,25 kp - 0, das sind 18 bis 20,25 kp, bevor sie öffnen. Es ist eine Überlappung von 0,9 kp zwischen dem Schließen des Rückschlagventils 54 und dem öffnen des Entlüftungsventils 16 vorhanden. Das Entlüf- ao lungsventil 16 arbeitet vom öffnungsdruck an nach unten auf 20% und schließt, wenn die vom Druck in der Kammer 49 ausgeübte Kraft um 20% auf 13,95 bis 14,4 kp abfällt.

Die Rückschlagventile 95a und 52 stellen Ventile dar. as die die Rückströmung sneuern. Sie dichten blasendicht bei + 0.9 kp ab und öffnen bei 0,45 bis 2,25 kp ± 0,9 kp. Die Arbeitszeit für die Rückschlagventile beträgt 24 Sek. ± 5 Sek., um ein Volumen von 1230 cm' aus den Kammern 121 und 49, das auf 2.1 kp/cm- verdichtet ist. abzulassen.

Aus F i g. 3 geht hervor, daß das Rückschlagventil 95λ ein Gewinde 95b am Körperteil 95c aufweist, der eine öffnung 122 mit relativ großem Durchmesser enthält, die in ein Sackloch 123 mit kleinerem Durchmesscr endet. Eine Vielzahl von öffnungen 124 (vier im Ausführungsbeispiel) verläuft nach außen in eine Nut 125 des Rückschlagventils. Ein Dichtungsring 126 liegt über den Öffnungen in der Nut 125. Die Öffnungen 124 sind so bemessen, daß *ie den oben beschriebenen Drosseleffekt bewirken.

Es wird nun auf F i g. 2 Bezug genommen, aus der zu ersehen ist, daß auch dann, wenn die Feder 87 aus der Kammer 121 entfernt ist, der Hilfskolben 88 gemäß F i g. 2 nach oben bewegt werden kann, und zwar durch Druckluftzuführung durch die Öffnung 108. die auch durch die Rückführfeder 78 unterstützt wird. Ein Über schuß an Druckluft über den Wert, der zur Betätigung des Rückschlagventils 96a erforderlich ist. bewirkt, daß die Kammer 121 mit Druckluft in einem Ausmaß gefüllt wird, wie der Druck in der Kammer 120 den Wert überschreitet, der zur Betätigung des Rückschlagventil·. 96a benötigt wird. Sollte der Druck in der Kammer 120 abfallen, wird der Hilfskolben 88 unter dem Einfluß der Druckluft in der Kammer 121 gemäß F i g. 2 nach unten bewegt, um eine begrenzte, durch die Druckluft be wirkte Notbremsung auszuüben.

Da die Leistung des Hilfskolbens. wenn die Feder entfernt ist. völlig darauf beschränkt ist. welcher Druckluftwert in die Kammer 121 unter Überwindung des Widerstandes des Rückschlagventils 96a eingebracht werden kann, braucht man das Entlüftungsventil 85a nicht Wenngleich ferner das Rückschlagventil 95;» zwar nützlich beim Ablassen jeglichen Restdruckes aus der Kammer 121 ist. hat es jedoch keine große Bedeu tung bei der erneuten Luftverdichtung durch den Hilfskolben 88 zurück gegen die Zwischenwand 73, und das Rückschlagventil 95a kann daher weggelassen werden.

Die Öffnungen, die diese Ventile 85a und 95a aufnehmen, sind abzudichten. Kurz gesagt, die Anordnung eines Hilfskolbens 88 in der Bremseinrichtung der F i g. 2 bewirkt auch dann einen Luftunterstützungseffekt, wenn die Ventile 95a und 85a entfernt, ihre Öffnungen verschlossen sind und die Feder 87 entfernt ist.

Obige Bemerkungen gelten auch für Fig. I, indem aus der Kammer 49 die Feder 32 entfernt werden kann. Der Hilfskolben 24 wird dann allein durch die Druckluft betätigt, die durch das Rückschlagventil 54 auf Grund der ursprünglichen Druckbeaufschlagung der Kammer 23 durch den Kanal 22 eintritt. Die federlose Kammer 49 wird mit überschüssiger Druckluft durch das Rückschlagventil 54 gefüllt, nachdem der Hilfskolben 24 zurück in die in F i g. 1 gezeigte Stellung gebracht worden ist, wobei der Überschuß derjenige des Systems über den eingestellten Druck des Rückschlagventils 54 ist. Wenn der Druck in der Kammer 23 heruntergeht, bewegt sich der Hilfskolben 24 gemäß F i g. 1 nach unten und zieht die Fahrzeugbremse an. In F i g. I werden in ähnlicher Weise die Ventile 52 und 16 vorzugsweise entfernt.

Im Zusammenhang mit den Werten, die vorstehend für die verwendeten Federn und Drücke in den Kammern 49 oder 121 angegeben wurden, ist erkennbar, daß die Feder einen Hauptteil der Kraft aufbringt und der Druckunterstützungsteil relativ kleiner ist. Ohne diese Feder ist es jedoch möglich, das Rückschlagventil 54 oder 96a so einzustellen, daß die Luftverdichtung in der Kammer 49 oder 121 bis zu einem Wert erfolgt, der gleich dem Speisedruck abzüglich der normalen Reibung und abzüglich des normalen öffnungs- und .Schließdruckbereichs der Rückschlagventile und jcplichen Restdrucks in der Kammer 49 oder 121 ist. Die Werte der Federn 32 und 87 können nach Wunsch verändert weiden, und zwar von den relativ hohen Werter der vorstehenden Beispiele der F i g. I und 2 auf einer sehr niedrigen Wert, was in der Hauptsache von cici Druckluftunterstützung abhängig ist.

Für alle erläuterten Ausführungsformen versteht c> sich, daß Membranen an Stelle der Hilfskolben 88 und 24 verwendet werden könnten. Platten müßten von der Membranen getragen werden, damit man die Rück schlagventile, z. B. 96a. 95a. 54 und 52. einbauen könnte und die Membranen müßte man in der Mitte. /. B. be 102 (vgl. F i g. 2), an dem Bremsbctätigungäglied fest machen.

Im Zusammenhang mit den Rückschlagventilen V und 96a wird bemerkt, daß die Feder 32 oder 87 zuzüg lieh des Wertes des Rückschlagventils 96a oder 54 zu züglich 43 kp den Speisedruck zur Kammer 23 (120 ausgleicht. Die Einstellung der Entlüftungsventile K und 85a ist gleich dem Speisedruck minus der Rück schlagventileinstellung plus 2.25 kp. Die Rückschlag ventile 95a und 52 haben eine veränderliche Arbeits Zeitspanne, was vom Anwendungsfall abhängig ist. Be einem Stadtomnibus ist z. B. eine erheblich kürzen Bremszeit als für einen Lastkraftwagen erforderlich, di ersterer leichter, langsamer ist und Leute transportiert.

Die federlosen Bremseinrichtungen eignen sich be sonders für einen Lastkraftwagen mit Tahdemachser bei dem z. B. an der Frontachse keine Bremse benötig wird und die Bremseinrichtungen an den zwei Hinter achsen angreifen. An der einen Hinterachse könnte eine federlose Bremseinrichtung vorgesehen werdei (keine Feder 32 und 87 in den zwei Bremseinrichtun gen), während an der anderen Arhse eine Bremsein richtung mit Luftunterstützung und Feder gemäß dei

F i g. I oder 2 ungeordnet werden könnte. Auf iiiesc Weise werden die Erfordernisse bezüglich der Hauptbremsung (Membranen 39 und 69), der verstärkten Zusatzbremsung (Hilfskolben 24 und 88 ir.it und ohne Federn) und des Parkens (Hilfskolben 24 und 88 und Federn 32 und 87) erfüllt.

Eine Backenbremsanlagc weist zwei schwimmende Bremsbacken auf, die erstens durch zwei Druckkam-

mcrn von Betriebsbremsteilen, zweitens durch zwei Kammern von Hilfsbremsteilen gemäß den F i g. 1 oder 2 oder drittens durch jeweils eine derselben betätigt werden können. Im zweiten Falle kann die eine eine federlose Kammer und die andere eine Kammer mit Feder sein. Der letztere Fa¹I ergibt die Parkfunktion sowie die Haupt- und Zusatzbremsfunktion.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. DruekluftbetStigte Bremseinrichtung für Fuhrzeuge, mit einem Betriebsbremsteil und einem HiIIV bremsteil, wobei der Betriebsbremsteil eine Druckkammer und einen auf ein Bremsbetätigungsglied einwirkenden Betriebskolben aufweist, der über einen in die Druckkammer führenden Anschluß mit Druckluft beaufschlagbar ist, und wobei der Hilfsbremsteil aus zwei durch einen ebenfalls auf das Bremsbetätigungsglied einwirkenden Hilfskolben voneinander getrennten Kammern besteht, von denen die erste Kammer normalerweise über einen zu einer Druckluftquelle führenden Anschluß mit Druckluft beaufschlagt ist und die zweite Kammer mit der ersten Kammer über eine öffnung in Verbindung steht, in der ein Rückschlagventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (54; 96a) bei einem vorbestimmten Wert des Drucke« in der ersten Kammer (23:120) in Richtung zur zwcrten Kammer (49; 121) hin öffnet, damit bei Abfall des Druckes in der ersten Kammer (23; 120) der Hilfskolben (24; 88) infolge des in der zweiten Kammer (49; 121) herrschenden Druckes in as Bremsbetätigungsrichtung bewegt wird.

   2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch eine zweite Öffnung (50; 95), die die beiden Kammern (23 und 49; 120 und 121) des Hilfsbremsteils miteinander verbindet und durch ein Rückschlagventil (52; 95;)) in der zweiten Öffnung (50; 95), das eine üriickluftsirömung aus der ersten Kammer (23; 120) in die zweite Kammer (49; 121) verhindert, jedoch eine Druckluftströmung von der zweiten Kammer(49; 121) in die er.ie Kammer(23;

   120) mit einer niedrigen Geschwindigkeit zuläßt, wenn der Druck in der zweiten Kammer denjenigen in der ersten Kammer um einen vorbestimmten Wert überschreitet.

   3. Bremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die eine, vorzugsweise jedoch beide Öffnungen (50 und 53; 95 und 96), die die beiden Kammern (23 und 49; 120 und

   121) des Hilfsbremsieils miteinander verbinden, sich durch den Hilfskolben (24; 88) hindurcherstrecken.