DE2104539A1

DE2104539A1 - Automatisch lastabhängiger Bremskraftregler

Info

Publication number: DE2104539A1
Application number: DE19712104539
Authority: DE
Inventors: Hans; Nicolay Heinz; 6900 Heidelberg. P B6Ot8-18 Grüner
Original assignee: Graubremse GmbH
Current assignee: Graubremse GmbH
Priority date: 1971-02-01
Filing date: 1971-02-01
Publication date: 1971-08-22
Also published as: GB1370640A; NL7200691A; FR2124260A1; SE7116792L; US3767274A; DE2104539B2; FR2124260B1; DE2104539C3; IT946473B; BE777452A; AT319073B; ES398846A1

Description

Graubremse GMBH, 6900 Heidelberg, EppeIheimer Straße 76 Automatisch fastabhängiger Bremskraftregler

Die Erfindung betrifft einen automatisch lastabhängigen Bremskraftregler, der zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugrahmen befestigt und zwischen Bremsventil und Radbremszylinder eingeschaltet ist und dazu dient, die Bremskraft in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrzeugbeladung einzusteuern. Bekannte Bremskraftregler dieser Art (DBP 1 185 076 und 1 231 584) sind mit Membranen mit veränderlicher Wirkfläche ausgerüstet, die sich auf einem festen ringförmigen Körper und auf am Ventilgehäuse vorgesehenen radialen Fingern oder Rippen abstützen_o Hierbei bildet die Membrane einen Steuerkolben, der in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung veränderlich ist und durch dessen jeweilige Einstellung das Übersetzungsverhältnis zwischen dem vom Bremsventil eingesteuerten Druck und dem ausgesteuerten Druck der Bremszylinder verändert wird. Derartige Bremskraftregler sind in ihrem Aufbau außerordentlich kompliziert, außerdem sind sie einem starken Verschleiß unterworfen, was zu einer geringen

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Betriebssicherheit und einer teueren Herstellung führt.

' Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bremskraftregler von besonders einfachem Aufbau und hoher Betriebssicherheit zu schaffen, der außerdem in seiner Herstellung verhältnismäßig billig ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß dem in dem Gehäuse geführten Steuerkolben ein weiterer, ebenfalls von der eingesteuerten Bremsluft beaufschlagter, fliegend angeordneter Kolben vorgeschaltet ist, wobei zum Zwecke der lastabhängigen Veränderung des Druckverhältnisses zwischen Steuerkolben und Zusatzkolben ein Übersetzungsgetriebe eingeschaltet ist. Dieses kann vorzugsweise aus gegenüber dem verschieb!ichen Kolben ortsfest, aber in Richtung der Kolbenbewegung schwenkbar gelagerten Hebeln, Scheiben oder sonstigen Zwischengliedern gebildet sein, die sich sowohl am Steuerkolben als auch am Zusatzkolben abstützen. Die Zwischenglieder sind erfindungsgemäß so gestaltet und angeordnet, daß sich die von ihnen vermittelte Übersetzung in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung verändert. Mit besonderem Vorteil kann die Ausbildung so getroffen sein, daß der am Gehäuse geführte Steuerkolben in seiner Mitte einen Hohlzylinder trägt, auf dem sich der ebenfalls im Gehäuse geführte, als Ringkolben ausgebildete Zusatzkolben gleitend führt. Im Inneren des Hohlzylinders kann der Steuerkolben einen Durchlaßsitz für einen federbeaufschlagten Ventilkörper bilden, in den gleichzeitig ein Steuerschieber hineinreicht, der, mit dem Ventilkörper ein Luftauslaßventil bildend, mittels des Bremskraftreglergestänges in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrzeugbeladung eingestellt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand eines in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispiels eines Bremskraftreglers beschrieben und erläutert und zwar zeigen:

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Figur 1 einen erfindungsgemäßen Bremskraftregler im Längsschnitt, der über ein mechanisches Gestänge betätigt wird,

Figur 2 einen Längsschnitt durch einen ähnlichen Bremskraftregler wie Figur 1 bei pneumatischer Einsteuerung und

Figur 3 einen Schnitt nach den Linien IH-III durch den Bremskraftregler gemäß Figur ].

Im unteren Teil des Gehäuses 1 ist der Steuerkolben 2 dichtend verschiebbar geführt. Er hat in seiner Mitte einen Hohlzylinder 3 und bildet in diesem einen Durchlaßsitz 4, auf den sich der federbelastete Ventilkörper auflegt. Im Gehäuse 1 und zugleich auf dem Hohlzylinder 3 führt sich ein als Ringkolben ausgebildeter Zusatzkolben 6, der auf seiner Oberseite durch eine Feder 9 beaufschlagt ist.

Bei der Ausführungsform des Reglers gemäß Figur 1 sind zwischen den beiden Kolben 2 und 6 über den Umfang verteilt drei Übersetzungsglieder vorgesehen, die die Form von ovalen Scheiben 7 haben, welche außerhalb der Lauffläche für die beiden Kolben 2 und 6 auf Drehzapfen 8 im Gehäuse frei auf- und abschwenkbar gelagert sind.

Bei der Anordnung gemäß Figur 2 sind anstelle der ovalen Scheiben 7 Winkelhebel 7' vorgesehen, die die gleiche Wirkung haben.

Die Zwischenglieder 7 bzw. 7" legen sich an die einander zugekehrten Flächen der Kolben 2 und 6 an, wobei sich, je nach Stellung der beiden Kolben, die Berührungsstellen zwischen den Teilen 7, T und den Kolben 2 und verändern. So wird beispielsweise der Berührungspunkt α auf dem Steuerkolben 2 nach außen und der Berührungspunkt b am Zusatzkolben 6 nach innen wandern, wenn sich die beiden Kolben 2 und 6 nach oben bewegen.

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Da der Lagerpunkt 8 konstant bleibt, ändert sich zwangsläufig das jeweils wirksame Übersetzungsverhältnis. Die Feder 9 bewirkt, daß die Koibenanordnung immer in ihre in der Nähe des Gehäusebodens 1 befindliche Ausgangsstellung gedrückt wird.

Die Kolben 2 und 6 teilen im Gehäuse 1 die Kolbenkammern I, II und III voneinander ab. Andererseits ist das Gehäuse 1 mit dem Einlaßstutzen 33 über die Leitung 41 mit dem Bremsventil 39 verbunden, welches seinerseits über die Leitung 40 an den Vorratsbehälter 38 angeschlossen ist.

Schließlich steht der Auslaßstutzen 34 im Boden des Gehäuses 1 über die Leitung 35 mit den Bremszylindern 36 in Verbindung. Über einen nicht dargestellten Kompressor wird der Luftbehälter 38 mit Druckluft versorgt. Bei Betätigung des Bremsventiles 39, z. B. in Form eines Fußpedales, strömt Druckluft über die Leitung 41 und den Stutzen 33 in die Kammer I, so wie es in Figur 1 durch Pfeile angedeutet wird, wobei auch die Oberfläche des Kolbens 6 mit der gleichen Druckluft beaufschlagt wird, die durch die Spalte 10 hindurchtreten kann. Da sich die Kolbenanordnung in der untersten Endstellung befindet, ist der Ventilkörper 5 von seinem Sitz 4 abgehoben, so daß die Druckluft aus der Kammer I über den Durchlaßsitz 4 in die Kammer Il eintreten und damit unter den Steuerkolben 2 gelangen kann. Selbstverständlich gelangt die Druckluft auch über den Anschlußstutzen 34 und die Leitung 35 zu den Bremszylindern 36. Der Druck in der Kammer Il (Wirkdruck) treibt den Steuerkolben 2 nach oben, wobei dieser gegen die Übersetzungsglieder 7 bzw. 7', die in der Kammer III untergebracht sind, gedrückt wird. Hierdurch werden die Anlagepunkte α bzw. b der Zwischenglieder 7 an den beiden Kolben 2 und verändert, bis sich, entsprechend der sich einstellenden Hebelübersetzung, der Bremsdruck in der Kammer II und damit in den Bremszylindern mit dem vom Bremsventil 39 eingesteuerten Druck in der Kammer I ausgleicht.

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Der Ladestand des Fahrzeuges wirkt in der Weise auf den Bremskraftregler ein, daß in dem Gehäuseboden 1 vertikal verschiebbar ein Schieber mit einer zentralen durchgehenden Bohrung 16 geführt ist. Dieser Schieber legt sich mit seinem offenen Rand, der einen Auslaßsitz 15 bildet, gegen den bereits vorher erwähnten Ventilkörper 5. Andererseits steht die Innenbohrung 16 des Schiebers 14 mit der nach außen offenen Entlüftung 17 in offener Verbindung, so daß die Luft in der eingezeichneten Pfeilrichtung entweichen kann.

Der Schieber 14 wird in Abhängigkeit von dem Ladezustand des Fahrzeuges verschoben. Zu diesem Zweck lagert in dem den Schieber 14 aufnehmenden Gehäuseteil 12 ein Drehzapfen 20. Im Gehäuseinnern sitzt in dem Zapfen ein mit einem Kugelkopf 18' versehener Mitnehmer 18, der in eine Aussparung 19 des Steuerschiebers 14 einfaßt. Außerhalb des Gehäuses sitzt auf dem Drehzapfen 18 nach jeder Richtung verstellbar ein Steuerhebel 21, der über eine in ihrer Länge verstellbare Koppelstange mit seinem freien Ende an der Fahrzeugachse 23 angebracht ist.

Das Gehäuse 1 des Bremskraftreglers wird normalerweise am Fahrzeugrahmen befestigt, und es ist verständlich, daß bei einer lastabhängigen Veränderung des Abstandes zwischen Fahrzeugrahmen und Fahrzeugachse über das Gestänge 21, 22 der Zapfen 20 verdreht und damit der Steuerschieber 14 mehr oder weniger weit in das Gehäuse 1 des Bremskraftreglers eingeschoben wird.

Bei starker Fahrzeugbeladung reicht der Schieber 14 weit in das Gehäuse hinein, was dazu führt, daß der Ventilkörper 5 durch den Schieber 14 besonders weit hochgehoben und damit der Einlaßventilsitz 4 eine sehr lange Zeit geöffnet ist, bis der mittels des Bremsventils 39 eingesteuerte Druck die Kolbenanordnung soweit hochgehoben hat, daß der Ventilsitz durch den Ventilkörper 5 geschlossen wird. Die in der Kammer 3 arbeitenden Übersetzungsglieder 7 bzw. T sind mehr oder weniger weit

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um ihre Drehzapfen verschwenkt, so daß sich damit zwischen dem in die Kammer I eingesteuerten Druck und dem in der Kammer Il vorhandenen Druck ein bestimmtes Druckverhältnis eingestellt hat, welches dem {eweiligen Beladungszustand des Fahrzeuges entspricht.

Es ist verständlich, daß bei einer geringeren Fahrzeugbeladung der Schieber 14 weniger weit in den Bremskraftregler eingeschoben wird und daß demzufolge das Einlaßventil 4, 5 schon früher schließt, d. h., wenn das durch die Übersetzungsglieder 7 bzw. 7* entsprechend eingestellte Druckverhältnis dem Ladezustand des Ladefahrzeuges entspricht.

Da bei den verschiedenen Fahrzeugen der Leer-Bremsdruck und Federweg verschieden sein können, aber der Bremsdruck für das leere und auch für das voll beladene Fahrzeug bekannt ist, ist der Bremskraftregler mittels der Stellschraube 24 von außen her auf den Bremsdruck einstellbar. Mittels der Schraube 24 wird die untere Endstellung des Schiebers 14, die dem Leer-Bremsdruck entspricht, festgelegt. Von dieser Endstellung aus erfolgt bei einer Zuladung über das Hebelgestänge 18 bis 22 die den Beladungszustand entsprechende Einstellung des Schiebers 14.

Andererseits kann bei Beendigung des Bremsvorganges und Entlüftung der Kammer I die Kolbenanordnung 2, 6 soweit nach oben laufen, daß der Ventilkörper 5 vom Ausiaßsitz 15 abgehoben und damit auch die Kammer Il über die Bohrung 16 und den Luftauslaß 17 entlüftet werden.

Um den Schieber 14 bei einer Druckbeaufschlagung über die Kammer II im Gleichgewicht zu halten bzw. mit einem geringen Überdruck zu beaufschlagen, ist im unteren Teil des Gehäuses 12 ein Kolben 25 zwischen die Stellschraube 24 und dem Steuerschieber 14 eingeschaltet und über die Leitung 26 mit Druckluft aus der Kammer Il beaufschlagt.

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Der Bremskraftregler gemöß Figur 2 ist für luftgefederte Fahrzeuge bestimmt. Dabei ist der eigentliche Regleraufbau der gleiche, wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 1, nur mit dem Unterschied, daß hier der Steuerschieber nicht über ein mechanisches Gestänge verstellt wird, sondern in Abhängigkeit von dem Innendruck der zur Abfederung des Fahrzeuges verwendeten Federbälge. Je nach Anzahl der am Fahrzeug vorgesehenen Luftfederbälge wird im unteren Teil des Schiebergehäuses 12 für die Verstellung des Steuerschiebers 14 ein Kolben 27 vorgesehen, der von der Feder 32 beaufschlagt wird. Diese Feder ist so bemessen, daß sie die Ausgangsstellung des Schiebers 14 herbeiführt, bei dem dem Leerzustand des Fahrzeuges entsprechenden Druck.

Unterhalb des Kolbens 27 ist ein weiterer Kolben 28 vorgesehen, oberhalb und unterhalb dieses Kolbens 28 sind Anschlüsse 29 und 30 vorgesehen, an denen die Luftfederbälge angeschlossen sind. Dieser Kolben stützt sich wiederum auf eine entsprechend dem Leer-Bremsdruck einstellbare Schraube 31 ab. Im übrigen arbeitet der Bremskraftregler gemäß Figur 2 genau wie die vorher beschriebene Ausführungsform gemäß Figur 1, nur das eben der Federbalgdruck für die Einsteuerung benutzt wird.

Zu Figur 3 mag schließlich noch gesagt sein, daß der Ventilkörper 5 auf seinem Umfang Vorsprünge oder Ähnliches 5' aufweist, um seine zentrale Führung in dem Zylinder 3 sicherzustellen und andererseits der Luft ungehinderten Durchtritt zu gestatten.

Die Höhe des eingesteuerten Bremsdruckes ist, wie ersichtlich, von dem durch die Übersetzungsgetriebe 7, 7' eingestellten Übersetzungsverhältnis abhängig. Im Leerzustand wird der Bremsdruck entsprechend der Ladung gering sein. In diesem Fall ist die radiale Entfernung der Anlagepunkte α und b am größten. Der höchste Bremsdruck, also bei voll beladenem Fahrzeug, wird sich dann einstellen, wenn die beiden Anlagepunkte α und b

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in axialer Richtung gesehen, dicht aneinander gerückt sind, bzw. in Achsrichtung der Kolben 2 und 6 genau übereinander liegen. In jedem Fall wird sich der Bremsdruck in der Kammer Il Über die Leitung 26 auf den Ausgleichskolben 25 auswirken, so daß der Druck in der Kammer II, der sich als Gegendruck auf den Schieber 14 auswirken kann, ausgeglichen wird, und hierdurch keine wesentlichen Kräfte an dem Regelgestänge 18 bis 22 auftreten können. Andererseits sind die Abmessungen des Schiebers 14 und des Kolbens 25 so gewählt daß bei einem etwaigen Bruch des Überfragungsgestänges 21, 22 sich der Schieber 14 auf "voll beladen" einstellt, um so auf jeden Fall die höchste Breir^kraft einzusteuem.

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Claims

Patentansprüche;

1. Zwischen Achse und Fahrzeugrahmen eingesetzter automatischer lastabhängiger Bremskraftregler, der zwischen Radbremszylinder und Bremsventil eingeschaltet ist und in einem Gehäuse einen in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung veränderlichen Steuerkolben aufweist, durch dessen {eweilige Einstellung das Übersetzungsverhältnis zwischen dem vom Bremsventil eingesteuerten Druck und dem ausgesteuerten Druck der Bremszylinder verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerkolben ein weiterer, ebenfalls von der eingesteuerten Bremsluft beaufschlagter, fliegend angeordneter Kolben vorgeschaltet und zum Zwecke der lastabhängigen Veränderung des Druckverhältnisses zwischen Steuerkolben und Zusatzkolben ein Übersetzungsgetriebe eingeschaltet ist.

2. Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe aus gegenüber den verschieb liehen Kolben fest, aber in Richtung der Kolbenbewegung schwenkbar gelagerten Hebeln, Scheiben oder sonstigen Zwischengliedern gebildet ist, die sich sowohl am Steuerkolben als auch am Zusatzkolben abstützen.

3. Bremskraftregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zwischenglieder an den einander zugekehrten Seiten von Steuerkolben und Zusatzkolben anlegen.

4. Bremskraftregler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen Steuer- und Zusatzkolben mehrere gleichartige Übersetzungsgetriebe über den Umfang verteilt angeordnet sind.

5. Bremskraftregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe aus einem oder mehreren über den Umfang der Kolben verteilt angeordneten, einseitig gelagerten hochkant gestellten,

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ovalen Scheiben gebildet ist, die sich mit ihrem Umfang gegen die einander zugekehrten Kolbenflächen anlegen.

6. Bremskraftregler nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkolben mit den Übersetzungsgliedern in kraftschlüssiger Verbindung steht.

7. Bremskraftregler nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der fliegend angeordnete Zusatzkolben durch eine ihn belastende Feder mit den zwischen die Kolben geschaltete Übersetzungsgliedern in Eingriff gehalten ist.

8. Bremskraftregler nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der sich in einem äußeren Gehäuse fuhrende Steuerkolben in seinem inneren einen Hohlzylinder trägt, auf welchem sich der als Ringkolben ausgebildete Zusatzkolben gleitend führt.

9. Bremskraftregler nach Anspruch ] bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben im inneren des Hohlzylinders einen Durchlaßsitz für ein federbeaufschlagtes Luftdurchlaßventil aufweist und im Gehäuse des Steuerkolbens ein in den Durchiaßsitz hineinreichender und zugleich einen Luftauslaßsitz tragender Schieber geführt ist, der mittels des den Bremskraftregler betätigenden Gestänges verschiebbar ist.

10. Bremskraftregler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlaßventil (Lufteinlaßventil) und das Luftauslaßventil ein mit der gleichen Ventilplatte zusammenarbeitendes Doppelventil ist.

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-πι 1. Bremskraftregler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der den Luftauslaßsitz tragende Schieber nach Art eines Kolbens in einem Gehäusefortsatz gefuhrt und vermittels des Reglergestänges verschiebbar ist, wobei die Ausgangsstellung des Schiebers durch eine Stellschraube einstellbar ist.

12. Bremskraftregler nach Anspruch 9 bis II, dadurch gekennzeichnet,

daß sich der Schieber auf einem in dem Gehäusefortsatz geführten Reaktionskolben abstützt, wobei der unter dem Kolben befindliche Raum mit der Bremskammer Il in offener Verbindung steht.

13. Bremskraftregler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionskolben einen größeren Durchmesser hat als der Schieber.

14. Bremskraftregler nach Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das den Bremskraftregler betätigende Gestänge fUr die lastabhängige Einstellung des Schiebers einstellbar ist.

15. Bremskraftregler nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verstellung des Schiebers unter diesem Verstellkolben vorgesehen sind, die bei luftgefederten Fahrzeugen vom Luftfederungsdruck beaufschlagt sind.

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