DE2104539C3 - Automatisch lastabhängiger Bremskraftregler für druckmittelbetätigbare Fahrzeug-Bremsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen automatisch lastabhängigen Bremskraftregler für druckmittelbetätigbare Fahrzeug-Bremsanhgen, der zwischen Radbremszylindern und einem Bremsventil eingeschaltet ist und in einem Gehäuse einen mit einem die Druckmittelzufuhr /u den Radbremszylindern steuernden Doppelventilkörper versehenen, vom ausgesteuerten Bremsdruck beaufschlagten Steaerkclben aufweist, dessen relative Stellung im Gehäuse in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung veränderbar ist und durch dessen jeweilige Stellung das Übersetzungsverhältnis zwischen dem vom Bremsventil eingesteuerten Druck und dem ausgesteuerten, den Radbrcmszyündern zugeführten Druck bestimmt ist, wobei dem Steuerkolben ein vom eingesteuerten Druck beaufschlagter Zusatzkolben zugeordnet ist und zwischen diesen beiden Kolben eine das Verhältnis der wirksamen Flächen an den beiden Kolben bestimmende Übersetzungseinrichtung vorgesehen ist.

Bei einem bekannter. Bremskraftregler dieser Art (Patentschrift 60 500 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin), der für eine pneumatische Bremsanlage bestimmt ist, wird mit einem auf die Fahrzeugbeladung ansprechenden Gestänge die relative Lage eines dem Doppelventilkörper zugeordneten, die Verbindung der Radbremsen zur Atmosphäre steuernden Ventilsitzkörpers beeinflußt. Als Zusatzkolben ist eine mit dem Stcuerkolben verbundene Membran vorgesehen. Die dortige Übersetzungseinrichtung ist dadurch gebildet, daß zwischen dem Steuerkolbcn und der Membran gehäuseieste Kreisringkörper vorgesehen sind, an denen eine bestimmte, von der axialen Lage des Steuerkolbens abhängige Membranfläche anliegt. Je nach der Verstellung der relativen Lage des Auslaßventilsitzkörpers und des Steuerkolbens entsprechend der Beladung des Fahrzeuges wird so die wirksame Membranflächc eingestellt. Die Membran wird einerseits vom eingesteuerten Druck und der Steuerkolben vom ausgesteuerten Druck beaufschlagt, so daß jeweils Gleichgewichtszustände eintreten, je nach der eingestellten Übersetzung. Dieser bekannte Bremskraftregler ist in seinem Aufbau kompliziert und infolge der dauernd wechselnden unterschiedlichen Anlage der Membran an den verschiedenen Teilen der sich ändernden Wirkfüiche einem starken Verschleiß unterworfen, se daß die Betriebssicherheit entsprechend gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil des Standes der Technik zu vermeiden und

einen automatisch lastabhttngigen Bremskraftregler der beschriebenen Oattung einfacher uncj verschleißfester auszubilden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zusatzkolben ein in sich starrer, fliegend angeordneter Kolben ist und daß die Übersetzungseinrichtung aus über den Umfang des Zwischenraumes zwischen den beiden Kolben verteilien, an den beiden Kolben anliegenden, um eine gehäusefeste Achse schwenkbaren, einstückigen Übersetzungsgliedern besteht.

Diese Übersetzungsglieder sind so gestaltet und angeordnet, daß sich die von ihnen vermittelte Übersetzung in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung verändert.

In bevorzugter Ausführungsform sind die Übersetzungsglieder aus hochkant gestellten ovalen Scheiben gebildet, die sich besonders leicht herstellen lassen.

Der Zusatzkolben kann durch eine Feder in Anlage an den Obersetzungsgliedern gehalten sein.

Der im Gehäuse verschiebbar geführte Steuerkoltien kann einen in seinem Zentrum angeordneten Hohlzylinder tragen, auf wt ichem der als Ringkolben ausgebildete Zusatzkolben verschiebbar geführt ist. Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, den Doppelventilkörper sehr klein zu bauen und beispielsweise als Platte auszubilden.

Bei einem für pneumatische Bremsanlage bestimmten Bremskraftregler ist es vorteilhaft, wenn im Innern des Hohlzylinders ein Luftdurchlaß-Ventilsitz für den Doppelventilkörper vorgesehen ist und wenn der Doppelventilkörper mit einem federbelasteten, durch den Durchlaß-Ventilsitz hindurchragenden und zugleich den L.uftauslaßsätz tragenden hohlen Schieber zusammenwirkt, der in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung axial verschiebbar ist. Der Schieber kann nach Art eines Kolbens in einem Gehäusefortsatz geführt und mittels eines Gestänges in Abhängigkeit von der Fahrzeugbclastung verschiebbar sein, wobei die Ausgangsstellung des Schiebers durch eine Stellschraube einstellbar ist. Mit dieser Einstellschraube wird also dit Übersetzung, die bei nichtbeladenem Fahrzeug wirksam sein soll, auf das Leergewicht des jeweiligen Fahrzeuges eingestellt. Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung stützt sich der Schieber auf einem in dem Gehäusefortsatz geführten Reaktionskolben ab, wobei der unter dem Kolben befindliche Raum mit der mit den Radbremsz)lindern in Verbindung stehenden Bremskammer des Bremskraftreglers verbunden ist. Vorzugsweise weiM eier Reaktionskolben einen größeren Durchmesser als der Schieber auf.

Bei luftgefederten Fahrzeugen ergibt sich die Möglichkeit, daß der Schieber mittels unter ihm angeordneter Verstellkolben verschiebbar ist, die vom Luftfederungsdruck beaufschlagt sind.

Auiführungshcispicie der Erfindung sind nachfolgend an Hand der Zeichnung näher crUiutcrt. Es zeigt

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Bremskraftregler im Längsschnitt, der über ein mechanisches Gestänge betätigt wird.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen erfinclimgsgcmaften Bremskraftregler, der für ein luftgefedertes Fahrzeug bestimmt ist, und

F i g. 3 den Schnitt nach den Linien IfI-III durch den Bremskraftregler gemäß F i g. 1.

Im unteren Teil des Gehäuses 1 ist der Stcucrkolben 2 dichtend verschiebbar geführt. Er hat in seiner Mitte einen Hohlzylinrter 3 und bildet in diesem einen Durchlaßsitz 4, auf den sich der federbelastete Ventilkörper 5 auflegt. Im Gehäuse I und zugleich

auf dem Honlzyltnder3 ist ein als Ringkolben ausgebildeter Zusatzkolben 6 geführt, der auf seiner Oberseite durch eine Feder 9 beaufschlagt ist.

Bei der Ausführungsform des Reglers gemäß F i g. 1 sind zwischen den beiden Kolben 2 und 6

ίο 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 Fig.2 sind an Stelle der ovalen Scheiben 7 Winkelhebel T vorgesehen, die die gleiche Wirkung haben.

Die Zwischenglieder 7 bzw. 7' legen sich an die einander zugekehrten Flächen der Kolben 2 und 6

ao an, wobei sich, ja nach Stellung der beiden Kolben, die Berührungsstpilen zwischen den Teilen 7,7' und den Kolben 2 und 6 verändern. So wird beispielsweise der Berührungspunkt α auf dem Steuerkolben 2 nach außen und der Berührungspunkt b am Zusatz-

kolben 6 nach innen wandern, wenn sich die beiden Kolben 2 und 6 nach oben bewegen. Da die Achse der Drehzapfen 8 gehäusefest ist, ändert sich zwangläufig das jeweils wirksame Übersetzungsverhältnis. Die Feder 9 bewirkt, daß die Kolbenanordnung im-

mer in ihre in der Nähe des Gehäusebodens befindliche Ausgangsstellung gedrückt wird.

Die Kolben 2 und 6 teilen im Gehäuse 1 die Kolbenkammern 1, 11 und MI voneinander ab. Andererseits is·, das Gehäuse 1 über einen Einlaßstutzen 33 und eine Leitung 41 mit einem Bremsventil "*9 verbunden, welches seinerseits über eine Leitung 40 an einen Vorratsbehälter 38 angeschlossen ist.

Schließlich steht ein Auslaßstutzen 34 im Boden des Gehäuses 1 über eine Leitung 35 mit den Bremszylindern 36 in Verbindung. Über einen nicht dargestellten Kompressor wird der Vorratsbehälter 38 mit Druckluft versorgt. Bei Betätigung des Bremsventils 39. z. B. in Form eines Fußpedals, strömt Druckluft über die Leitung *l und den Stutzen 33 in die Kam-

mer I, so wie es in F i g. 1 durch Pfeile angedeutet wird, wobei auch die Oberfläche des Kolbens 6 mit der gleichen Druckluft beaufschlagt wird, die durch Spalte 10 hindurchtreten kann. Da sich die Kolbenanordnung in der untersten Endstellung befindet, ist Jer Ventilkörper 5 von seinem Sitz 4 abgehoben, so daß die Druckluft aus der Kammer I über den Durchlaßsitz 4 in die Kammer II eintreten und damit unter den Steuerkolben 2 gelangen kann. Selbstverständlich gelangt die Druckluft auch über den Anschlußstutzen 34 und Wie Leitung 35 zu den Bremszylindern 36. Der Druck in der Kammer II (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? an den beiden Kolben 2 und 6 verändert, bis sich, entsprechend der sich einstellenden Hebelübersetzung, der Bremsdruck in der Kammer Ii und damit in den Bremszylindern mit dem vom Bremsventil 39 einticsteuerten Druck in der Kammer I ausgleicht.

Die Beladung des Fahrzeuges wirkt in der Weise auf den Bremskraftregler ein, daß in dem Gehäuse-

boden 1 vertikal verschiebbar ein Schieber 14 mit einer zentralen durchgehenden Bohrung 16 geführt ist. Dieser Schieber legt sich mit seinem offenen Rand, der einen Auslaßsitz IS bildet, gegen den bereits vorher erwähnten Ventilkörper S. 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 Gehäusefortsatz 12 ein Drehzapfen 20. Im Gehäuseinnern sitzt in dem Zapfen 20 ein mit einem Kugelkopf 18' versehener Mitnehmer 18, der in eine Aussparung 19 des Steuerschiebers 14 einfaßt. Außerhalb des Gehäusefortsatzes 12 sitzt auf dem Drehzapfen 18 nach jeder Richtung verstellbar ein Steuerhebel 21, der über eine in ihrer Länge verstellbare Koppelstange 22 mit seinem freien Ende an der ao Fahrzeugachse 23 angebracht ist.

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

Bei starker Fahrzeugbeladung reicht der Schieber 14 weit in das Gehäuse hinein, was dazu führt, daß 3" der Ventilkörper 5 durch den Schieber 14 besonders weit hochgehoben und damit der Luftdurchlaß-Ventilsitz 4 eine sehr lange Zeit geöffnet ist, bis der mittels des Bremsventils 39 eingesteuerte Druck die Kolbenanordnung soweit hochgehoben hat, daß der Ventilsitz 4 durch den Ventilkörper 5 geschlossen wird. Die in der Kammer 3 arbeitenden Übersetzungsglieder 7 bzw. 7' sind mehr oder weniger weit um ihre Drehzapfen geschwenkt, so daß sich damit zwischen dem in die Kammer I eingesteuerten Druck *o und dem in der Kammer II vorhandenen Druck ein bestimmtes Druckverhältnis eingestellt hat, welches dem jeweiligen Beladungszustand des Fahrzeuges entspricht.

Bei einer geringeren Fahrzeugbeladung wird der Schieber 14 wer.iger weit in den Bremskraftregler eingeschoben, so daß das Einlaßventil 4,5 schon früher schließt, d.h. das durch die Übersetzungsglieder 7 bzw. 7' eingestellte Druckverhältnis ist abhängig vom Ladezustand des Fahrzeuges.

Da bei den verschiedenen Fahrzeugen der Leer-Bremsdnick und Federweg verschieden sein können, aber der Bremsdruck für das leere und auch für das voll beladene Fahrzeug bekannt ist, ist der Bremskraftregler mittels einer Stellschraube 24 von außen 5ii 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 dem 6<> Beladungszustand entsprechende Einstellung des Schiebers 14.

Andererseits kann bei Beendigung des Bremsvorganges und Entlüftung der Kammer I die Kolbenanordnung 2, 6 so weit nach oben laufen, daß der VentilkörperS vom Auslaßsitz abgehoben und damit auch die Kammer 11 über die Bohrung 16 und den Luftauslaß 17 entlüftet werden.

Um den Schieber 14 bei einer Druckbeaufschlagung über die Kammer II im Gleichgewicht 7.11 halten bzw. mit einem geringen Überdruck zu beaufschlagen, ist im unteren Teil des Gehäuses 12 ein Reaktionskolben 25 zwischen die Stellschraube 24 und dem Steuerschieber 14 eingeschaltet und über die Leitung 26 mit Druckluft aus der Kammer II beaufschlagt.

Der Bremskraftregler gemäß Fig.2 ist für luftgefederte Fahrzeuge bestimmt. Dabei ist der eigentliche Regleraufbau der gleiche, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, nur mit dem Unterschied, daß hier der Steuerschieber 14 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 Gehäusefortsatzes 12 für die Verstellung des Steuerschiebers 14 ein Kolben 27 vorgesehen, der von einer 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 3· 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 F i g. 2 genau wie die vorher beschriebene Ausführungsform gemäß F i g. 1, nur das eben der Federbalgdruck für die Einsteuerurig benutzt wird.

Wie in F i g. 3 gezeigt ist, weist der Venülkörper 5 auf seinem Umfang Vorsprünge 5' auf, 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' 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 in axialer Richtung ge sehen, dicht aneinander gerückt sind bzw. in Achsrichtung der Kolben 2 und 6 genau übereinanderlie gen. In jedem Fall wird sich der Bremsdruck in dei Kammer II über die Leitung 26 auf den Reaktions kolben 25 auswirken, so daß der Druck in der Kammer II, der sich als Gegendruck auf den Schieber I^ auswirken kann, ausgeglichen wird, und hierdurcr keine wesentlichen Kräfte an dem Regelgestänge H bis 22 auftreten können. Andererseits sind die Ab messungen des Schiebers 14 und des Kolbens 25 se gewählt, daß bei einem etwaigen Bruch des Übertra gungsgestänges 21, 22 sich der Schieber 14 auf »vol beladen« einstellt, um so auf jeden Fall die höchst! Bremskraft einzusteuern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Automatisch lastabhängiger Bremskraftregler für druckmiUelbetätigbare Fahrzeug-Bremsanlagen, der zwischen Rudbremszylindem und einem Bremsventil eingeschaltet ist und in einem Gehäuse einen mit einem die Druckmittelzufuhr zu den Radbremszylinder« steuernden Doppel- to ventilkörper versebenen, vom ausgesteuerten Bremsdruck beaufschlagten Steuerkolben aufweist, dessen relative Stellung im Gehäuse in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung veränderbar ist und durch dessen jeweilige Stellung das Übersetzungsverhältnis zwischen dem vom Bremsventil eingesteuerten Druck und dem ausgesteuerten, den Radbremszylindern zugeführten Druck bestimmt ist, wobei dem Steuerkoiben ein vom eingesteuerten Druck beaufschlagter Zusatzkolben zugeordnet ist und zwischen diesen beiden Kolben eine das Verhältnis der wirksamen Flächen an den beiden Kolben bestimmende Übersetzungseinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkolben (6) ein in sich starrer, fliegend angeordneter Kolben ist und daß die Übersetzungseinrichtung aus über den Umfang des Zwischenraumes zwischen den beiden Kolben (2 und 6) verteilten, an den beiden Kolben (2 und 6) anliegenden, um eine gehäusefeste Achse (8) schwenkbaren, einstückigen Übersetzungsgliedern (Scheiben 7; Hebel 7') besteht.

2. Bremskraftregler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungsglieder aus hochkant gestellten ovalen Scheiben (7) gebildet sind.

3. Bremskraftregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkolben (6) durch eine Feder (9) in Anlage an den Übersetzungsgliedern (Scheiben 7; Hebel T) gehalten ist.

4. Bremskraftregler nach Anspruch I bi;) 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Gehäuse (1) verschiebbar geführte Steuerkolben (2) einen in seinem Zentrum angeordneten Hohlzylinder (3) trägt, auf welchem der als Ringkolben ausgebildete Zusatzkolben (6) verschiebbar geführt ist.

5. Bremskraftregler nach Anspruch 1 bis 4, der für eine pneumatische Bremsanlage bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Hohlzylinders (3) ein Luftdurchlaß-Ventilsitz (4) für den Doppelventilkörper vorgesehen ist und daß der Doppelventilkörper mit einem federbelastetcn, durch den Durchlaß-Ventilsitz (4) hindurchragenden und zugleich den Luftauslaßsitz (15) tragenden hohlen Schieber (14) zusammenwirkt, der in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung axial verschiebbar ist.

6. Bremskraftregler nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (14) nach Art eines Kolbens in einem Gehäusefortsatz (12) geführt und mittels eines Gestänges (18 bis 22) in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung verschiebbar ist, wobei die Ausgangsstellung des Schiebers (14) durch eine Stellschraube (24) einstellbar ist.

7. Bremskraftregler nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schieber

(14) auf pinem in dem Gehawsefprtsate (12) geführten ReaküonskoJben (25) abstutzt, wobei der unter dem Kolben befindliche Raum mit der mit den Radbreroszylindern (36) in Verbindung stehenden Bremskammer (Π) des Reglers verbunden ist.

8. Bremskraftregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktfonskolben (25) einen größeren Durchmesser als der Schieber (14) aufweist.

9. Bremskraftregler nach Anspruch 5, der für luftgefederte Fahrzeuge bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (14) mittels unter ihm angeordneter Verstellkolben (27, 28) verschiebbar ist, die vom I-uftfederungsdruck beaufschlagt sind.