DE2425888A1 - Magnetventil mit einem lastfuehlenden anpassventil - Google Patents

Magnetventil mit einem lastfuehlenden anpassventil

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Description

10-12, Yoyogi 2-chome, Shibuya-ku, Tokyo, Jajjan^
Magnetventil mit einem lastfühlendem Anpaßventil
Dje Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Magnetventil, das mit einem belastungsfühlenden Anpaßventil kombiniert ist, im allgemeinen, und auf ein Magnetventil, das den an die Druckkammer einer Bremseinrichtung angelegten Druck automatisch einstellen kann, im besonderen.
Die rasche Entwicklung des kommerziellen Transports durch Fahrzeuge mit großen Motoren wie AnhängerZugmaschinen ist in den letzten Jahren mit der Einführung von. schnellen Wagen gekuppelt worden, die mehr und mehr ernsthafte Behinderungen auf den Straßen bewirken. In dieser Hinsicht wir eine höhere Sicherheit der Fahrzeuge, d.h. eine zuverlässigere und stabiliere Bremsenanlage gefordert.
Bei solchen schweren Fahrzeugen setzen sich pneumatische
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BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO:
8 MÖNCHEN 22 INVENTION BERLIN BERLINER BANK AG. W. MEISSNER, BLN-W
ST. ANNASTR. 11 BERLIN 030/885 60 37 BERLIN 31 122 82 - 109
030/886 23 82 3695716000
Bremsen durch, bei denen der angezeigte Bremsdruck des Bremsventils so zum Magnetventil geleitet wird, daß Druckluft, die dem angezeigten Druck entspricht, über das Magnetventil zum Bremsbetätiger gegeben wird. Da das Verhältnis der Belastung von Achse zu Achse in weitem Maße schwankt, ob nun das Fahrzeug leer oder beladen ist, ist die Bremsenanlage so aufgebaut, daß der angezeigte Druck gemäß der beweglichen Last, die das Fahrzeug trägt, oder der Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Teil der Aufhängefeder geregelt wird und dadurch die Bremskräfte, die an die einzelnen Achsen gelegt werden, angemessen angepaßt werden, wodurch eine unausgeglichene Bremswirkung, wie z.B. ein Teilblockieren nur einer Achse vermieden wird. Um einen angezeigten Bremsdruck zu erhalten, der, wie erwähnt, der Nutzlast entspricht, erhält ein üblicher Bremskreis, wie er schematisch in Figur 1 (I) gezeigt wird, zwischen dem Bremsventil a und dem Magnetventil b ein lastfühlendes Anpaßventil c, das den angezeigten Druck des Bremsventils regelt, bevor der Druck an das Magnetventil gelangt. Im Kreis befindet sich ferner ein Reservoir d, eine Energiekammer e und ein Lockerungseinsteller f. Das Installieren des lastfühlenden Anpaßventils in der Leitung erhöht somit die Menge der in der Leitung zurückgehaltenen Luft entsprechend, umsomehr als Luft selbst ein zusammendrückbares Medium ist. Die erhöhte Luftmenge in der Leitung bewirkt unausbleiblich eine Verzögerung der Bremsbetätiger, der auf den Befehl vom Bremsventil anspricht.
Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, ein neuartiges Mag-: netventil anzugeben, das die Merkmale und Funktionen sowohl eines lastfühlenden Anpaßventils als auch eines Magnetventils so mit einander verbindet, daß die Übertragungsgeschwindigkeit des angezeigten Drucks erhöht wird und ein schnelles Ansprechen der Bremse gewährleistet ist.
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Das Magnetventil nach, der Erfindung verbindet, wie in Figur 1 (II) gezeigt wird, das die Belastung fühlende Anpaßventil c mit dem Magnetventil b der Figur 1 (I) zu einer ganzen Einheit.
Bei einem gewöhnlichen Bremskreis liegen das die Belastung fühlende Anpaßventil c und das Magnetventil b in Serie und die beiden Hysteresen der Ausgangsdrücke der beiden Ventile, die dem angezeigten Druck entsprechen, addieren sich zueinander. Foglich empfängt der Ausgangsdruck der Energiekaimner e eventuell Abweichungen von dem durch das Ventil a angezeigten Wert in beachlicher Höhe. Das Ventil nach der Erfindung, das die beiden vorhandenen Ventile zu einem einheitlichen Aufbau vereinigt, zeigt eine Hysterese, die praktisch gleich der eines üblichen Magnetventils ist.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Magnetventil mit sehr geringer Hysterese vorzusehen, um ohne zeitliche Verzögerung gegenüber dem angezeigten Bremsdruck eine gute Bremswirkung zu erhalten.
Das Magnetventil nach der Erfindung, das sowohl die Belastung feststellende Anpaßventil als auch das Magnetventil in einem gewöhnlichen Bremskreis ersetzt, vereinfacht die Druckluftbremsanlage und verringert deren Herstellungskosten. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Druckluftbremskreis anzugeben, der zuverlässiger und preisgünstiger als die bestehenden Kreise ist, und das Magnetventil nach der Erfindung benutzt.
Um diese Aufgaben zu lösen, besitzt das Magnetventil nach der Erfindung den folgenden Aufbau. Gleich seinem Gegenstück bei den üblichen Magnetventilen besitzt die Ventilscheibe zum Offnen und Schließen des .Bremskreises ein axiales Fittelloch als Entlüftungskanal und ist in die im Ruhe-
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zustand geschlossene stellung federnd vorgespannt. PIoaxial zur Ventilscheibe verläuft ein oteuerkolben zum offnen des Yentils durch Betätigen der Ventilscheibe durch den angezeigten Druck des Bremsventils. Der Jteuerkolben enthi-i.lt zwei Druckfeststellkolben von denen der erste unmittelbar die Yentilscheibe bewegt und so das Yentil öffnet, und der zweite mit dem ersten über eine Feder in Eingriff steht, und ist mit einer Einstelleinrichtung für Einstellen der' Stellung und das Begrenzen des Hubes des zweiten Folbens in abhängigkeit von der bewegbaren Last des Fahrzeugs ausgerüstet.
Es kommt bei Fahrzeugen und Lastwagen mit großen Motoren wie Oinmibussen und jaihängerfahrzeugen, mit Spezialchassiskonstruktionen oft vor, daß aus dem einen oder dem anderen Grund deren Aufhängefedern mehr zusammengedrückt werden als das Maß des Zusammendrückens dem sie normalerweise ausgesetzt sind, wenn das Fahrzeug eine bewegliche Last trägt, oder mehr gestreckt sind, als wenn das Fahrzeug leer ist. Das Zusammendrücken oder Strecken kann völlig außerhalb des normalen Bereichs der Aufhängefedern unter oder ohne last liegen. Es ist unerwünscht, daß eine solche übermäßige oder ungenügende Verschiebung der Aufhängung auf das Magnetventil einwirkt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Verbindung eines lastfühlenden Anpaß- und f.'agnetventils anzugeben, bei dem eine übermäßige oder ungenügende Abweichung der Aufhängung außerhalb des Bereichs, daß dem gewöhnlichem Belastungszustand entspricht, durch eine Steuernockeneinrichtung absorbiert wird, die so mit dem Gestänge verbunden ist, daß der Arbeitsbremsdruck stets entsprechend der beweglichen Belastung des Fahrzeugs angemessen geregelt wird.
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Diese aufgäbe wird durch die Verbindung eines lastfuhlenden Anpaßventils und eines Magnetventils der folgenden Konstruktion gelöst. Am Magnetventil der beschriebenen Art befindet sich ein Steuernocken, der mit einen-Hebel ein Ganzes bildet, der sich um einen Lagerstift drehen kann. Die ITo ckenf lache besteht aus eineir Arbeitsflächenteil, die der Hubeinstelleinrichtung z.B. einer Mitnehmer -oder Druckstsnge eine Gleitbewegung erteilt, die sich mit der Nockenfläche in Eingriff befindet und den gewöhnlichen Biegebereich der Aufhänge federn utnfaßt. Ein I.eerlaufnockenflächehabschnitt ermöglicht dem Mitnehmer oder der Druckstange keine Gleitbewegung, wenn diese Biegung zu groß oder zu klein ist. Auf diese Weise wird eine zu große oder zu kleine Biegung der Aufhängung absorbiert und nicht auf den Körper des Hagnetventils übertragen.
Andere Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeisnielen mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben.
In diesen ist:
Figur Λ das Schema eine Druckbremsanlage, das die Verbindung eines lastfühlenden Anpaßventils mit eignem Magnetventil nach der Erfindung verwendet;
Figur 2 ein Vertikalschnitt eines kombinierten Ventils nach der Erfindung;
Figur 3 ein Diagramm der Charakteristiken des Ventils nach Figur 2; .
Figur 4· ein Vertikalschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels nach der Erfindung;
Figur 5 ein Vertikalschnitt eines noch weiteren Ausführungsbeispi eis;
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Figur 6 ein Quer- oder Radialschnitt an der Linie A-A der Figur 5;
Figur 7 ein Vertikalschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels }
Eigur 8 ein Vertikalschnitt einer Abänderung des Ausführungsbeispiels nach Figur 7;
Figur 9 ein Teilschnitt einer Abgeänderten Form der Verbindung zwischen den beiden druckfühlenden Kolben ;
Figur 10 ein Vertüsalschnitt einer Verbindung von lastfühlendem Anpaßventil mit einem Magnetventil, die mit einem Steuernocken versehen ist%
Figur 11 eine vergrößerte Darstellung eines Steuernockens, wobei die lagemäßigen Beziehungen der einzelnen Teile gezeigt werden, wenn die entsprechende Aufhängefeder sich in einem normalen Abweichbereich befindet;
Figur 12 eine der Figur 11 ähnliche Darstellung, bei der aber die Biegung der Aufhängefeder weniger weit als der normale Bereich entfernt ist;
Figur 13 eine der Figur 11 ähnliche Darstellung, bei der aber die Aufhängefeder einer ungewöhnlichen Druckverschiebung ausgesetzt ist;
Figur 14 eine vergrößerte Darstellung eines Mechanismus, der einen Steuernocken verwendet, der einen Nokkenschlitz besitzt, in dem ein Stift an eine Stange als Hubeinstelleinrichtung für den zweiten Druckfühlkolben angreift, der den Focken betätigt,
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Figur 15 ein vergrößerter Schnitt eines Biechanismus mit einem anderen Steuernocken; und
Figur 16 ein Vertikalschnitt der Fonstruktion eines lastfühlenden Anpaßventils nach der Erfindung.
Figur 2 zeigt schematisch die Konstruktion eines typischen Magnetventils nach der Erfindung mit einer Ventilscheibe 1, einem Ventilkörper 2, der die Scheibe aufnimmt, und einer Ventilkappe 3, die einen Steuerkolben enthält, der koaxial zur Ventilscheibe 1 verläuft. Die Scheibe besitzt ein axiales Fittelloch aus Entlüftungskanal 4-, Der Steuerkolben besteht aus einem ersten druckfühlenden Kolben 5, einem zweiten druckfühlenden Kolben 6 und einer Feder yrä.le sich zwischen den beiden Kolben befindet. Der erste Kolben 5 besitzt die Forra eines abgesetzten DoTrpelkolbens, der aus einem großen Kolbenteil 51 ni"fc einem Durchmesser A und einem kleinen Kolbenteil 5" mit einem Durchmesser B besteht. Seine Druckaufnahmefläche ist deshalb die Ringzone zwischen den beiden Durchmessern A und B. Der erste Kolben 5 besitzt an seiner Unterseite eine abwärts gehende Verlängerung, die an ihrem unteren Ende wiederum an den Ventilsitz 9 angeformt ist, und einen Ventilsitz 10 die obere Fläche der Scheibe berührt. Diese Anordnung ermöglicht eine Abwärtsbewegung des ersten Kolbens 5 , die über die Verlängerung 8 und die Ventilsitze 9und 10 auf die Ventilscheibe 1 übertragen wird und auf die Ventilscheibe 1 drückt und so das Ventil öffnet. Andererseits besitzt der zweite Kolben 6 denselben Durchmesser B wie der kleine Kolbenteil 5% wobei ein angezeigter Druck an die ganze Fläche mit dem Durchmesser B angelegt und seine Abwärtsbewegung über die Feder 7 auf den ersten Kolben übertragen xvird, bis er eine Grenze erreicht hat, die von einem Hubeinsteller eingestellt ist, der aus einer vertikalen Einstellstange besteht, die durch den zwei-
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ten Kolben und eine am unteren Ende der Stange angesetzten Sperre 12 einp;estellt ist. Die Stange 11 trägt an ihrem oberen Ende einen horizontal verlaufenden Stift 13, über den ein Hebel 14 angreift und zusammen mit der Sperre 12 durch den Hebel auf- und abbewegt wird. Beispielsweise wird die Sperre '12, wenn der Hebel 14 in der gezeigten Stellung in einem Laccer 15 nach rechts gedreht wird, aus der Stellung a nach b und somit nach c gelangen. Das linke Ende des Hebels 14 wird beispielsweise mit der Unterseite einer (nicht dargestellten) Aufhängefeder so ergriffen, daß der Hebel eine Änderung der Höhe des Fahrzeugs bei Belastung feststellt und das Signal zum Hubeinsteller überträgt.
Bei der beschriebenen Konstruktion arbeitet das lastfühlende Anpaßventil mit dem Magnetventil nach der Erfindung in der folgenden Weise:
Angenommen, die Sperre 12 befindet sich in der Stellung a, wie Figur 2 zeigt, dann wird ein angezeigter Druck Pivom (nicht dargestellten) Bremsventil über eine Öffnung 16 in das Ventil geführt und wirkt an der ringförmigen Druckaufnahmefläche des ersten Kolbens 5 und an der Druckaufηahmefläche des zweiten Kolbens 6. Der zweite Kolben 6 kann sich wegen der Sperre 12 nicht nach unten bewegen, während der erste Kolben 5 durch den angezeigten Druck Pi an seiner ringförmigen Aufnahmefläche nach unten gedrückt wird. Dadurch berührt die Verlängerung 8 des ersten Kolbens den Ventilsitz 10 und drückt diesen so, daß die Ventilscheibe 1 nach unten gedrückt wird und das Ventil öffnet und komprimierte Luft Pt aus einer Einlaßöffnung 17 in eine Kammer 18 bringt. Während der angezeigte Druck Pi an der ringförmigen Fläche des Kolbens 5 wirkt, wirkt ein Ausgangsdruck Po an der anderen Seite des Kolbens, die zur Kammer 18 gerichtet ist. Die Beziehung zwischen dem angezeigten DruclS
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Pi und dem Ausgangsdruck Po, die auf der Differenz zwischen der Druckaufnähmefläche an beiden Seiten des ersten Kolbens basiert, wird durch die voll ausgezogene Linie 0-A in dem Diagramm nach Figur 3 dargestellt, was eine typische Charakteristische Kurve des Magnetventils nach der Erfindung ergibt.
Wenn die Sperre 12 des Hubeinstellers die Stellung b nach Figur 2 eingenommen hat, wird der angezeigte Druck Pi wieder an der ringförmigen Aufnahmefläche des ersten D-pUckfühlkolbens und am zweiten Druckfühlkolben 6 ausgeübt. In diesem Fall überträgt der zweite Kolben 6 den Druck, empfangen über die Feder 7 auf den ersten Kolben 5* bis seine weitere Abwärtsbewegung von der Sperre 12 verhindert wird. Dies bedeutet, daß der erste Kolben 5 nicht nur dem angezeigten Druck Pi an seiner ringförmigen Fläche sondern auch dem Druck vom zweiten Kolben 6 angesetzt ist, der über die Feder 7 auf den ersten Kolben übertragen wird. Inzwischen wirkt der Ausgangsdruck Po an der anderen Seite des ersten Kolbens 5· Der Ausgleich zwischen der an beiden Seiten ausgeübten Kraft ist in Figur 3 gestrichelt dargestellt, wobei die Beziehung zwischen dem angezeigten Druck Pi und dem Ausgangsdruck Po durch die ausgezogene Linie 0-B angezeigt ist.
Bei einem weiteren Ansteigen des angezeigten Drucks Pi wirkt die Druckzunahme nur auf die ringförmige Aufnahmefläche des ersten Kolbens 5· Die Zunahme des Drucks gegen den zweiten Kolben 6 wird von dem Anhalter 12 getragen und ergibt kein Anwachsen der abwärts gerichteten Kraft des ersten Kolbens 5. Die Charakteristik ist durch die voll ausgezogene Linie B-C in Figur 3 dargestellt. Die 'Ventilscheibe 1 wird somit nach unten gedrückt und komprimierte Luft, die beim.Droick durch die Einlaßöffnung 17 geliefert
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wird, geht durch den Raum, der sich über der Ventilscheibe 1 bildet, und bei einem -Lusgangsdruck Po über die. Auslaßöffnung 19 zur Kraftkapmer des (nicht dargestellten Bremsbetätigers.
Der Verschiebepunkt B kann durch lagemäßige Einstellung des Hubeinstellers beliebig geändert werden. Ferner kann das Verhältnis des angezeigten Drucks Pi zum Ausgangsdruck Po, wie es durch gestrichelte Linien und strichpunktierte Linien in Figur angedeutet ist, durch Verändern des Flächenverhältnisses der ringförmigen Druckaufnahmefläche des ersten Kolbens 5 zur Fläche desselben Kolbens, der den Druck aufnimmt, oder des Flächenverhältnisses der SuTnme der Flächen der beiden Kolben, die dem gezeigten Druck Pi ausgesetzt sind, zur Fläche des ersten Kolbens geändert werden, der den Ausg.-mgsdruck Po auf nimmt.
Sollte die Funktion des Hubeinstellers zum Halten des zweiten Kolbens 6 auf Rechnung eines Bruchs des Stifts 13» des Hebels 14 oder des Lagers 15 verloren p^ehen, so wird der angezeigte Druck für den zweiten Kolben 6 unmittelbar über die Feder 7 auf den ersten Kolben 5 übertragen. Hier wird die Beziehung zwischen dem angezeigten Druck Pi und dem Ausgangsdruck Po die sein, die durch die Linie O-B-D in Figur 3 angezeigt ist. Das Arbeiten des Ventils ist in diesem Fall dem eines üblichen Magnetventils ähnlich. Trotz einem Ausfall des Hubeinstellers bewirkt das Ventil , nach der Erfindung die notwendige Bremswirkung ohne Gefahr einer ungenügenden Bremskraft.
Wenn das Bremsventil geschlossen ist und der angezeigte Druck nachgelassen hat, wird die Steuerkolbeneinrichtung mit den beiden druckfühlenden Kolben durch eine Feder nach oben gedruckt, wobei die Verlängerung 8 vom Ventilsitz
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entfernt ist. Gleichzeitig wird die Ventilscheibe 1 durch eine Feder 21 angehoben, bis der Ventilsitz mit dem Ventilsitz 22 am Ventilkörper in Kontakt kommt und die Druckquelle abschaltet. Die komprimierte Luft in der Leitung, die von der Auslaßöffnung 19 zum Bremsbetätiger führt, wird über dem Ausströmkanal 4- entladen. Auf diese Weise wird die Ventilwirkung zum Steuern des Bremsbetätigers freigegeben.
Figur 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die den beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen tragen. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Hubeinsteller aus einer Stange 11, die durch eine entsprechende Führung (nicht dargestellt) vom unteren Ende des Ventilkörpers 2 und durch die Ventilscheibe 1 und den ersten druckfühlenden Kolben 5 aufrechtgehalten wird, und aus einer Sperre 12, die am oberen Ende der Stange 11 angebracht ist. Der Hubeinsteller wird durch einen an einem Lagerstift 15 getragenen Hebel 14- nach oben und unten (in eine der Stellungen a, b und c) bewegt. Auf dieselbe Weise ist wie bei dem Beispiel nach Figur 1 der Hebel 14- mit einem entsprechenden Punkt eines Teils des Körpers, z.B. einer Aufhängefeder verbunden. Der Hebel ändert sich mit der Nutzlast des Fahrzeugs. Bei Vergleich der Figuren 2 und 4· ist zu erkennen, daß dieses Ausführungsbeispiel des Magnetventils genau dieselbe Konstruktion und Arbeitsweise wie die des vorhergehenden Beispiels sind, ausgenommen, daß die Stange 11 zum Bewegen der Sperre 12 von seinem unteren Ende anstatt vom oberen Ende in den Ventilkörper 2 eingesetzt ist. .
Bei den Figuren 5 und 6 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Bewegung des zweiten Kolbens 6 ist bei diesem Beispiel durch einen Hebel 25 be-
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grenzt, der durch die Deckelwand in das Ventil eingesetzt ist, damit er um ein Lager 23» cLas an einer Zwischenhöhe der Seitenwand des Deckels 3 befestigt ist, auf und ab schwingen kann. Der rechte Teil des Hebels 25 ist in den Figuren mit einer halbkreisförmigen Gabelung 24 dargestellt. Das linke Ende des Hebels 25 liegt gewöhnlich so an einem entsprechenden Punkt des unteren Teils einer Aufbangefeder, daß eine Änderung beim Hebel des Fahrzeugkörpers durch die Hebelwirkung verringert und in die Auf-Ab-Bewegung eines Puffers' 26 an der Vorderseite der Gabelung 24 umgewandelt wird, wodurch der zweite Kolben 6 entsprechend der Höhe oder der Nutzlast des Fahrzeugs geregelt wird. Die Funktionen der anderer Teile und die Arbeitsweise der Einrichtung, v/ie ein Magnetventil, sind dieselben wie bei den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen.
Figur 7 zeigt ©in noch anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der zweite druckfühlende Kolben 6 sich unter der Ventilscheibe 1 befindet. Der angezeigte Druck Pi des Bremsventils wird über eine öffnung 16 an die Druckaufnahmefläche des ersten Kolbens 5 und ferner über eine andere Öffnung 27 zur Druckaufnahmefläche des zweiten Kolbens geführt.
Der erste Kolben 5 liegt über einer Stange 28, einem Rückhalter 29 und einer Feder 7 am zweiten Kolben 6. Die Bewegung des zweiten Kolbens wird durch einen Mitnehmer 31 gesteuert, der von einem Hebel 14 über einen Gehäusedeckel 30 betätigt wird, der die Feder 7 und einen Rückhalter 29 enthält. Im Gehäusedeckel und im Deckel bzw. dem Körper befinden sich Austrittsöffnungen 40, 40' und 40".
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Figur 8 zeigt eine Abänderung des .nusführungsbeispiels nach Figur 7. Die Stange 28, der Rückhalter 29 und die Feder 7, die zum Verbinden der beiden Kolben in Figur 7 verwendet werden, sind durch eine einzige Feder 34 ersetzt, die zwischen die Stifte 32 und 33 an den Innenwänden der beiden Kolben gespannt ist. Die .Abänderung ist somit dadurch gekennzeichnet, daß weniger Elemente erforderlich sind.
Figur 9 zeigt eine weitere Abänderung des Mechanismus zum Verbinden der beiden druckabtastenden Kolben. Zwischen dem zweiten Kolben 6 und einem Rückhalter 36 wird eine Feder 7 gehalten und eine stangenähnliche nach oben gerichtete^ Verlängerung 37 des zweiten Kolbens kommt durch einen Stift 13 mit einem Hebel 14 in Eingriff. Außerdem besitzt der zweite Kolben eine stangenähnliche nach unten gerichtete Verlängerung 38, die gleitend in einen Rückhalter 36 eingesetzt und an seinem unteren Gewindeende mit einer Mutter 39 befestigt ist, um den Rückhalter 36 gegen ein Abfallen von der nach unten gerichteten Verlängerung 38 abzuhalten.
Figur 10 zeigt eine Vereinigung eines lastfühlenden Anpaßventils und eines Magnetventils, die mit einer Steuernockeneinrichtung nach der Erfindung versehen ist. Im allgemeinen enthält das Ausführungsbeispiel einen Ventilkörper 103 zur Aufnahme einer Ventilscheibe 102, die sich als Entlüftungskanal a mit einem axialen Kittelloch versehen ist, und einen Ventildeckel 107, der einen Steuerkolben einschließt, der aus einem ersten und einem zweiten druckfühlenden Kolben 104 bzw. 106 und einer Feder 105 besteht. An einem oberen Teil des Deckels 107 befindet sich eine Halterung 108 und an einem Ende ist ein Verbinder 110 durch einen Stift 109 in der Halterung 109 drehbar gelagert. Das andere Ende des Verbinders 110 ist durch einen Stift
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mit einem Glied 113 verbunden, das an einen Eocken 112 angeformt ist. Das Glied 113 ist durch einen Stift 114 an seinem linken Ende mit einer Spannstange 115 drehbar verbunden, die wiederum an ihrem unteren Ende (nicht dargestellt) mit einem entsprechenden Punkt des unteren Teils jeder Feder in Eingriff steht.
Der Steuernocken 112 besitzt eine Arbeitsfläche 118, um die Stange 117 über einen Stift 116 nach oben und nach unten zu bewegen, und eine Leerfläche 119, die einen Boden mit einem Radius R bildet, der seinen i.'ittelpunkt im Stift 111 besitzt und die Arbeitsfläche 118 des Kockens berührt. Die Abbiegung der Feder in dem gewöhnlichen Bereich bei einem leeren und beladenem Fahrzeug wird von der Arbeitsfläche 118 des docken und das Gebiet übermäßiger Biegung wird von der Leerlfoiffläche 119 umfaßt.
Ein angezeigter Bremsdruck Pi des Bremsventils, das durch Fußpedalbetäti'^ung geöffnet wird, tritt in die Druckkammer 121 der Eolbeneinrichtung über eine Öffnung 120 ein und wirkt an beiden Kolben 104 und 106, die durch die Feder 105 miteinander verbunden sind. Der erste Kolben wird vom angezeigten Druck nach unten gedrückt und öffnet so durch seine abwärts gerichtete "Verlängerung 122 die Ventilscheibe 102. Folglich wird ein .«.nfangsdruck Pt von einer Einlaßöffnung 123 zum Raum gelassen, der an der ■Ventilscheibe 102 liegt, und verläßt eine Ausgangsöffnung als Bremsdrücke Der Ausgangsdruck Po gelangt dann an die Druckkammer des (nicht dargestellten) Bremsbetätigers. Der zweite Kolben wird somit durch den angezeigten Druck nach unten gebracht und drückt so den ersten Kolben 104 über die Feder 105. Oberhalb eines bestimmten angezeigten Drucks wird aber die Abwärtsbewegung von einer Sperre begrenzt, die sich am unteren Ende der Stange 117 befindet. Dort öffnet der erste Kolben 104 über die Steuerung der Ventilscheibe 102 das Ventil. Mit diesem Ausführungsbei-
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spiel wird eine Biegung jeder Avfhsngefeder mit einer Kradmäßigen Verringerung über die Stange 115, das Glied 113 und den Nocken 112 übertragen. Die Stellung der Stange 117 ist durch den docken 112 gegeben, und die Scheibe 102 wird betätigt und öffnet das Ventil entsprechend der Nutzlast des Fahrzeugs. Auf die beschriebene v/eise wird die Bremsbedienung entsprechend der beweglichen Last geregelt. ,' '
Beim Ausführunc-sbeis^iel entspricht das untere Ende der Arbeitsfläche 118 den beladeten Zustand und das andere Ende der Fläche, die an die Leerlauffläche 119 grenzt, dem Leerzustand. Die Arbeitsfläche 118 ist entsprechend gekrümmt, um die gewünschten Charakteristiken in bezug auf den angezeigten Druck und den Bremsausgangsdruck zu erhalten. Die Leerlauffläche 119 mit dem Hadius 3. erhält so lange keine Verschiebung, vyie der Stift 116 an der Stange 117 in Kontakt mit der Leerflache 119 bleibt. Die Bogenlänge der Fläche 119 ist so gewählt, daß sie der maximalen Biegung einschliefilich der Biegung im belasteten Zustand der zugehörigen Aufhängefeder entspricht.
Die Spitze des Arbeitsnockens 118, die der abgebogenen Stellung der zugehörigen Feder des Fahrzeugs im beladenen Zustand entspricht, muß so angeordnet" sein, daß sie den Stift 116 angreift, wenn die Stange II7 sich in ihrer unteren Stellung befindet. Beim Einstellen der Anfangsstellung wird die Neigung des Verbinders 110 durch Drehen einer Schraube 126 und so die Stellung des Stifts 11 eingestellt.
Die Figuren 11, 12 und I3 zeigen Einzelheiten der lagemäßigen Beziehung des Arbeitsnockens 112 und der entsprechenden Teile in bezug auf die verbundene Feder, die im normalen Bereich abgebogen wird und die übermäßig bzw. ungenügend gebogen wird, Figur 11 zeigt die Arbeitsstellung,
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die der Steuernocken einnimmt, wenn das Fahrzeug eine mäßige Last trägt. Der Nockenstift 116 befindet sich in Kontakt mit einem Zwischenpunkt der Arbeitsfläche 118 und die Stange 117 befindet sich in einer leicht angehobenen Stellung.
Wenn nun das ,jeweilige Had in ein Schlagloch einer Straße gelangt, wird die Aufhängefeder kurzzeitig vom Gewicht des Fahrzeugs entlastet und vom Druck der Beladung frei. Dadurch wird die Spannstange 115 stark nach unten gedruckt, was den Hebel 113 und cLen Arbeitsnocken 112 rechts herum dreht. Dies ermöglicht es, daß der Stift 116 nach der Betätigung der Wockenflache 118 auf die Leerfläche 119 gelangt. Figur 12 zeigt die Beziehung des Steuernockens und der zugehörigen Teile, wenn die Biegung der Feder ungewöhnlich klein ist. Da die Leerfläche 119 einen Bogen mit dem Radius R beschreibt, bleibt die Stange 117 in der obersten Stellung so lange angehoben, wie der Stift 116 die Fläche 119 berührt.
Danach wird angenommen, daß dasselbe Fahrzeugrad über eine Erhöhung auf der Straße läuft. Die Feder wird ungewöhnlich zusammengedrückt, um die Trägheit des Körpers zu überwinden, und die Druckbiegung der Feder überschreitet den normalen Biegebereich weit. Im Gegensatz zu diesem Fall wird die Stange 115 stark aufgedrückt und der Hebel 113 und der Steuernocken 112 drehen sich zusammen nach rechts und bewegen die Spitze des Steuernockens vom Stift 116 weg, wie Figur 13 zeigt. V/eil aber der Hub der Stange 117 durch die obere Sperre 127 begrenzt ist, der auf der oberen Fläche des Deckels 107 sitzt, kann die Stange 117 ihre unterste Stellung unter normaler Belastung trotz ungewöhnlicher Biegung der Feder halten.
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Bei dem Ausf ührurigsbeispiel nach den Figuren 10 bis 13 wird die Stange 117 gedrückt gehalten und es besteht keine Möglichkeit, daß der Stift 116 aus dem Eingriff mit dem Steuernocken 112 gelangt. »Venn jedoch die Stange nicht ständig nach unten gedruckt wird, ist es unmöglich, den Stift stets mit dem Nocken an seiner Unterseite zu halten.
Figur 14 zeigt den Stift 116 in" Eingriff mit dem Steuernocken 112, der durch einen Schlitz 128 hindurch in der Nockenplatte gebildet ist. Der TTockenschlitz 128 besteht aus einem Arbeitsnockenteil 129 und Leernockenschlitzen 130 und 131 j die sich in dessen Auslauf an der 'Vorderoder -Rückseite des Arbeitsnockenteils befinden. Der Leernockenschlitzteil I3I entspricht dem übermäßigen Biegebereich der Aufhängefeder und der andere Leerschlitzteil dem Bereich ungenügender Biegung. Das erstere Teil beschreibt einen Bogen mit den Radien Hp und R'2 und der letztere einen Bogen mit den.Radien R^, und R',.-. Während der Fockenstift 116 in einem Leerschlitzteil gleitet, hält die Stange 117 ihren obersten und ihren untersten Teil in derselben 7/eise wie beim unmittelbar vorhergehenden Beispiel.
Figur 15 zeigt den Steuernocken 112 und die zugehörigen Teile, wobei eine Stange II7 im Gegensatz zur Anordnung beim Ausführungsbeis"Diel nach den Figuren 10 bis 13 konstant nach oben gedruckt werden. Die Kappe II7 befindet sich am oberen Ende ihres Stifts 116 in Kontakt mit dem Steuernocken 112 und die Stellung der Stange II7 ist abhängig von der Stellung, in der der Steuernocken 112 sih dreht, oder von der Biegung der Feder. Der Steuernocken besteht aus der Kombination einer Arbeitsnockenfläche 132 mit einem Radius Rx, u"d einer anderen Leernockenfläche 134- nit einem Radius R^. Die Leerflächen stoßen am vorderen bzw.
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rückwärtigen Ende der in der !litte liegenden Arbeitsfläche an. Die Leernockenfläche 135 entspricht dem Bereich übermäßiger Biegung der Feder und die andere Fockenflache 134- dem Bereich ungenügender Biegung.
Beim Ventil nach der Erfindung sind die beiden Kolben 104 und 106 durch die Ventilscheibe 102 getrennt, die sich in vertikaler Anordnung zwischen ihnen befindet. Die beiden Kolben sind miteinander durch eine, Stange 135 verbunden, die durch die Ventilscheibe 102 hindurch aufrecht steht. Der angezeigte Druck wird dann von der oberen und der unteren Öffnung 120,- bzw. 120p in entsprechende Druckkammern gegeben. Die mechanische Funktion der Ventilscheibe 102 ist das Offnen des Ventils entsprechend der Beladung des Fahrzeugs und dieselbe Funktion wie sie in Verbindung mit Figur 10 beschrieben worden ist. Eine besondere Erläuterung ist somit nicht notwendig.
Figur 16 zeigt ein gewöhnliches lastfühlendes Anpaßventil nach der Erfindung. Ein Steuernocken 112 dreht sich um einen Stift 136, der sich an einem Anschlag an der rechten Seitenwand des Ventilkörpers befindet. Eine Stange 117 ist mit einer Öse verbunden, die vom unteren rechten Teil des Nockens ausgeht. Ein EFockenstift 138, der in den Hockenschlitz eingepaßt ist, läßt eine Steuerstange 142 horizontal gleiten. Der Steuernocken 112 besteht aus einem .arbeitsnockenschlitzteil 139, das dem normalen Biegebereich der Eeder entspricht, und aus den Leernockenschlitzteilen 140 und 141, die an das vordere bzw. das hintere Ende des Arbeitsnockenschlitzteils anstoßen. Der ITockenteil 140, der aus einem Bogen mit den Radien Sx, und R^ besteht, bedeckt das übermäßige Biegebereich der Feder und der Kockenschlitzteil 141, der aus einem Bogen mit den Radien R^ und R1 ^ ve_ steht, den Bereich ungenügender Biegung. So lange wie der
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Stift Im Nockenbereich eines Nockenschlitzteils 140 oder 141 bei vertikaler Bewegung der Stange 137 bleibt, besteht kein Druck auf die Steuerstange 142. Nur wenn der Stift 138 sich im Arbeitsnockenschiitzteil 139 befindet, oder während die leder sich im normalen Biegebereich befindet, gleitet die Steuerstange 142 und stellt den angezeigten Druck entsprechend der Nutzlast ein, die auf das Magnetventil übertragen wird, das durch Leitungen in Serie Kit dem lastfühlenden Anpaßventil angeschlossen ist.
Nach der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ermöglicht die Vereinigung von lastfühlenden anpaß- und Magnetventil nach der Erfindung ein Bremsen, das den statischen und dynamischen Achsbelastungen des Fahrzeugs ohne Rücksicht auf die Straßenbeschaffenheit oder die Fahrweise am besten entspricht. Die Erfindung ergibt somit in hohem Maße sicheres Arbeiten großer Fernfahrzeuge, wie Lastwagen, Omnibusse und Anhängertraktoren.
Obwohl der Erfindung nur in Verbindung mit Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, so ist sie doch nicht auf diese beschränkt, vielmehr sind zahlreiche Änderungen ohne Abweichen vom Sinn der Erfindung möglich.
Zusamitienf assung:
Die Erfindung bezieht sich auf die Vereinigung eines lastfühlendenVÄnpaßventils mit einem Hagnetventil für Bremsanlagen, die eine Ventilscheibe enthält die einen Entlüftungskanal in ihrer axialen Lütte besitzt und zum Halten des Ventils in der im Ruhezustand geschlossenen Stellung dient, und die eine St.euerkolbeneinrichtung besitzt, die von einem angezeigten Druck aus einem Ventil betätigt wird, um die Ventilscheibe zu bewegen und das Ventil zu Öffnen. Die Ver-
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einigung ist dadurch gekennzeichnt, daß die Steuerkolbeneinrichtung einen ersten druckfühlenden Kolben zum .Steuern der Ventilöffnung der Ventilscheibe und einen zweiten druckabtastenden Kolben enthält, der koaxial zum ersten über ein zwischen ihnen liegende Feder verbunden ist, und eine Hubeinstellunp: zur. steuern der axialen Bewegung des zweiten Kolbens entsprechend der Nutzlast des Fahrzeugs dient.
- Patentansprüche -
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Claims (11)

  1. Patentansprüche:
    { 1./Kombiniertes lastfühlendes Änpaß- und Magnetventil _y für eine Luftdruckbremsanlage mit einer Ventilscheibe, die einen Entlüftungskanal in ihrer axialen Mitte besitzt, das Ventil in der im Ruhezustand geschlossenen Stellung hält und eine Steuerkolbeneinrichtung enthält, die von einem angezeigten Druck aus eineir Bremsventil betätigt wird und die Ver>tilscheibe bewegt U1Td das Ventil dadurch öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben einen ersten druckfühlenden Kolben (5) zum Steuern des Offnen des Ventils durch die Ventilscheibe (1) und einen zweiten druckfühlenden Kolben (6) besitzt, der koaxial über einen zwischen den Kolben, liegende Feder (7) mit dem ersten Kolben (5) verbunden ist, und doß eine Hubeinstelleinrichtung zum Steuern der axialen Bewegung des zweiten Kolbens entsprechend der Nutzlast des Fahrzeugs dient.
  2. 2. Ventil' nach Ansx>ruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine durch die Ventilkappe (5) und den zweiten druckfühlenden Kolben (6) hindurchgeht und
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    nit einer Sperre (12) an ihrem inneren Ende versehen ist, und daß ein Hebel (14) an einem Ende mit dem Aussenende der Stange (11) in Eingriff steht und drehbar in der Ventilkappe (3) gelagert ist.
  3. 3. VQntil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine durch das Ventil hindurchgehende Stange (11) und den Entlüftungskanal (4) des ersten druckfühlenden Folbens (5) enthält und mit einer Sperre an ihrem Innenende versehen ist, und daß ein Hebel (14) an einem Ende mit dem Außenende der Stpnge (11) in Eingriff steht und von der "Ventilkappe (3) drehbar gehalten wird.
  4. 4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite druckfühlende Kolben (6) eine drehbar durch den mittleren Höhenteil der Ventilkappe (3) drehbar gehaltenen Hebel (14) und eine G-abelung besitzt, die im Inneren der Kappe gerichtet ist.
  5. 5. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite druckfühlende Kolben (6) sich unter dem Ventilglied befindet, daß beide Kolben (5,6) durch eine Feder (7) durch eine gesperrte Stange (28) in Eingriff stehen, die durch den ersten Kolben (5) und den Entlüftungskanal (4) des Ventils hindurchgeht, daß ein Rückhalter (29) am unteren Ende der Stange befestigt ist, daß sich zwischen dem Rückhalter und dem zweiten Kolben (6) eine Feder (7) befindet, daß die Einstelleinrichtung einen Hebel (14) enthält, der vom unteren Teil des Ventilkörpers (2) drehbar gehalten wird, und daß ein Mitnehmer vom Hebel betätigt wird.
  6. 6. Ventil nach Anspruch 5^ dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung für die beiden druckfühlenden Kolben (5*6)
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    eine Feder (7) ist, die sich zwischen diesen befindet und sie miteinander verbindet.
  7. 7. Ventil nach Ansprt;ch 1V dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung einen nach oben gerichtete Verlängerung (37) besitzt, die sich am zweiten Kolben (6) befindet, daß ein Hebel (14-) nit dem oberen Ende der Verlängerung in Eingriff steht und von der Ventilkappe (3) drehbar gehalten wird, und daß eine Sperre (12) an den ersten Kolben (5) angreift.
  8. 8. Ventil nach Anspruch 1 für eine Luftdruckbremsanlage zum Feststellen der Futzlast eines Fahrzeugs als Funktion des Abstandes zwischen den Bezugspunkten einer Feder und federlosen Gewichten der Aufhängung den festgestellten Wert in eine gleitende Axialbewegung einer Hubeinstelleinrichtung im Magnetventil umwandelt und dadurch den Ausgangsdruck des Ventils nach der Last einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung durch ein Gestänge und einen Steuernocken (112) mit einer TTockenflache erfolgt, die aus einem Arbeitsnockenflächenteil (118), das dem Beladungszustand des Fahrzeugs zwischen Leer und Beladen entspricht, und einem Leernockenflächenteil (119) oder -Teilen besteht, die der Biegung einer Aufhängefeder (105) oder -Federn über oder unter dem normalen Bereich der Biegung im Leerund Lastzustand entspricht bzw. entsprechen, wodurch die Ventilfunktion außerhalb des normalen Bereichs liegt.
  9. 9« Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge einen Hebel (14·) enthält, bei dem ein Lagerstift an einem Ende eines Verbinders befestigt ist und das andere Ende vom Ventilkörper (103) mit einem anderen Lagerstift getragen wird, und daß der Verbinder um diesen Stift herum einstellbar ist»
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  10. 10. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Focken (112) mit einer Fockenflache (118) an seiner oberen Kante versehen ist, die an den oberen Teil eines Sperrgliedes (125) angreift.
  11. 11. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (112) mit einer Nockenfläc'he (119) an seiner Unterkante versehen ist, die an das Oberteil eines Sperrgliedes (125) angreift.
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    Leerseite
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