DE2443569C2

DE2443569C2 - Vorrichtung zum selbsttätigen Einbringen von Frostschutzmittel in eine Druckluftbremsanlage

Info

Publication number: DE2443569C2
Application number: DE19742443569
Authority: DE
Inventors: Peter Frederick Gibbons; Brian Patrick Kingswood Bristol Neal
Original assignee: Bendix Westinghouse Ltd
Current assignee: Honeywell UK Ltd
Priority date: 1973-09-13
Filing date: 1974-09-12
Publication date: 1982-06-16
Also published as: SE408039B; SE7411493L; DE2443569A1; FR2244091B1; GB1429489A; FR2244091A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Einbringen von Frostschutzmittel in eine Druckluftbremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE-OS 18 08 648 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung muß der vom Kolben getragene und mit ihm zusammenarbeitende Dichtungsring bei jedem Einspritzvorgang die Einlaßöffnung überfahren. Hierbei ergibt sich vergleichsweise starker Verschleiß an dem Dichtungsring, wenn nicht besondere komplizierte Maßnahmen getroffen werden. Solche Maßnahmen könnten das sehr sorgfältige Abrunden der Kanten der Einlaßöffnung darstellen, derart, daß das elastische Material des Dichtungsringes nicht so schnell abgenutzt wird, wobei zu berücksichtigen ist, daß durch eine Abnutzung dieses Dichtungsringes die Funktionsfähigkeit der bekannten Vorrichtung in Frage gestellt wird. Werden aber die Kanten der Einlaßöffnung sorgfällig abgerundet, so wird der Arbeitsaufwand und demgemäß der Kostenaufwand zur Herstellung beträchtlich höher. Zum Abrunden derart, daß beim Überfahren der Einlaßöffnung möglichst keine Abnutzung an dem Dichtungsring auftritt, ist es nicht nur erforderlich, einen sorgfältigen Bearbeitungsvorgang vorzunehmen. Vielmehr muß dem Bearbeitungsvorgang ein Glätlvorgang folgen. Schließlich muß auch das erhaltene Ergebnis geprüft werden. Dies ist deswegen erforderlich, weil bei einem Probearbeiten einer fertig zusammengebauten Vorrichtung nicht festgestellt werden kann, ob die Kanten der Einlaßöffnung tatsächlich entsprechend sorgfältig abgerundet sind. Die Qualität der Abrundung der Kanten der Einlaßöffnung stellt sich erst während des normalen Betriebes der Vorrichtung heraus, nämlich dann, wenn der Dichtungsring bereits zu einem Zeitpunkt versagt, der lange vor dem Erde der

ίο erwarteten Lebensdauer der Vorrichtung liegt Wird hierbei noch berücksichtigt, daß der Dichtungsring bei der bekannten Vorrichtung nicht nur die Aufgabe hat, die Einlaßöffnung abzusperren, sondern auch die Aufgabe hat, wie ein Kolben zur Verkleinerung des Volumens der betreffenden Kammer zu wirken, so ist ersichtlich, daß eine Abnutzung an der Außenfläche des Dichtungsringes außerordentlich nachteilig ist

In dem DE-GM 17 68 924 ist eine Vorrichtung zum Einbringen von Frostschutzmittel beschrieben, bei welcher bei Bewegung eines Stößels in Einspritzrichtung eine Frostschutzmitteleintrittsöffnung geschlossen und bei Rückbewegung des Stößels wieder geöffnet wird. Dieses öffnen und Schließen der Eintrittsöffnung erfolgt dadurch, daß eine Manschette sich zwischen zwei schulterartigen Anschlägen an dem Betätigungsstößel hin- und herbewegt- Dabei folgt die Manschette der Bewegung des Betätigungsstößels, wenn dieser zum Hervorrufen einer Einspritzung und in entgegengesetzter Richtung bewegt wird. Eine solche Ausführung ist nachteilig, weil durch die dauernde Bewegung der Manschette Gleitreibung nicht nur an ihrer Außenfläche, sondern auch an ihrer Innenfläche auftritt. Dadurch ergibt sich vergleichsweise große Abnutzung. Insbesondere an der Innenfläche der Manschette ist die Abnutzung vergleichsweise groß, weil die Manschette bei jeder Bewegung die in dem Betätigungsstößel gebildete Eintrittsöffnung oder Zulauföffnung überfahren muß. Die Nachteile eines solchen Überfahrens einer Öffnung durch einen Dichtungsring oder eine Dichlungsmanschette sind bereits in Verbindung mit der Diskussion des Inhaltes der DE-OS 18 08 648 beschrieben worden.

Schließlich ist aus der GB-PS 12 63 223 eine pneumatisch-hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung bekannt, bei welcher ein Ventilglied in Form eines Stößels, der sich in einer Flüssigkeit enthaltenden Kammer befindet, bei Betätigung eine Nachlauföffnung dieser Kammer durch Eingriff mit einem Dichtungsring abschließt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art so auszuführen, daß der mit dem Kolben zusammenarbeitende Dichtungsring längere Lebensdauer hat. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Erfindung gemäß Patentanspruch 1.

Bei einer Ausführung gemäß der Erfindung ist es nicht erforderlich, daß der Dichtungsring, der bei Bewegung des Kolbens mit diesem zusammenarbeitet, eine Öffnung überfährt. Vielmehr tritt bei Bewegung des Kolbens ein Ende von ihm mit dem Dichtungsring in Eingriff. Das betreffende Ende des Kolbens kann ohne großen Aufwand so gestaltet werden, daß bei dem wiederholten Ineingrifftreten mit dem Dichtungsring praktisch keine Abnutzung an dem Dichtungsring auftritt. Es ist hier beispielsweise möglich, das betreffende Kolbenende aus Kunststoffmaterial zu bilden, in welchem Fall auf billige Weise ein sehr gutes Oberflächenfinish des Kolbenendes erzielt wird, das mit dem Dichtungsring in Eingriff tritt. Somit ist auch die

Gesamtausführung ^e'ner Vorrichtung gemäß der Erfindung billig herzustellen, weil vergleichsweise wenig genaue Bearbeitungsvorgänge ausgeführt zu werden brauchen, wobei gleichzeitig lange Lebensdauer gewährleistet ist, weil die beweglichen Teile nur geringfügige Abnutzung erfahren.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert

F i g. 1 ist eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum selbsttätigen Einbringen von Frostschutzmittel in eine Druckluftbremsanlage.

Fig.2 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

In F i g. 1 ist eine Vorrichtung gezeigt, welche ein Gehäuse aufweist, das einen oberen Gehäuseteil 1 und einen unteren Gehäuseteil 2 aufweist, welcher mit dem Gehäuseteil 1 mittels Schrauben oder Bolzen verbunden ist, so daß diese Teile einen inneren Zylinder 5 umschließen. Innerhalb des Zylinders 5 befindet sich ein abdichtend bewegbarer, auf Druck ansprechender Teil in der Form eines Kolbens 6, der einen O-Ring 7 aufweist. Der Kolben 6 wird durch eine Feder 8 nach oben gedrückt und trägt einen nach unten vorstehenden Tauchkolben 9, welcher bei seiner Bewegung durch einen U-Dichtungsring 18 hindurchtritt, welcher innerhalb des Gehäuseteils 2 zwischen diesem und dem unteren Ende des Zylinders 5 gehalten ist. Der Raum unterhalb des Kolbens 6, in welchem die Feder 8 angeordnet ist, ist durch einen nicht gezeigten Durchgang mit einer Einlaßöffnung 22 verbunden. Der Raum oberhalb des Kolbens 6 ist mit einer Steuersignaleingangsöffnung 13 verbunden, und von dem Kolben 6 nach oben vorstehend befindet sich eine mit einem Gewinde versehene Stange 14, welche eine einstellbare Mutter 15 innerhalb einer Schutzkappe 16 trägt, welche zur Einstellung der Mutter 15 abnehmbar ist. Eine weitere Dichtung 17 ist um die Stange 14 herum angeordnet und innerhalb des oberen Gehauseteils 1 der Vorrichtung angeordnet.

Der untere Gehäuseteil 2, welcher den U-Dichtungsring 18 aufweist, ist unterhalb der Dichtung 18 mit einer Kammer 19 versehen, deren Volumen durch Bewegung des Tauchkolbens 9 nach unten, die auf den Eingriff mit dem Dichtungsring 18 folgt, wirksam geändert werden kann. Unterhalb der Kammer 19 befindet sich ein Rückschlagventil 20, über welches Flüssigkeit aus der Kammer 19 zur Auslaßöffnung 21 strömen kann. In der gezeigten Anordnung ist die Einlaßöffnung 22 mit der Innenseite eines Behälters 4 verbunden, welcher oberhalb der Vorrichtung befestigt ist, die sich für gewöhnlich in einem Winkel erstreckt, wie er in Fig. I dargestellt ist.

Beim Arbeiten der Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird der Behälter 4 mit einer Quelle für Frostschutzmittel in Verbindung gehalten, und die Auslaßöffnung 21 ist mit einer Druckluftbremsanlage verbunden. Der Steuersignaleingang 13 ist mit der Ausgangsseite eines Kompressors derart verbunden, daß beim Anlaufenlassen des Kompressors der Anstieg im Druck in der Steuersignaleinlaßöffnung 13 eine nach unten gerichtete Bewegung des Kolbens 6 zusammen mit einer nach unten gerichteten Bewegung des Tauchkolbens 9 verursacht, worauffolgenä Flüssigkeit, welche in der Kammer 19 enthalten war und die aus dem Behälter 4 stammt, zur Auslaßöffnung 21 gebracht wird. Das Abheben der Schutzkappe 16 legt die Einstellmutter IS frei. Drehen der Mutter in Richtung auf das Gehäuse kann den Hub des Kolbens 6 und damit die Verdrängung des Tauchkolbens 9 innerhalb der Kammer 19 bei einem gegebenen Hub verringern. Eine derartige Einstellung kann daher verwendet werden, um die Flüssigkeitsmenge festzulegen, die in die Bremsanlage in jedem Arbeitszyklus durch ein Steuersignal an der Steuersignaleingangsöffnung 13 eingespritzt wird. Weiterhin kann es unter Sommerbedingungen erwünscht sein, das Arbeiten der Vorrichtung zu unterbinden, um das Frostschutzmittel wirtschaftlich zu verwenden, und zu diesem Zweck kann die Einstellmutter 15 in eine Stellung eingestellt werden, die in F i g. 1 dargestellt ist und in der verhindert ist, daß der Tauchkolben 9 sich in die Kammer 19 hineinbewegt, unabhängig von an der Steuersignaleinlaßöffnung 13 auftretenden Signalen.

In Fig.2 ist eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ge;:-,igt. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, weiches 'inen oberen Gehäuseteil 11 und einen unteren Gehäuseteil 12 aufweist, weiche in zweckmäßiger Weise, beispielsweise durch Verschraubung, miteinander verbunden sind und zwischen welchen sich eine abgedichtete zylindrische Wand 130 eines Behälters 140 befindet, der eine bestimmte Speicherkaoazität für Frostschutzmittel hat. Der obere Gehäuseteil 11 enthält einen Zylinder 150, in welchem sich ein abdichtend verschiebbarer, auf Druck ansprechender Teil in Form eines Kolbens 160 mit einem O-Ring 170 befindet. Der Kolben 160 wird durch eine Feder 180 nach oben gedrückt und trägt einen nach unten vorstehenden Tauchkolben 190, welcher sich durch einen U-Dichtungsring 110 hindurch erstreckt, der innerhalb des Gehäuseteils 11 gehaltert ist. Der Raum unterhalb des Kolbens 160, in welchem die Feder 180 angeordnet ist, wird durch einen Durchgang 111 über ein Atmr.ngsfilter 112 zur Atmosphäre entlüftet. Der Raum oberhalb des Kolbens 160 ist mit einer Steuersignaleinlaßöffnung 113 verbunden. Von dem Kolben 160 nach oben vorstehend befindet sich eine Stange 114 mit Gewinde, welche eine einstellbare Mutter 115 innerhalb einer Schutzkappe 116 trägt, welche zur Einstellung der Mutter 115 abnehmbar ist. Eine weitere Dichtung ist um die Stange 114 herum im oberen Teil der Einrichtung vorgesehen.

Der untere Gehäuseteil 12 weist einen nach oben vorstehenden rohrförmigen Teil auf, welcher, wie vorangehend erwähnt, in den oberen Gehäuseteil 11 eingeschraubt ist. Der Tauchkolben 190 steht nach unten durch diesen rohrförmigen Teil in Richtung auf einen Dichtungsring 118 hin vor, mit welchem er bei seiner Bewegung in Eingriff tritt, so daß unterhalb des Tauchkolbens 190 eine Kammer 119 gebildet ist, deren Volumen durch die i;ach unten gerichtete Bewegung des Tauchkolbens 190 wirksam geändert wird. Unterhalb der Kammer 119 ist ein Rückschlagventil 120 vorgesehen, über welches Frostschutzmittel aus der Kammer 119 heraus zu einer Auslaßöffnung 121 strömen kann. Durchgänge 122 sind zwischen dem Behälter 140 und dem Bereich oberhalb des Dichtungsringes 118 vorgesehen.

Beim Arbeiten wird der Behälter 140 mit einer Zufuhreinrichtung für Frostschutzmittel in Verbindung gehalten, und die Auslaßöffnung 121 ist mit einer Druckluftbremsanlage verbunden. Die Steuersignaleingangsöffnung 113 ist mit der Ausgangsseite eines

Kompressors derartig verbunden, daß beim Anlaufenlassen des Kompressors der Druckanstieg in der Steuersignaleinlaßöffnung 113 eine Bewegung des Kolbens 160 zusammen mit dem Tauchkolben 190 nach unten und Verdrängung von Frostschutzmittel verursacht, welches in der Kammer 119 aus dem Behälter 140 stammend vorhanden war und welches zur Auslaßöffnung 121 gefördert wird.

Das Abnehmen der Schutzkappe 116 legt die Einstellmutter 115 frei. Das Schrauben der Mutter 115 in Richtung auf das Gehäuse kann den Hub des Kolbens 160 und damit die Verschiebung des Tauchkolbens 190 bzw. die Verdrängung von Frostschutzmittel aus der Kammer 119 bei einem gegebenen Hub verringern. Eine derartige Einstellung kann verwendet werden, um die Frostschutzmittelmenge festzulegen, die bei einer Steuerdruckerhöhung an der Steuersignaleinlaßöffnung 113 in die Bremsanlage abgegeben bzw. eingespritzt wird. Weiterhin kann es unter Sommerbedingungen erwünscht sein, das Arbeiten der Vorrichtung zu verhindern, um Frostschutzmittel wirtschaftlich zu verwenden, und für diesen Zweck kann die Einstellmutter 115 so eingestellt werden, daß Bewegung des Tauchkolbens 190 in die Kammer 119 hinein verhindert ist.

Das Vorsehen des U-Dichtungsringes 110, obwohl

ίο dies eine zusätzliche Komplikation bedeutet, ist wirkungsvoll, um den Kolben 160 von der Einwirkung des Frostschutzmittels freizuhalten, welches in einer etwas einfacher ausgestalteten Vorrichtung mit dem O-Ring 170 des Kolbens 160 in Berührung gelangen

ii könnte. Durch Vorsehen eines Behälters 140, der die Vorrichtung umgibt, wird eine kompakte und wirtschaftliche Anordnung geschaffen.

Hierzu L Blatt ziicnnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Einbringen von Frostschutzmittel in eine Druckluftbremsanlage, die eine mit einem Behälter für das Frostschutzmittel verbundene Einlaßöffnung und eine mit einem Rückschlagventil versehene und mit der Druckluftbremsanlage verbundene Ausiaßöffnung aufweist und die weiterhin einen mit einer Kammer veränderlichen Volumens zusammenwirkenden Kolben enthält, der bei Ansprechen auf ein Druckluftsignal unter Schließen der Einlaßöffnung im Sinne einer Verkleinerung des Volumens der Kammer und damit einer zum Einspritzen notwendigen Druckerhöhung des Frostschutzmittels bewegbar ist, wobei zum Schließen der Einlaßöffnung bei Bewegung des Kolbens ein mit dem Kolben zusammenarbeitender Dichtungsring vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (18; 118) gehäusefest zwischen der Einlaßöffnung (22; 122) und der AusJaßöffnung (21; 121) angeordnet ist und daß der mit der Kammer (19; 119) veränderlichen Volumens zusammenwirkende Teil des Kolbens (6; 160) als Tauchkolben (9; 190) ausgebildet ist, der während seiner Bewegung im Sinne einer Verkleinerung des Volumens der Kammer (19; 119) durch den gehäusefesten Dichtungsring (IS; 118) hindurchtritt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (18; 118) im Querschnitt U-förmig ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkolben (190) durch einen zweiten gehäusetesten dichtungsring (110) hindurchgeht, der so angeordnet ist, daß die Einlaßöffnung (122) zwischen de ι ersten und dem zweiten Dichtungsring (118 bzw. 110) angeschlossen ist.