DE2619775C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Motorwagen-Bremsventil für druekmittelbetätigte Bremsanlagen mit integrierter, elektrischer Steuerung für eine stufenlose automatische Einschaltung einer weiteren Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das automatische Einschalten einer weiteren Bremse beim Betätigen des Motorwagen-Bremsventils mittels Bremspedal oder Trittplatte ist durch die DT-PS 11 22 850 bekannt. Das Einschalten dieser weiteren Bremse, einer Motorbremse, erfolgt durch geringes Niedertraten des Bremspedals ohne Abstufung. Dabei wird über ein Lufteinlaßventil zunächst der Arbeitszylinder der Motorbremse und beim weiteren Niedertreten auch der Arbeitszylinder der Reibungsbremse, d. h. der Betriebsbremse, belüftet.

Es sind weiterhin Schalteinrichtungen an Motorwagen-Bremsventilen bekannt, welche die weitere Bremse in mehreren Bremswirkungsstufen einschaltet, wobei vor allem bei Omnibussen sogenannte Retarder mit drei Schaltstufen zum Einsatz kommen. Diese drei Schalt- bzw. Bremsstufen werden bei den bisher bekannten Schalteinrichtungen, bei Fahrzeugen mit einer Druckmittel-Bremsanlage, mittels elektrischen und druckmittelbetätigten Schaltern gesteuert, wobei in der Regel die ersten beiden Bremswirkungsstufen des Retarders vor Einsetzen der Reibungsbremse mittels elektrischen Schaltern und die dritte Stufe kurz nach Einsetzen der Reibungsbremse mittels Druckmittelschalter eingeschaltet werden. Die Steuerung der drei Schaltstufen dieser Betäti gungseinrichtung bzw. der drei Schalter mittels des Abstufungskolbens des Motorwagens-Bremsventils hat jedoch einige Nachteile, welche vor allem von Verkehrsbetrieben beanstandet werden. Das zwischen dem Bremspedal und dem Abstufungskolben in der

so Regel angeordnete, als Übertragungselement dienende Gummielement führt beim Zurückschalten bzw. Ausschalten der Bremsstufen und der durch die Druckentlastung bedingten Zurückbildung des durch den Druck auf das Bremspedal zusammengepreßten Gummielementes zu einer unerwünschten Weghysterese, welche bei der dritten Stufe noch durch die Hysterese des Druckmittels erhöht wird. Es kam mitunter vor, daß die zweite Stufe zurückschaltete, während die dritte Stufe infolge Addition der durch das Gummielement und des

_M Druckmittels enstandenen Hysterese noch eingeschaltet war.

Als weiterer Nachteil erwies sich, daß sich die Schaltung der ersten beiden Stufen, welche beim Leerweg des Abstufungskolbens, d. h. vor dem Aus steuern von Druckmittels stattfindet, ohne jeglichen spürbaren mechanischen Druckpunkt vollzieht, so daß ein unbemerktes Schalten von der ersten in die zweite Stufe ein ungewolltes schärferes Abbremsen auslöst,

was mitunter für den nachfolgenden Verkehr und für die im Omnibus stehenden Verkehrsteilnehmer unangeneh-.Tie Folgen haben kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mit dem Motorwagen-Bremsventil integrierte Schalteinrichtung für eine weitere Bremse zu schaffen, welche mehrere Bremsstufen, beispielsweise ;\nes Retarders, beim Betätigen des Bremspedals nacheinander automatisch einschaltet, wobei nach Schalten der ersten Stufe das Schalten der nächsten Stufe oder Stufen sich durch :o einen spürbaren Druckpunkt anzeigt bzw. anzeigen und das Lösen der einzelnen Bremsstufen weder durch die durch Verbindungselemente noch die durch Druckmittel entstandenen Hysteresen beeinflußt wird. Dabei sollen die ersten Bremsstufen des Retarders vor dem Einsetzen der Reibungsbremse wirksam werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen nach der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein trittplattenbetätigtes Motorwagen-Bremsventil mit einem dreistufigen elektrischen Schalter und einer mechanischen einrichtung zum Erzeugen eines Schaltdruckpunktes.

F i g. 2 die Anordnung der drei Schalter des Stufenschalters von oben gesehen, F i g. 3 den elektrischen Stufenschalter in der Ansicht

F i g. 4 eine schematische Darstellung des dreistufigen elektrischen Schalters,

F i g. 5 die Schaltdruckpunkteinrichtung im Schnitt,

F i g. 6 ein Druckpunkt- und Einschaltpunktdiagramm in Abhängigkeit vcm Pedalweg und von der Pedalkraft,

F i g. 7 die Ausgestaltung einer zweiten Schaltdruckpunkteinrichtung mittels gefesselter Druckfeder,

F i g. 8 eine weitere Ausgestaltung einer Schaltdruckpunkteinrichtung mittels Kugelrasten und

F i g. 9 den vergrößerten Ausschnitt der Kugelrasten entsprechend F i g. 8.

Bei dem in Fig. 1 abgebildeten Motorwagen-Bremsventil bekannter Bauart ist auf die Darstellung von Einzelheiten der Kolben- und Ventileinrichtung im Ventilgehäuse verzichtet worden, da eine Beschreibung der eigentlichen Funktion des Motorwagen-Bremsventils zum Betätigen einer Zweikreis-Betriebsbremsanlage für die Erläuterung der Erfindung nicht notwendig ist. _Μ

Die Betätigungseinrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einer Trittplatte 2 und einem Druckstößel 3, dessen unteres Ende 4, welches mit einer schrägen Ringfläche 5 versehen ist, mit drei Schaltgliedern 6,7 und 8 eines aus drei Schaltelementen 9 bzw. 10 bzw. 11 bestehenden elektrischen Stufenschalter 12 in Wirkverbindung steht.

In den Fig. 1 und Fig.4 ist die Trittplatte 2 in unbetätigter Lage dargestellt, d.h., keine der drei Schaltstufen I, II und III des elektrischen Stufenschalters _M 12 sind eingeschaltet.

Die Schaltelemente 9, 10 und 11 sind in der Höhe verstellbar, so daß die einzelnen in F i g. 4 veranschaulichten Schaltstufen I, II und III den Einsatz- bzw. Bremsbedingungen des Fahrzeugs entsprechend eingestellt werden können.

Zur Schaffung eines spürbaren Druckpunktes vor dem Einschalten der zweiten Retarderbremsstufe ist zwischen den Flanschen der auf Bolzen 13 schwenkbar gelagerten Trittplatte 2 ein aus zwei Querstreben 14 und 15 und zwei Seitenwangen 16 und 37 bestehender Schwingrahmen 18 auf Buchsen 19 und 20 des Bolzens 13 ebenfalls schwenkbar gelagert angeordnet. Eine zwichen den Seitenwangen 16 und 17 angeordnete und durch die Buchsen 19 und 20 zentrierte Drehfeder 21, welche mit ihrem langen Schenkel 22 an der oberen Querstrebe 15 und mit ihrem kürzeren Ende 23 an einem Anschlagbolzen 24 anliegt, wird durch den Schwingrahmen 18 vorgespannt. Die Vorspannungskraft dieser Drehfeder 21 ist, durch Einlegen von Scheiben 25 zwischen der oberen Querstrebe 15 und dem langen Federschenkel 22, einstellbar.

Die Einbeziehung des in Fig. 6 dargestellten Diagramms in die nachfolgend anhand der Abbildungen F i g. 1 und F i g. 4 aufgezeigte Funktionsbeschreibung der Betätigungseinrichtung des Motorwagen-Bremsventils dient dem besseren Verständnis der Funktion der dreistufigen Schalteranordnung für die Schaltung des Retarders.

Beim Niedertreten der Trittplatte 2 bewegt sich der Druckstößel 3, 4 nach unten, und das Schaltglied 6 des Schaltelementes 9 folgt unter der Kraft einer Feder der schrägen Ringfläche 5; Retarder-Schakstufe I ist eingeschaltet. Bei weiterem Niedertreten trifft die Trittplatte 2 auf einen in der Höhe mittels einer Schraube 26 einstellbaren Anschlag 27 am Schwingrahmen 18, so daß nach einem spürbaren Druckpunkt die Trittplatte 2 den Schwingarm 18 gegen die konstante Kraft der Feder 21 mitbewegt. Erst nach diesem Druckpunkt schaltet entsprechend Diagramm in F i g. 6 das Schaltglied 7 des Schaltelementes 10 die Retarder-Schaltstufe II ein.

Nun tritt bei weiterem Niedertreten der Trittplatte die eigentliche Funktion des Motorwagen-Bremsventils in Tätigkeit, d. h., die Reibungsbremse bzw. die Betriebsbremsanlage wird belüftet und erst danach schaltet — wie Diagramm F i g. 6 zeigt — das Schaltelement 11 die Schaltstufe III des Retarders ein.

In F i g. 7 ist eine mögliche Lösung dargestellt, falls ein zweiter Druckpunkt zwischen Schaltstufe II und Schaltstufe III erwünscht ist. Hier ist eine zusätzliche Druckpunkteinrichtung 28 an der oberen Querstrebe 15 des Schwingrahmens 18 befestigt, wobei durch die Wahl der Stärke des Befestigungsflansches 28a dieser Druckpunkteinrichtung 28 gleichzeitig die Stärke der Vorspannungskraft der Feder 21 festgelegt werden kann. In der topfförmigen Halterung 26b dieser Einrichtung 28 wird eine gefesselte Druckfeder 29 geführt, deren oberes Ende ein Druckstück 30 trägt. Die Vorspannung der Feder 29 sowie die Lage des Druckstückes 30 ist mittels einer Schraube 31 einstellbar.

Die Funktion dieser doppelten Druckpunkteinrichtung ist wie folgt:

Beim Niedertreten der Trittplatte 2 schaltet sich vor Berühren der Trittplatte 2 mit dem Druckstück 30 die Schaltstufe I ein. Das Überwinden der Spannung der Feder 29 macht den ersten Druckpunkt spürbar. Bei weiterem Niedertreten der Trittplatte 2 und des Druckstückes 30 gegen die Kraft der Feder 29 wird die Schaltstufe II eingeschaltet. Wicht'g ist dabei, daß die Vorsoannungskraft der Feder 21 gegenüber der Feder 29 so viel größer ist, daß der Schwingrahmen 18 die Abwärtsbewegung der Trittplatte 2 erst dann mit macht, wenn diese in Wirkverbindung mit der als Anschlag dienenden Querstrebe 15 des Schwingrahmens 18

kommt und die Fußkraft an der Trittplatte die Spannung dieser Feder 21 überwindet, womit gleichzeitig der zweite Druckpunkt spürbar wird. Nach Überwinden des zweiten Druckpunktes und bei weiterer Abwärtsbewegung gegen die Kraft der Feder 21 schaltet sich die Stufe III des Retarders ein, nachdem vorher die Betriebsbremsanlage durch die normale Funktion des Bremsventils belüftet wurde.

Eine weitere Ausgestaltung einer Druckpunkteinrichtung, weiche sowohl mit einem Druckpunkt als auch mit zwei oder mehr Druckpunkten ausgestaltet werden kann, ist in Fig.8 dargestellt. Diese besteht aus einem an der Betätigungseinrichtung 1 des Motorwagen-Bremsventils befestigten Gehäuse 40, einer in diesem Gehäuse 40 geführten vorgespannten Druckfeder 32 und einer durch die Druckfeder 32 an den Druckstößel 3,4 gedrückten Kugci 33.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel F i g. 9 ist der Druckstößel 3, 4 mit zwei konkaven Vertiefungen 34 und 35 sowie einer Führungsrille 38 versehen.

Beim Niedertreten der Trittplatte 2 wird durch die gleichzeitige Abwärtsbewegung des Druckstößels 3, 4 die Kugel 33 durch die Spannung der Feder 32 zunächst in die Vertiefung 34 gedruckt. In diesem Bewegungsbereich wird die Bremsstufe I des Retarders geschaltet. Ein fühlbarer erster Druckpunkt entsteht, wenn die Kugel 33 bei weiterer Abwät tsbewegung des Druckstößels 3,4 über den Schnittpunkt 36 der beiden Vertiefungen 34 und 35 gezwungen wird, um danach die zweite

ίο Vertiefung 35 durch die Spannung der Feder 32 gedruckt zu werden, wobei sich die Schaltstufe II einschaltet. Der zweite Druckpunkt wird vor dem Einschalten der Stufe III fühlbar, wenn die Kugel 33 den Schnittpunkt 37, welcher die Vertiefung 35 mit der Führungsrille 38 bildet, überfahren wird.

Die Lage der Druckpunkte ist hier ebenfalls verstellbar, indem das Gehäuse 31 gedreht wird und dabei die Kugel 33 durch die exzentrische Gestaltung der Bohrung 31a des Gehäuses 31 zum Außendurchmesser 31 b nach oben und unten verschoben wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Motorwagen-Bremsventil für druckmittelbetätigte Bremsanlagen mit integriertem elektrischen Stufenschalter für ein stufenweises automatisches Einschalten einer weiteren Bremsanlage, welche beim Betätigen der aus Trittplatte und Druckstößel bestehenden Betätigunseinrichtung zunächst die erste Bremsstufe oder die ersten Bremsstufen der von der Betriebsbremsanlage und von der Feststellbzw. Hilfsbremsanlage unabhängigen weiteren Bremsanlage und die letzte Bremsstufe oder die letzten Bremsstufen nach Belüftung der ßetriebsbremsanlage einschaltet bzw. einschalten, d a -durch gekennzeichnet, daß die für jede Schaltstufe vorgesehenen Schaltelemente (9,10 und 11) des elektrischen Stufenschalters (12) mit ihren federnden Schaltgliedern (6 bzw. 7 bzw. 8) mit dem unteren Ende (4) des Druckstößels (3) der Betätigungseinrichtung (1) des Motorwagen-Bremsventils in ständiger Wirkverbindung stehen, daß unterhalb der im Bolzen (13) schwenkbar gelagerten Trittplatte (2) ein Schwingrahmen (18), in demselben Bolzen (13) schwenkbar gelagert, mit der Trittplatte (2) über einen Anschlag (27) in Wirkverbindung stehend, angeordnet ist und daß dem Schwingrahmen (18) eine durch diesen vorgespannte Drehfeder (21), zwecks Schaffung eines spürbaren Druckpunktes, zugeordnet ist.

2. Motorwagen-Bremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (4) des Druckstößels (3) mit einer schrägen Ringfläche (S) versehen ist.

3. Motorwagen-Bremsventil nach den Ansprüchen t und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schaltelement (9, 10 oder 11) des elektrischen Stufenschalters (12) in der Höhe einstellbar ist.

4. Motorwagen-Bremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trittplatte (2) und der Schwingrahmen (18) auf demselben Drehbolzen (13) schwenkbar gelagert sind.

5. Motorwagen-Bremsventil nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Anschlag (27) dienende Schraube (26) verstellbar ist.

6. Motorwagen-Bremsventil nach den Ansprüchen 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Drehfeder (21) des Schwingrahmens (18) einstellbar ist.

7. Motorwagen-Bremsventil nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Trittplatte (2) und Schwingrahmen (18) ein durch eine gefesselte, in einem Gehäuse (28£>J geführte Feder (29) getragenes Druckstück (30) angeordnet ist.

8. Motorwagen-Bremsventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der im Gehäuse geführten Feder (29) einstellbar ist.

9. Motorwagen-Bremsventil nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 8, daduieh gekennzeichnet, daß der die Vorspannung der Feder (21) festlegende Befestigungsflansch (28a,) an der oberen Querstrebe (15) des Schwingrahmens (19) befestigt ist.

10. Motorwagen-Bremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (4) des Druckstößels (3) mit in senkrechter Ebene liegenden, der Einrastung einer in einem Gehäuse (31) geführten Kugel (33) dienenden entsprechend ausgebildeten konkaven Vertiefungen (34 und 35) versehen ist.

11. Motorwagen-Bremsventil nach den Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (3Ia^ des Gehäuses (3i) zum Außendurch messer (31 b) exzentrisch angeordnet ist

12. Motorwagen-Bremsventil nach den Ansprüchen 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (3) mit einer senkrechten, in die obere konkave Vertiefung (35) verlaufenden Führungsrille

ίο (38) versehen ist.