DE2739884A1

DE2739884A1 - Automatisch-lastabhaengiger bremskraftregler

Info

Publication number: DE2739884A1
Application number: DE19772739884
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Ing Grad Deike; Bernd-Joachim Ing Grad Kiel
Original assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Current assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Priority date: 1977-09-05
Filing date: 1977-09-05
Publication date: 1979-03-15
Also published as: IT7868326A0; GB2003566A; PL209186A1; JPS5449465A; SU755188A3; FR2401805B1; SE437243B; YU209978A; NL188566C; IT1159716B; FR2401805A1; YU42291B; NL188566B; JPS6228021B2; PL117384B1; DE2739884B2; GB2003566B; SE7808878L; ATA554378A; ES473057A1

Description

Wabco Westinghouse GmbH. Hannover

1. Sept. 1977

Automatisch-lastabhängiger Bremskraftregler

Die Erfindung betrifft einen automatisch-lastabhängigen Bremskraftregler gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits ein automatisch-lastabhängiger Bremskraftregler mit eingebautem Heinisventil und Druck-Vorsteuerventil vorgeschlagen worden (P 26 43 296.2-21). Das Relaisventil ist in den Regler integriert, dergestalt, daß das lastabhäpgige Bremsdruckregel ventil gleichzeitig als Relaisventil ausgebildet ist.

Obwohl der vorgeschlagene Regler dadurch konstruktiv einfach ist und nur eine Ansprechstufe aufweist, hat sich gezeigt, daß er nachteilig ist. Die erforderliche Relaiswirkung bestimmt nämlich die Ventil größe hinsichtlich der Be- und Entlüftungszeiten der Bremsanlage, die möglichst kurz sein sollen, was nur durch große Querschnitte am kombinierten Regel/ Relaisventil, insbesondere für den Kntlüftungsvorgang, erreichbar ist. Große Querschnitte erfordern große Bauabmessungen und erfordern wegen der erheblichen Druckbeaufschlagung größere Betätigungskräfte am Stößel; die größere Belastung

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macht es wiederum notwendig, die Bauteile stärker auszuführen und verursacht darüber hinaus einen schnelleren Verschleiß. Da das Druckmittel wegen der Integration von Regelventil und Relaisventil relativ lange Wege zurücklegen muß, zeigt sich eine gewisse Drosselwirkung, durch die längere Be- und Entlüftungszeiten hervorgerufen werden. Das Druck-Vorsteuerventil ist notwendig, um die erforderliche Relaiswirkfläche zu erhalten und damit für das Funktionieren des Relaisventiles; bei Ausfall des Druck-Vorsteuerventiles oder bei Störungen an diesem Ventil sind wesentlich höhere Ansprechdrücke zur Betätigung des Relaisventiles notwendig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen automatisch-lastabhängigen Bremskraftregler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Betätigungskräfte verringert werden können und der Bremskraftregler insgesamt wesentlich kleiner gebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Durch die funktionsmäßige Trennung des lastabhängigen Bremskraftregelventiles und des Relaisventiles kann das Bremskraftregelventil wesentlich kleiner ausgeführt werden, kann der Relaisteil zwischen Membran und lastabhängig verdrehbarer Kurvenscheibe angeordnet werden, kann der Weg für das Druckmittel vom Anschluß für den Vorratsdruck zum Anschluß für den Bremszylinder über das Relaisventil verkleinert werden, wodurch schnellere Be- und Entlüftungszeiten erzielt werden können, und kann die Querschnittsfläche des Stößels entsprechend den kleineren Baumaßen des lastabhängigen Regelteiles verringert werden,

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wodurch sich geringere Betätigungskräfte für den lastabhängigen Bremskraftregler und geringere Belastungen des Stößels ergeben, was bedeutet, daß der bauliche Aufwand, vor allem hinsichtlich der Stärke der Bauteile, Federn und Federungskörper, erheblich verringert werden kann. Der Vorteil eines einzigen kompakten Gerätes ohne zusätzliche Leitungen anstelle zweier Geräts bleibt trotz der funktionsmäßigen Trennung von Regelventil und Relaisventil voll erhalten. Durch die dichtende Lagerung des Stößels im Relaisventil, sozusagen nach Art eines Kolbens, und die Führung des Stößels im Relaisventil sind weniger Abdichtungen notwendig, wodurch die Bauweise einfacher und kleiner gestaltet werden kann, und wird ein Flächengewinn für den Relaiskolben erzielt, wodurch geringere Ansprechdrücke erreicht werden.

Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Ansprechdrücke unabhängig vom Beladungszustand sind.

Um den lastabhängigen Bremskraftregler baulich weiter zu vereinfachen, ist die vorteilhafte Maßnahme gemäß Anspruch 3 vorgesehen.

Durch die vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist eine weitere bauliche Vereinfachung möglich.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, die einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen automatisch-lastabhängigen Bremskraftreglers zeigt, näher erläutert werden:

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Im oberen Gehäuseteil 2 sind eine Druck-Vorsteuereinrichtung 4 und ein automatisch-lastabhängiges Bremsdruckregelventil 5 (ALB-Ventil) angeordnet. Im unteren Gehäuseteil 6 sind ein Relaisventil 8 und eine lastabhängig verstellbare Stellvorrichtung 10 für das ALB-Ventil 5 angeordnet.

Das ALB-Ventil weist einen aus einem ALB-Kolben 12 und einer Membran 14 bestehenden Abstufungskolben 12, 14 auf. Im Innenraum des ALB-Kolbens 12 ist ein hohler Doppelventilkörper 16 angeordnet, der unter der Vorspannung einer Feder 18 steht und mit einem am ALB-Kolben ausgebildeten Ventilsitz 20 ein Einlaßventil 16, 20 bildet.

Mit dem ALB-Kolben ist eine Anzahl radialer Rippen verbunden, deren der Membran 14 zugewandte Stirnfläche 24 Teile eines Kegelmantels bilden.

Im Gehäuseteil 2 ist ein Einlegering 25 mit einer Anzahl radialer feststehender Rippen 26 vorgesehen, in deren Zwischenräume die Rippen 22 berührungslos eingreifen und deren der Membran 14 zugewandte Stirnflächen 28 Teile eines entgegengesetzt verlaufenden Kegelmantels bilden.

Der Abstufungskolben 12, 14 weist eine obere konstante Wirkfläche 30 und eine untere mit der Bewegung des Abstufungskolbens veränderliche Wirkfläche 32 auf.

Die Druck-Vorsteuereinrichtung 4 besteht aus einem Vorsteuerkolben 34, einem hohlen Doppelventilkörper 36, der koaxial im hohlen Doppelventilkörper 16 des ALB-Ventiles 5 angeordnet und geführt ist und durch eine Feder 38 vorgespannt ist. Der Doppelventilkörper 36 bildet mit einem ge-

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häusefesten Sitz 40 ein Einlaßventil 36, 40 und mit der
als Ventilsitz 42 ausgebildeten unteren Fläche des Vorsteuerkolbens 34 ein Auslaßventil 36, 42.

Im oberen Gehäuseteil 2 ist ein Anschluß 44 zum Bremsventil angeordnet. Der Anschluß steht über eine Kammer 46
und das Einlaßventil 36, 40 mit einer Vorsteuerkammer 48
in Verbindung.

Die Vorsteuerkammer 48 steht über eine Bohrung 54 direkt mit einer oberhalb der Membran 14 befindlichen Kammer 56 in Verbindung.

Der Vorsteuerkolben 34 steht unter der Spannung einer Feder 58, mit deren Hilfe der "Einsprung" mittels einer
Stellschraube 60 einstellbar ist.

Die Bewegung des ALB-Kolbens 12 wird wegmäßig begrenzt durch den Einlegering 25, der hier als Anschlag 62 für den Kolben 12 dient.

Die im unteren Gehäuseteil angeordnete Stellvorrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einer Kurvenscheibe 63, die von einem lastabhängig verstellbaren Stellhebel 64 bewegt wird. Die Kurvenscheibe 63 betätigt einen teilweise hohlen Stößel Das obere Ende des Stößels ist als Ventilsitz 68 ausgebildet und bildet mit dem Doppelventilkörper 16 ein Auslaßventil
16, 68.

Das Relaisventil 8 umfaßt einen Relaiskolben 70, der
eine zentrale Bohrung 72 aufweist, durch die der Stößel 66 dichtend mit Hilfe eines Dichtelementes 73 hindurchgeführt ist zur lastabhängigen Einstellung des ALB-Ventiles 5. Der Stößel ist ferner im Bereich der Kurvenscheibe in einer im

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Gehäuse ausgebildeten Bohrung 74 geführt. Das Relaisventil 8 weist ferner einen im unteren Gehäuseteil 6 dichtend geführten Doppelventilkörper 76 auf, der zusammen mit einem mit dem Gehäuseteil 6 fest verbundenen Sitz 78 ein Einlaßventil 76, 78 und mit einem am Relaiskolben ausgebildeten Sitz 80 ein Auslaßventil 76, 80 bildet.

Im unteren Gehäuseteil 6 ist ein Anschluß 82 für Vorratsdruck vorgesehen, der über eine Kammer 84 und das Relaisventil mit einem Ausgangsanschluß 86 in Verbindung steht, der zu den Bremszylindern führt. Oberhalb des Relaiskolbens 70 befindet sich eine Kammer 88, die über das Einlaßventil 16, 20 mit dem Steuerdruck beaufschlagbar ist. Unterhalb des Relaiskolbens befindet sich eine Kammer 90, die über das Relaisventil mit dem zu den Bremszylindern ausgesteuerten Druck (Vorratsdruck) beaufschlagbar ist.

Die Belüftung des Relaisventiles 8 erfolgt über das Auslaßventil 76, 80 und den hohlen Doppelventilkörper 76 an der Kurvenscheibe 63 vorbei über ein Entlüftungsventil

Die Entlüftung des ALB-Ventiles 5 und des Vorsteuerventiles 4 erfolgt über den teilweise hohlen Stößel 66, eine Querbohrung 92 im Stößel in den Entlüftungsraum des Relaisventiles 8.

Der ALB-Kolben 12 ist direkt auf dem Relaiskolben 70 geführt, so daß die Belüftung der Kammer 88 über den Führungsspalt zwischen dem ALB-Kolben und dem Relaiskolben erfolgt.

Der erfindungsgemäße automatische lastabhängige Bremskraftregler arbeitet wie folgt:

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Ein vom Motorwagen- oder Anhänger-Bremsventil kommender Bremsdruck oder Steuerdruck wird über den Anschluß 44 gleichzeitig über die Kammer 46 und das Druck-Vorsteuereinlaßventil 36, 40 in die Vorsteuerkammer 48 und über die Bohrung 54 in die Kammer 56 oberhalb der Membran 14 eingesteuert.

Beim Erreichen eines bestimmten, auf den Vorsteuerkolben 34 wirkenden Steuerdruckes bewegt sich der Vorsteuerkolben 34 gegen die Kraft der Feder 58, die über die Stellschraube 60 einstellbar ist, nach oben, wodurch das Einlaßventil 36, 40 schließt.

Gleichzeitig wirkt der Steuerdruck bzw. Bremsdruck in der Kammer 46 auf die Oberseite des ALB-Kolbens 12 und - wie oben bereits erläutert - auf die Oberseite der Membran 14 und damit auf den Abstufungskolben des ALB-Ventiles und drückt diesen dadurch hinunter. Der Doppelventilkörper 16 folgt dieser Bewegung unter dem Einfluß der Feder 18, setzt sich auf die als Auslaßventilsitz ausgebildete Stirnfläche des Stößels 66 und verschließt somit das Auslaßventil 16, 68 und öffnet beim weiteren Hinabgehen des Abstufungskolbens 12, 14 das ALB-Einlaßventil 16, 20. Der über den Anschluß 44 anstehende Steuerdruck von den Bremsventilen wird nun über das ALB-Einlaßventil 16, 20 am Führungsspalt zwischen ALB-Kolben 12 und Relaiskolben 70 vorbei in die Kammer 88 oberhalb des Relaiskolbens eingesteuert. Der Relaiskolben wird daraufhin nach unten bewegt und schließt mit seinem Sitz 80 das Relais-Auslaßventil 76, 80 und öffnet beim weiteren Herablaufen das Einlaßventil 76, 78, so daß Druckluft über den Anschluß 82 aus dem Druck-

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vorratsbehälter in die Kammer 84, in die Kanuner 90 und über den Anschluß 86 in die Bremszylinder strömen kann. Unterhalb des Relaiskolbens 70 baut sich der Druck vom Vorratsbehälter auf und bewegt beim übersteigen des Druckes in der Kammer 88 oberhalb des Relaiskolbens 70 diesen wieder nach oben und schließt das Einlaßventil 76, 78, wodurch eine Bremsdruckabschlußstellung erreicht ist. Der jetzt in den Bremszylindern herrschende Druck entspricht dem in Abhängigkeit von Beladungsgewicht über das ALB-Ventil 5 geregelten Druck. In der Zeichnung ist die Vollaststellung im drucklosen Zustand dargestellt.

Nach Beendigung des Bremsvorganges baut sich der Bremsdruck bzw. Steuerdruck wieder ab, wodurch der Relaiskolben und der ALB-Kolben 12 in die jeweils obere Endlage bewegt werden und zugleich die Auslaßventile 16, 68 und 76, 80 des ALB-Ventiles bzw. Relaisventiles geöffnet werden; das Druckmittel kann dann über das Entlüftungsventil 94 entweichen.

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Claims

2730884 Wabco Westinghouse wmbll, llannovot

1. Sept. 19

Patentansprüche

1. Automatisch-lastabhängiger Bremskraftregler für Kf z- und Anhängerfahrzeugbremsanlagen mit einem vom Bremsdruck (Steuerdruck) über die Brenisventi Ie beaufschlagten, als Abstufungskolben ausgebildeten und aus einem Kolben und einer Membran mit veränderlicher Wirk fläche bestehenden Bremsdruckregclkolben, der ein BremsdruckregeLventil betätigt, dessen Regelgröße lastabhängig über einen lastabhängig verstellbaren Stößel einstellbar ist, und mit einem im gleichen Gehäuse untergebrachten Relaisventil, das vom Vorratsdruck eines Vorratsdruckbehälters beaufschlagt ist, sowie mit einem Druck-Vorsteuerventil zur druckmäßigen Einstellung des lastabhängigen Bremsdruckregelbeginns, dadurch gekennzeichnet, daß das Relaisventil (8) vom lastabhängig einstellbaren Bremsdruckregelventil (5) funktionsmäßig getrennt und dem Bremsdruckregelventil in an sich bekannter Weise nachgeschaltet ist and daß der Stößel (66) dichtend im Γ-ela ■ ^ventil (8) gelagert und durch diesen i r^vrrt :r: y'r c\ ■:. *-

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ORIGINAL INSPECTED

" ² " 273988A

2. Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Relaiskolben (70) des Relaisventils (8) in an sich bekannter Weise eine konstante Wirkfläche hat.

3. Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben(12)des lastabhängig verstellbaren Bremsdruckregelventiles auf dem Relaiskolben (70) des Relaisventiles (8) geführt ist.

4. Bremskraftregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter und üblicherweise verwendeter Einlegering (25) als Anschlag für den Kolben

(12) des Bremsdruckrege!ventiles 5 vorgesehen ist.

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