DE3115159A1 - "servoverteiler mit doppelbetaetigung fuer pneumatische fahrzeugbremsanlagen" - Google Patents

Description

2115153

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Servoverteiler mit Doppelbetätigung für pneumatische Fahrzeugbremsanlagen, bei dem zwei Solben vorzugsweise in ein und demselben Zylinder geführt sind, von denen der eine Kolben als Hauptkolben zur Steuerung des Hauptventils der beaufschlagten Bremszylinder und der andere, der Notkolben, zur Betätigung des Hauptkolbens im Falle von Störungen in der Versorgung dient, wobei der !lötkolben einen axialen Durchlaß zur Versorgung und Entlastung der Betätigungskammer des Hauptkolbens aufweist.

Bekanntlich werden in Servoverteilern dieser Gattung die Betätigungskammern der beiden Kolben mittels zweier gesonderter Luftkreisläufe versorgt, welche mittels eines PedalVerteilers in Betrieb gesetzt werden· Bei voller Betriebstüchtigkeit dieser beiden Kreisläufe verstellt sich bei Fahrtbremsung, welche über diesen Verteiler gesteuert wird, nur der Hauptkolben, welcher das Kontrollventil betätigt, das die Versorgung der beaufschlagten Bremsorgane bewirkt, während der Hotkolben in seiner Buhelage unwirksam verbleibt, da an seinen beiden Flächen zwei gleiche, aber entgegengesetzte Drücke wirken, was sich aufgrund der gleichen Abmessungen der beiden mit Druck beaufschlagten Flächen ergibt.

Das Verharren des Notkolbens in seiner Buhelage kann zu dessen Verklemmung infolge der Haftung und des Klebens seiner Dichtungen an den Zylinderwänden mit der Folge führen, daß im Falle einer Unterbrechung des Versorgungskreislaufs der Betätigungskammer des Hauptkolbens während der Bremsung der Notkolben, obwohl er dem in seiner Betätigungskammer vorhandenen Druck unterliegt, nicht mehr verstellbar ist und damit auch nicht den Hauptkolben zwecks Steuerung des Ventils beaufschlagen kann. Bei den bekannten Servoverteilern besteht also im Falle einer Störung im vorgenannten Versorgungskreis während der Bremsung des Fahrzeugs die Gefahr, daß die zugeordneten Bremszylinder nicht versorgt werden und somit keine Bremsung der zugeordneten Achse (gewöhnlich der Hinterachse) erfolgt, welche vom Servoverteiler geschaltet wird.

15159

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe der Schaffung eines Servoverteilers der eingangs genannten Gattung zugrunde, bei dem das Haften des Hilfskolbens an den Zylinderwänden verhindert wird, so daß auch im Falle einer Unterbrechung des Versorgungskreises der Betätigungskammer des Hauptkolbens eine sichere Funktion des Servoverteilers und damit der Bremsung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Notkolben auch während der normalen Arbeitsweise der beiden pneumatischen Kreisläufe mit dem Hauptkolben verstellbar ist. Hierdurch wird das Verkleben der Dichtungen mit Sicherheit vermieden, wie die Erfahrung gezeigt hat.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist der Notkolben an der dem Hauptkolben gegenüberliegenden Seite mit einem verstellbaren Schaft versehen, der dichtend in einem am Hauptkolben vorgesehenen Sitz eingreift, wobei der axiale Durchlaß des Lötkolbens ein Blindloch ist, das mit einem seitlich ausgenommenen Durchlaß mit der Betätigungskammer des Hauptkolbens in Verbindung steht, wobei die dem Hauptkolben gegenüberliegende Fläche kleiner als die ebenfalls dem Druck ausgesetzte gegenüberliegende Fläche ist·

Bei dieser Ausbildung ergibt sich, daß während des Bremsvorgangs der den Notkolben beaufschlagende Druck größer ist als der Druck, der auf der dem Hauptkolben gegenüberliegenden Fläche des Notkolbens wirkt· Damit verstellt sich der Notkolben im wesentlichen synchron zum Hauptkolben, wenn eine Bremsung erfolgt, ohne Bücksicht darauf, ob betriebsfähige oder beschädigte pneumatische Kreise vorliegen·

Die nachfolgende, lediglich beispielsweise und nicht einschränkenderweise erfolgend· Beschreibung der Erfindung nimmt Bezug auf die anliegenden Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 das Schema der pneumatischen Bremsanlage eines mit

dem erfindungsgemäßen Servoverteiler versehenen Fahrzeugs;

Fig· 2 ein schematisches Schnittbild senkrecht durch den Servoverteiler.

Das Schema gemäß der Fig. 1 zeigt eine pneumatische Bremsanlage eines zweiachsigen Fahrzeugs, in welche ein Servoverteiler S mit doppelter Schaltung eingebaut ist.

Hit 1 bzw. 2 sind jeweils die Bremszylinder für die Vorderräder bzw. Hinterräder des Fahrzeugs bezeichnet, welche mit Druckluft aus den Behältern 3 und 4 aufgrund der Betätigung des Verteilers mittels des Pedals 5 während der Fahrtbremsung versorgt werden.

In an sich bekannter Weise erfolgt die Versorgung der Zylinder 1 über den Verteiler 5» während die Versorgung der Zylinder 2 im Falle zweier gesonderter pneumatischer Schaltungen 6 und 7 über den Servoverteiler S geschieht, die ihrerseits wiederum vom Servoverteiler geschaltet werden. Zu diesem Zweck besitzt der Servoverteiler S vier Anschlüsse und zwar die beiden Anschlüsse 8 und 9 jeweils zu den Schaltungen 6 und 7 und die beiden Anschlüsse 10 und 11, die jeweils an den Behälter 4 und an die Zylinder 2 angeschlossen sind.

Aufgrund der Betätigung des Verteilers 5 steuert der Servoverteiler S die Öffnung eines Ventils 12 (siehe Fig. 2), welches den Anschluß 10 mit dem Anschluß 11 verbindet. Damit erfolgt die Bremsung der Hinterräder über die Zylinder 2, während die Vorderräder über die Zylinder 1 gesteuert werden. Hit der Freigabe des Pedals des Verteilers 5 entweicht die Luft der Bremszylinder 2 über die Bohrung 13 des Servoverteilers nach außen, während die Luft der Luftkreise 6 und 7 sowie der Zylinder 1 ins Freie über den Verteiler 5 entweicht.

Sie Erfindung betrifft eine besondere Ausbildung des Servoverteilers S, Dieser Servoverteiler ist schematisch im Schnitt in der Fig. 2 dargestellt, wobei mit 14 das Gehäuse des Geräts und mit 15 und 16 zwei Innenwände bezeichnet sind, zwischen den zwei Kolben angeordnet sind und zwar der Hauptlcolben 1? und der Not- oder Hilfekolben 18, die eine doppelte Steuerung bewirken. Hit 19 ist die Betätigungskammer des Hauptkolbens und mit 20 die Betätigungskammer 20 des Hilfskolbens bezeichnet. Der Hauptkolben 1? steuert über den Stößel 21 das Ventil 12, das normalerweise geschlossen und mit einer Bohrung 22 versehen ist, welche mit der Aulaßbohrung 15 am Boden des Geräts in Verbindung steht·

Der Notkolben 18 weist an der Versorgungsseite einen Schaft 23 auf, welcher dichtend in einer Muffe 24 geführt ist, welche zusammen mit der Wand 15 oben zwei Kammern 25 und 26 bildet.

Die Kammer 19 zum Antrieb des Hauptkolbens 1? wird während des Bremsvorgangs seitens der Schaltung 6 über den Anschluß 8, die Kammer 25, die Bohrung 27 in der Muffe 24 und über einen axialen Durchlaß 28 versorgt, welcher im Inneren des Schaftes 23 verläuft.

Die Betätigungskammer 20 für den Notkolben 18 wird während des Bremsvorgangs von dem Kreis 7 über den Anschluß 9» die Kammer 26 und eine in der Wand 15 ausgenommene Bohrung 29 versorgt.

Erfindungsgemäß weist der Notkolben 18 an der dem Hauptkolben 17 gegenüberliegenden Seite einen Stößel 30 auf, welcher dichtend in einer am Hauptkolben 17 ausgenommenen Führung 31 verstellt wird. Der axiale Durchlaß 28 des Schaftes 23 ist ein Blindloch und mit der Kammer 19 über einen seitlichen Durchlaß 32 in Verbindung, der im Kolben 18 vorgesehen ist.

Gemäß einem einfachen Ausbildungsbeispiel ist der Sitz 31 zur Führung des Stößels 30 eine im Kolben 17 ausgenommene Bohrung 33»

während die Abdichtung mittels einer einfachen Dichtung 34 erfolgt.

Wird angenommen, daß beide Schaltungen 6 und 7 wirksam sind, so gelangt während der Bremsung Luft sowohl zum Anschluß 9 als auch zum Anschluß 9 und damit zur Sammer 19 und 20 zur Betätigung Jeweils der beiden Kolben 17 und 18. In diesem Zustand wird der Kolben 18 nach unten verstellt· Im wesentlichen gleichlaufend verstellt sich auch der Kolben 17» welcher das Ventil 12 öffnet, welches am Sitz an der Wand 16 vorgesehen ist, gegen die es mittels der Feder 36 gehalten wird. Die Druckluft gelangt somit aus der Kammer 37» die in Verbindung mit dem Anschluß 10 steht, zur Kammer 38, die mit dem Anschluß 11 in Verbindung steht und von dort zu den Bremszylindern 2·

Beim Bremsen entweicht die Luft aus den Kammern 19 und 20 über den Verteiler 5 und die Kammer 38 über die Auslaßbohrungen 22 und 13 ins Freie, während die !Teile wiederum in die Positionen gemäß Fig. zurückkehren· Insbesondere kehren die Kolben 17 und 18 in ihr· Buhestellung aufgrund des den Kolben 17 beaufschlagenden Drucks der Kammer 38, welcher abgelassen wird, zurück·

Unter den vorgenannten Verhältnissen der vollen Wirksamkeit der beiden pneumatischen Kreise verstellt sich der Kolben 18, da er von der Versorgungsseite her einem größeren Druck unterliegt als der Druck beträgt, welcher die entgegengesetzte Seite beaufschlagt, die dem Kolben 17 gegenüberliegt. Dieser Druckunterschied beruht auf dem Umstand, daß die beiden dem Druck ausgesetzten Flächen verschieden sind, während die Drücke der beiden Schaltungen gleich sind. Effektiv ist die dem Druck von der Versorgungsseite her ausgesetzte Oberfläche des Kolbens 18, die sich aus der Summe der Fläche 39 und der Vorderfläche 40 des Schafts 23 zusammensetzt, größer als die gegenüberliegende Bingflache 41, welche um den vollen Betrag des gesamten Querschnitts des Stößels 30 kleiner ist· Falls eine Beschädigung des pneumatischen Kreislaufs 6 eintreten

— ο —

sollte, der Kreislauf 7 hingegen betriebsfähig bleibt, wird während des Bremsvorgangs nur die Kammer 20 des Notkolbens 18 versorgt, so daß sich der letztere weiter nach unten verstellt und den Hauptkolben 17« welcher das Ventil 12 steuert, mitnimmt.

Damit verstellt sich vorteilhafterweise aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung eines dicht im Sitz 41 während der Bremsung verstellten Stößels 30 der Notkolben 18 in jedem Falle, also sowohl bei betriebsfähigen pneumatischen Kreisläufen 6 und 7 als auch bei beschädigtem Kreislauf 6, weil der Notkolben 18 den Hauptkolben 17 beaufschlagen kann, falls eine Störung des Kreislaufs 6, also des Hauptversorgungskreislaufs, auftreten sollte.

Aufgrund der Wirkverbindung des Stößels 30 mit dem Sitz 31 und beim Veiterbestehen der Wirksamkeit der beiden Kreisläufe 6 und 7 könnte nun der Hangel auftreten, daß sich der Kolben 17 aufgrund des Verklebens der Dichtung 34 am Sitz 31 festfrißt· Diese Verklemmung aufgrund der gegenseitigen Unbeweglichkeit der beiden Kolben 17 und 18 würde es dem Servoverteiler nicht erlauben, bei Störungen des Kreislaufs 7 in Betrieb zu gelangen, da die allein aus der Kammer 19 kommende luft keinerlei Verstellung des angeschlossenen Kolbenaggregats 17« 18 bewirken könnte. TJm diese Möglichkeit mit Sicherheit auszuschließen, weist der innere, den Anschluß 8 mit der Kammer 19 verbindende Kreislauf erfindunsgemäß einen kalibrierten, relativ zur (die Kammer 20 versorgenden) Öffnung 29 engen Durchlaß auf.

Gemäß dem veranschaulichten Ausfunrungsbeispiel wird dieser kalibrierte Durchlaß mittels der im Kolben 18 ausgenommenen seitlichen Bohrung 32 verwirklicht, welche den Innenraum 28 des Schaftes 23 mit der Kammer 19 verbindet·

Durch diese Maßnahme wird eine Vorverlegung der Ruckverstellung des Notkolbens 18 gegenüber der gleichen Eückversteilung des Hauptkol-

bens 17 bewirkt. Diese zeitliche Versetzung der Rückverstellung in die Buhelage führt zu einer Relativbewegung der beiden Kolben zueinander bei jeder Entbremsung unter sicherer Vermeidung der Verklebung oder Haftung der Sichtung 34- am Sitz bzw. der Ausnehmung 31.

Es wurde auf einen Stößel 30 Bezug genommen, welcher dichtend in einem Sitz 31 verstellt wird, der mittels einer Durchgangsbohrung im Kolben 17 gebildet wird. Die Aufgabe dieser beiden Teile könnte auch umgekehrt werden. So könnte die Wirkverbindung zwischen einem inneren Stößel des Kolbens 17 und einem am Kolben 18 vorgesehenen Führungssitz erfolgen, wobei der Letztere mittels einer am Kolben vorgesehenen Bohrmuffe auegebildet ist, welche den Schaft des Kolbens 17 beaufschlagt und darauf dichtend verstellt wird, wobei der axiale Durchlaß 28 des Schaftes 23 stets blind endet und in Verbindung mit der Kammer 19 steht·

Die Erfindung ist ferner mit Bezugnahme auf einen als Geschwindigkeitsrelais arbeitenden Servoverteiler beschrieben worden, also als Wiederholungsgerät, das in der Lage ist, die Ansprechgeschwindigkeit der Steuerung zu erhöhen· Es ist jedoch klar, daß die Erfindung ebenfalls als Schutzventil gegen Überlastungen der Bremsorgane in Anlagen mit Bremszylindern der pneumatisch-mechanischen Gattung Anwendung finden kann.

Bei dieser Verwendung ist es bekannt, daß der Hauptkolben des Servoverteilers das Ventil gewöhnlich geöffnet hält, da dessen Betätigungskammer normalerweise über den Handverteiler unter Druck gehalten wird, während die Antriebskammer des Kolbens für die Notbremsung während der Betätigung des PedalVerteilers versorgt wird.

'JO-

Leerseite

Claims (2)

1. 2115159

   Fabbrica Italiana Magneti Marelli S,p,A«, Via Guaetalla 2» Milano

   Servoverteiler mit Doppelbetätigung fur pneumatische Fahrzeug·

   bremsanlagen·

   Patentansprüche

   1J Servoverteiler mit doppelter Betätigung insbesondere für pneumatische Bremsanlagen von Fahrzeugen« bei dem die Doppelbetätigung mittels zweier Kolben erfolgt, welche vorzugsweise in einem einzigen Zylinder verstellt werden und hintereinander angeordnet sind, wobei ein Hauptkolben zur Steuerung des Versorgungsventils der beaufschlagten Bremszylinder und ein Hotkolben zur Betätigung des Hauptkolbens im Falle einer Störung der Versorgung dient, und wobei der Hotkolben mit einem axialen Durchlaß zur Versorgung und Entlüftung des Hauptkolbens versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daS der Hotkolben auch während der normalen Arbeitsweise der beiden pneumatischen Kreisläufe mit dem Hauptkolben verstellbar ist·
2. 2. Servoverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hotkolben (18) an der dem Hauptkolben (17) zugewandten Seite einen Stößel (30) aufweist, welcher dichtend in einer im Hauptkolben vorgesehenen Ausnehmung (31) verstellbar ist, daß der axiale Durchlaß (28) des Schaftee (23) des Hotbremskolbens blind endet und mit der Antriebskammer (19) des Hauptkolbens über einen seitlichen Durchlaß (32) in Verbindung steht, und daß die dem Hauptkolben gegenüberliegende Fläche (41) des Hilfskolbens kleiner als die ebenfalls unter Druck stehend·, dem Hauptkolben abgewandte Fläche (39, 40) ist.

   3· Servoverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der

   Verstellungssitz des Stößels aus einer ia Hauptkolben (17) ausgenommenen Bohrung (33) besteht.

   4-· Servoverteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Versorgungskreis der Antriebskammer (19) des Hauptkolbens (17) einen kalibrierten Durchlaß besitzt, der enger als der zur Versorgung der Antriebskammer (20) des Notkolbens (18) dienende Durchlaß ist, so daß die Entlüftung dieser Antriebskammer (20) vor der Entlüftung der Antriebskammer (19) des Hauptkolbens erfolgt·

   5· Servoverteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kalibrierte enge Durchlaß aus der seitlichen im Hotkolben vorgesehenen Bohrung (32) gebildet ist·