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Die Erfindung bezieht sich auf einen lastabhängigen Brems-
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kraftregler für Nutzfahrzeuge, mit einem eine veränderliche Wiegefläche
aufweisenden Regelkolben, an dem der Einlaßsitz eines lastabhängigen Regelventiles
angeordnet ist, mit einer axial über ein Stellmittel verstellbaren, den Auslaßsitz
des lastabhängigen Regelventils tragenden Steuerstange und mit einem mit dem Einlaßsitz
und dem Auslaßsitz des Regelventils zusammenwirkenden Doppelventilkörper. Der Bremskraftregler
läßt sich sowohl bei Lastkraftwagen wie auch bei Anhängern einsetzen. Er besitzt
durch seine veränderliche Wiegefläche am Regelkolben eine strahlenförmige Regelcharakteristik.
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Das DBGM 1 920 916 zeiyt einen derartigen lastabhängigen Bremskraftregler,
bei dem die Steuerstange hohl ausgebildet und an ihrem freien Ende den Auslaßsitz
des Regelventiles trägt. Die Steuerstange wird von unten durch ein mechanisch ausgebildetes
Stellmittel axial verstellt. Am Regelkolben ist eine veränderliche Wiegefläche vorgesehen,
die sich infolge der Auflage einer Membran an einem ortsfest angeordneten Sternkörper
ergibt. Der Regelkolben ist hier gleichzeitig Wiegekolben und in ihm ist ein Doppelventilkörper
federnd aufgehängt, der mit einem eingezogenen Rand des Regelkolbens das Einlaßventil
und mit dem Ende der hohlen Steuerstange das Auslaßventil des Regelventiles bildet.
Der oben an dem Gerät auf dem Regelkolben eingesteuerte Steuerdruck wird somit lastabhängig
moduliert und in dem als durchsteuerndes Ventil ausgebildeten Bremskraftregler zu
den Bremszylindern ausgesteuert. Die hohle Steuerstange durchdringt von unten bzw.
reicht in den Regelkolben des Regelventils hinein.
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Die Weiterbildung dies bekannten nrcskraftrcglers durchstciternder
Bauart zur Relaisbauarü zeiqt die DE-AS 26 43 296. Zu diesem Zweck ist der Regelkolben
ansteuerseitig geschlossen ausgebildet. Die Zufuhr der Vorratsluft ist in
den
Regelkolben hineingelegt. Die über mechanische Verstellmittel axial verstellbare
Steuerstange ragt unverändert von unten in den Regelkolben hinein. Der Regelkolben
selbst rägt auch nach wie vor das Einlaßventil bzw. den Doppelventilkörper.
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In einer zweiten Stufe der Weiterbildung zeigt die DE-OS 27 06 758
den lastabhängigen Bremskraftregler in Relaisbauart mit einer zusätzlichen Anhängerbremsventil-Funktion.
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Hierzu wird ein Notbremskolben, von Vorratsluft vorgespannt, oberhalb
der Steuerkammer des Regelkolbens angeordnet, die mit einem Fortsatz des Notbremskolbens
mechanisch auf den Regelkolben trifft, wenn der Notbremskolben anspricht. Hierdurch
wird das Einlaßventil geöffnet und Bremsdruck zu den Bremszylindern ausgesteuert,
so daß dieser Bremskraftregler als Anhängerbremsventil einsetzbar ist.
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Sofern man die Zuführung der Vorratsluft bei einem in Relaisbauart
ausgebildeten lastabhängigen Bremskraftregler nicht in den Regelkolben des Regelventils
hineinlegen will, zeigen die-DE-OS 27 39 884, das DBGM 7 834 270 und die DE-OS 28
24 459 die Möglichkeit, zusätzlich zu dem Regelkolben einen gesonderten Relaiskolben
anzuordnen, der einen zweiten Auslaßsitz zur Betätigung eines zweiten Doppelventilkörpers
trägt, an dem nun wiederum gehäuseseitig die Vorratsluft herangeführt bzw. zur Verfügung
gestellt wird. Dabei durchsetzt hier auch die hohle Steuerstange diesen zusätzlichen
Relaiskolben, in welchem sie dichtend geführt werden muß. Wie diese Bauarten zeigen,
muß damit die Ausbildung des Relaisventils selbst an die Ausbildung des Regelventils
angepaßt werden, obwohl beide Baugruppen an sich funktionsmäßig nichts miteinander
zu tun haben. Würde man eine solche Bauart so weiterbilden, daß eine Anhängerbremsventil-Funktion
auftrete, dann würde dies zu weiterer Komplizierung führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen lastabhängigen Bremskraftregler
zu schaffen, bei dem die Steuerstange mit ihren Stellmitteln den Aufbau und die
Weiterbildungen des Bremskraftreglers, insbesondere mit Relaiswirkung und Anhangerbremsventil-Funktion,
konstruktiv nicht behindert.
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Es soll möglich sein, einen Gerätekopf zu schaffen, der gleichermaßen
zu einem lastabhängigen Bremskraftregler durchsteuernder Bauart, einem solchen mit
Relaiswirkung oder einem solchen mit Anhängerbremsventil-Funktion ergänzt werden
kann.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Steuerstange von
der Ansteuerseite des Regelkolbens her durch den Doppelventilkörper hindurchgeführt
ist. Die Erfindung löst sich von der bisher bekannten Bauart und ordnet die Steuerstange
dem Teil zu, zu dem sie auch funktionsmäßig gehört, nämlich dem Regelventil. Die
Steuerstange wird damit von der im Vergleich zum Stand der Technik anderen Seite
her an dem Bremskraftregler angeordnet und gelagert. Dies hat den Vorteil, daß damit
die Herstellung eines kompakten Gerätekopfes möglich ist, der als Oberteil mit den
verschiedenen Unterteilen ohne Weiteres zusammengebaut werden kann. Insbesondere
ist es nicht mehr erforderlich, einen gesondert vorgesehenen Relaiskolben oder einen
Notbremskolben zu durchbrechen und die Steuerstange durch diese Teile hindurchzuführen.
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Bei der Ausbildung gemäß Anspruch 2 bildet das verdickte Endteil einen
Anschlag zur Betätigung des Doppelventilkörpers. Die hohle Steuerstange nimmt damit
den Doppelventilkörper mit bzw. der Doppelventilkörper, der in dem Regelkolben aufgehängt
ist, öffnet nach dem Schließen des Auslaßventils das Einlaßventil durch entsprechende
Bewegung des Regelkolbens selbst.
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Sofern der Anschluß des Auslaßventils an die Atmosphäre durch die
Steuerstange in chtung auf das Stellmittel hindurchgeführt ist, ist g-naß Anspruch
3 das untere Endo der Steuerstange verschlossen ausgebildet. Damit wird auch di.
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Entlü@ung des Regelventils auf dieser Geräteseite erzielt.
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Es ist aber auch möglich, in Richtung auf einen Relaiskolben oder
einen Notbramskolben hin zu entlüften, wobei dann die Entlüftung des Regelventils
und die Entlüftung des Relaisventils gemeinsam nach unten zur Atmosphäre geführt
sind.
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Der Doppelventilkörper kann gemäß Anspruch 4 direkt dichtend auf der
hohlen Steuerstange geführt sein. Es ist aber auch möglich, zwischen Steuerstange
und Doppelventilkörper einen Gehäusebund vorstehen zu lassen und gegenüber diesem
Bund die Abdichtung zu erzielen.
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sei der Ausbildung gemaß Anspruch 5 Sorgt der Ringspalt für den Durchtritt
der vom Regelventil abgegebenen bzw. ausgesteuerten Luft. Eine Führung der Steuerstange
in diesem Bereich ist nicht erforderlich, weil die Steuerstange gehäuseseitig bereits
ausreichend geführt ist.
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Die Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes gemäß Anspruch 6 führt
zur Relaisbauart, und zwar zu einer solchen, bei der der Relaiskolben nicht mehr
durchbrochen ist, weil die Steuerstange durch ihn nicht hindurchgeführt zu werden
braucht.
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Hierdurch vereinfacht sich auch die Zufuhr der Vorratsluft.
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Der weitere Doppelventilkörper kann ohne Weiteres ge@äuseseitig aufgehängt
und goführt sein.
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Die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 führt zu einem Bremskraftregler,
der zugleich als Anhängerbremsventil eingesetzt werden kann und bei dem dann die
lastabhängige Steuerung sowie die Funktionen eines Anhängerbremsventiles zusammengefaßt
sind.
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Die besondere Anordnung der Steuerstange und ihre Zuordnung zu dem
Regelkolben führt dazu, daß bei der Wahl des Stellmittels völlige Freiheit herrscht.
Dieses kann mechanisch, elektrisch oder auch pneumatisch oder hydraulisch ausgebildet
werden.
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Ausführunysbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden im Folgenden beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Geräteoberteil mit einem
mechanisch ausgebildeten Stellmittel in einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 ein
Geräteoberteil mit einem mechanisch ausgebildeten Stellmittel in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 ein Geräteoberteil mit einem elektrisch ausgebildeten Stellmittel, Fig. 4
ein Geräteoberteil mit einem pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Stellmittel
in einer ersten Ausführungsform, Fig. 5 ein Geräteunterteil für durchsteuernde Bauart,
Fig. 6 ein Geräteunterteil für Relaisbauart und Fig. 7 ein Geräteunterteil in der
Bauart als Anhängerbremsventil.
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Jedes Geräteoberteil weist ein Gehäuse 1 auf, in dem eine Steuerstange
2 dichtend und axial verschiebbar gelagert ist. Die Steuerstange 2 steht an ihrem
einen Ende in Wirkverbindung mit eine mechanischen Stellmittel 3 bekannter Bauart.
Die Steuerstange 2 ist über einen Großteil ihrer axialen Länge hohl ausgebildet
und besitzt dort einen Kanal
4, der in Querbohrungen 5 und 6 endet.
An dem dom Stellmittel 3 abgekehrten Ende geht die hohle Steuerstange in ein verdicktes
Endteil 7 über, welches einen Auslaßsitz 8 trägt, der mit einem Doppelventilkörper
9 ein Auslaßventil 8, 9 @es lastabhängigen Regelventils bildet. die Querbohrung
6 endet vor dem Auslaßsitz 8, so daß bei geöffnetem Auslaßsitz Druckluft über die
Querbohrung 6, den Kanal 4 und durch die Querbohrung 5 sowie über ein Flatterventil
10 zur Atmosphäre gelangen kann.
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In dem Gehäuse 1 ist ein Regelkolben 11 gleitend und dichtrend axial
verschiebbar geftihrt, in dem der Doppelventilkörper 9 itt Hilfe einer Feder 12
aufgegt ist. Ein vorspringender Rand des Regelkolbens 11 bildet einen Einlaßsitz
13, der mit dem Doppelventilkörper 9 das Einlaßventil 9, 13 des Regelventils abg@bt.
Im Anschluß an den Regelkolin 11 ist auf seiner Oberseite eine Steuerkammer 14 g@bildet,
an die über einen Anschluß 15 eine Steuerleitung herangeführt ist, die bei Verwendung
des Bremskraftr@glers auf einem Anhänger beispielsweise auch die Bremsleitung sein
kann. Das verdickte Endteil 7 der Steuerstange 2 ragt untor Bildung eines Ringspaltes
16 in eine Durchbrechung t7 des Regelkolbens 11 ein. Am Regelkolben 11 ist in bekannter
Weise eine Membran 18 dichtend gelagert, die andererseits im Gehäuse 1 eingespannt
ist. Am Regelkolben 11 ist eine Vielzahl sternförmig angeordneter Rippenkörper 19
vorgesehen, während ortsfest angeordnete Rippen 20 am Gehäuse 1 oder einem in die@es
eingesetzten Einsatz vor@anden sind. Auf diese Art und Weise wird je nach Stellung
des Regelkolbens 11 dieser auf seine Unterseite mit einer veränderlichen wiegefläche
ausgestattet, die der verschiedenen Unterset@ung des Druckes dient.
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Die Ausführungsform des Gerät@oberteils gemäß Fig.2 ist derjenigen
nach Fig. 1 grundsätzlich ähnlich, wobei lediglich das mechanische Stellmittel 3
eine Exzenter-Kurvenscheibe
21 aufweist, die noch den Vorteil
hat, daß bei Bruch des mochanischen Stellmittels an der Ackse das Gerät auf den
Zustand teilbeladen eingestellt wird.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist in dem Oberteil die Steuerstange
2 von einem elektrischen Stellmittel 22 beaufschlagt bzw. in ihrer axialen Lage
gesteuert. Das elektrische Stellmittel 22 besteht im w@sentlichen aus einer Spule
23, durch deren Durchbrechung ein Fortsatz 24 der Steuerstange 2 hindurchgeführt
ist. Das freie Ende der Steuerstange 2 bzw. des Fortsatzes 24 kann von der Kraft
einer in ihrer Vorspannung einstellbaren Feder 25 beaufschlagt sein. Ein Federteller
26 bildet mit de@ Spulengehäuse 27 der Spule 23 einen Anschlag, um bei Ausfall des
Stromes eine solche asiale Lage der Steuerstange 2 einzustellen, die dem Zustand
teilbeladen entspricht. In die Steuerkammer 14 einragend ist ein @lektro-pneumatischer
Einschalter 28 vorgesehen, der @her eine elektrische Leitung 29 Verbindung zur Spule
23 und über eine Leitung 30 Verbindung zu einer Meßbrücke 31, z. B. in Form von
Dehnung@meßstreifen o. dgl., von denen in Abhängigkeit vom Beladungszustand des
Fahrzeuges eine Spannung abgenommen werden kann, in verbindung. Die Zwischonschaltung
des Einschalters 28 dient dem Zw@ck, nur dann eine Axialverstellung der Steuerstange
2 zu bewirken, wenn auch ein Steuerimpuls in der Steuerkammer 14 vorliegt. Die Querbohrung
5 in der Steuerstange 2 grenzt an eine Zntlüfungskammer 32 an, die zur Atmosphäre
führt.
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Die Ausführungsform der Fig. 4 bezitzt pn@umatisch oder hydraulisch
wirkende Stellmittel 33, @ämlich zwei koaxial nacheinander gelagerte Kolben 34 und
35 gleichen Durchmessers, die einmal stirnseitig und zum anderen zwischen den Kolben
beaufschlagt werden. Zu diesem Zweck sind zwei Steuerleitungen 36 und 37, z. B.
für die rechte und linke Fahrzeugseite bei Verwendung einer Luftfeder 38 bzw. 39
herangeführt.
Fällt eine Luftfeder aus, dann übennimmt die andere
Luftfeder die Steuerung der Ventilstange 2.
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In Fig. 5 ist ein erstes Geräteunterteil mit einem Gehäuse 40 dargestellt,
welches in @einen Durchmesser- und Anschlußmaßen so dimensioniert ist, daß es wahlweise
unter jedes Geräteoberteil nach den rig. 1 bis 4 untergeschraubt werden kann. Du
Gehäuse 40 besitzt einen Anschluß 41, der über eine Leitung 42 mit den Bremszylindern
43 in Verbindung steht.
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Im Innern des Gehäuses 40 ist ein Fortsatz 44 vorgesehen, an dem sich
der Regelkolben 11 mit Spiel führt.
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Dae in Fig. 6 dargestellt. Geräteunterteil besitzt ein Gehause 45,
welches wahlweise mit den Gehäuseoberteilen gemlls Fig. 1 bis 4 zusammengefügt worden
kann. Hierdurch wird der lastabhlngige Bremskraftregler zu einem solchen nach Relaibauart.
Zu diesem Zweck ist im Gehäuse 45 ein Relaiskolben 46 vorgesehen, der als nicht-durchbrochener
Kolben ausgebildet ist und damit untsrhalb des Regelkolben@ 11 gelagert ist. Die
Bewegung deo Relaiskolbens 46 nach oben ist durch einen Anschlag 47 begrenzt, so
daß der Relaiskolben 46 niemals an der Membran 18 anliegen kann. In diesem Falle
wird zwischen dem Regolkolben 11 und dem Relaiskolben 46 eine Reg@lkammer 48 gebildet.
Andererseits trägt der Re@@iskolben 46 an einem Fortsatz einen zweiten Auslaßsitz
49, der mit einem weiteren im Gehäuse aufgehängten Doppelventilkörper 50 ein weitere@
Auslaßventil 49, 50 bildet, daß zum Relaiskolben 46 gehört. Über einen im Gehäuse
45 vorgesehenen Anschluß 51 ist eine Vorratsleitung 52 herangeführt, die an einem
Druckluftvorratsbehälter 53 angeschlossen ist.
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Ein eingezogener Gehäuserand 54 bildet mit dem Doppelventilkörper
50 das weitere Einlaßventil ftir die Vorratsluft.
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Unterhalb des Relaiskolbens 46 ist eine Bremskammer 55 gebildet, die
über den Anschluß 41 und die Leitung 42 zu den Bremszylindern 43 führt. Der Doppelventilkörper
50 ist in
einem gehäusefesten Einsatz 56, der zu Zwecken der Entlüftung
hohl ausgebildet ist, dichtend geführt und gelagert.
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Eine Weiterbildung des Bremskraftreglers zu einem Anhängerbremsventil
@ntsteht dann, wenn eines der Geräteoberteile gemäß Fig. 1 bis 4 mit dem Unterteil
nach Fig. 7 kombiniert wird. Es ist hier ein Gehäuse 57 vorgeschen, in welchem der
Doppelventilkörper 50 innerhalb eines Nothremskolbens 58 dichtend geführt und gelagert
ist. Über einen Anschluß 59 ist die Vorratsleitung 60 an das Gehäuse 57 herangoführt.
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Die Vorratsluft wird über eine Einlaßkammer 61, eine überströmmanschette
62 in eine Notbremskammer 63 geschickt, die über den Anschluß 51, die Leitung 52
zu den Druckluftvorratsbehältern 53 führt. Der Notbremskolben 58 trägt hier den
eingezogenen Rand 54 des Einlaßventils 54, 50.
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Die Wirkungsweise der verschiedenen lastabhängigen Bremskraftregler
ergibt sich an sich für den Fachmann aus der Konstruktion. Stellvertrotend soll
d@shalb nachfolgend nur kurz die Wirkungsweise an einem Bremskraftregler, zusammengesotzt
aus dem Oberteil der Fig. 1 und dem Unterteil der Fig. 6 beschrieben werden. G@@äß
Fig. 1 befindet sich das mechanische Stellmittel 3 in der Stellung beladen, d. h.,
der Auslaßsitz 8 und damit auch das Einlaßventil 9, 13 hefinden sich in der Lage
bzw. Stellung, daß am Regelkolben 11 die Übersetzung 1 : 1 eingestellt ist, weil
die Membran 18 mit ihrer wesentlichen Fläche auf den @rtsfesten Rippen 20 aufliegt.
Wird über den Anschluß 15 ein Steuerimpuls in die Steuerkammer 14 eingestemert,
dann wird der Regelkolben 11 auf seiner anströmseitigen Oberzeite beaufschlagt und
diese Steuerluft fließt über das geöffnete Einlaßv@ntil 9, 13 und durch den Ringspalt
16 in die Regelkammer 48, so daß sich der aufbauende Druck einerseits auf der unteren
Wiegefläche des Regelkolbens 11 und andererseits anströmseitig
auf
der Oberseite des Relaiskolbens 46 auswirkt.
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Hierdurch wird der Relaiskolben 46 von dem Regelkolben 11 weg bewegt,
so daß in der Folge der Auslaßsitz 49 auf dem Doppelventilkörper 50 aufsetzt, das
Auslaßventil 49, 50 geschlossen wird und das Einlaßventil 50, 54 geöffnet wird.
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Damit strömt Vorratsluft aus dem Vorratsbehälter 53 in die Bremskammer
55 ein und von dort zu den Bremszylindern. Da der Relaiskolben 46 auf seiner Unterseite
beaufschlagt wird, findet eine ausbiegung und damit eine Abschlußstellung statt,
in der auch das Einlaßventil 54, 50 wieder geschlossen ist.
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Analoges findet auch in jeder anderen Einstellung des mechanischen
Stellmittels 3 statt, beispielsweise in der Stellung teilbeladen oder leer. Durch
diese anderen Stellungen. bei in det sich lediglich der Auslaßsitz 8 an der Steuerstange
2 in anderer axialer Relativlage zu dem Gehäuse 1, wobei auch der Regelkolben 11
mehr oder weniger verschoben ist. Hierdurch legt sich ein entsprechender Teil der
Membran 18 an die Rippenkörper 19 des Regelkolbens 11 an, so daß eine entsprechende
Untersetzung am Regelkolben 11 stattfindet, so daß der Relaiskolben 46 auf seiner
Oberseite nur mit dem untersetzten Druck angeströmt wird, so daP in der Folge davon
auch wieder nur ein entsprechend untersetzter Bremsdruck zu den Bremszylindern 43
gelangt.
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B e z u g s z e i c h e n l i s t e : 1 = Gehäuse 2 = Steuerstange
3 = mechanisches Stellmittel 4 = Kanal 5 = Querbohrung 6 = Querbohrung 7 = verdicktes
Endteil 8 = Auslaßsitz 9 = Doppelventilkörper 10 = Flatterventil 11 = Regelkolben
12 = Feder 13 = Einlaßsitz 14 = Steuerkammer 15 = Anschluß 16 = Ringspalt 17 = Durchbrechung
18 = Membran 19 = Rippenkörper 20 = Rippen 21 = Exzenter-Kurvenscheibe 22 = elektrisches
Stellmittel 23 = Spule 24 = Fortsatz 25 = Feder 26 = Federteller 27 = Spulengehäuse
28 = elektrisch-pneumatischer Einschalter 29 = elektrische Leitung 30 = elektrische
Leitung
31 = Meßbrücke 32 = Entlüftungskammer 33 = pneumatisches
oder hydraulisches Stellmittel 34 = Kolben 35 = Kolben 36 = Steuerleitung 37 = Steuerleitung
38 = Luftfeder 39 = Luftfeder 40 = Gehäuse 41 = Anschluß 42 = Leitung 43 = Bremszylinder
44 = Fortsatz 45 = Gehäuse 46 = Relaiskolben 47 = Anschluß 48 = Regelkammer 49 =
Auslaßsitz 50 = Doppelventilkörper 51 = Anschluß 52 = Vorrat@leitung 53 = Druckluftvorratsbehälter
54 = eingezogener Gehäuserand 55 = Bremskammer 56 = Einsatz 57 = Gehäuse 58 = Notbremskolben
59 = Anschluß 60 = Vorratsleitung 61 = Einlaßkammer 62 = Überströmmanschette 63
= Notbremskammer
L e e r s e i t e