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Die Erfindung betrifft von Hand betätigbare
Steuerventile und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich
Steuerventile für Fahrzeug-Druckluftbremsanlagen.
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Bei Druckluftbremsanlagen für schwere Fahrzeuge ist
es üblich, zusätzlich zu einem fußbetätigbaren Steuerventil zum
Betätigen der Betriebsbremsen, auch eine von Hand betätigbare
Steuerventileinrichtung vorzusehen für das Betätigen von
Sekundär- und/oder Parkbremsen. Eine solche Steuerventileinrichtung
kann ein einzelnes Ventil sein oder sie kann alternativ ein
Ventil zum Steuern von Federbremsen und ein Ventil aufweisen,
um eine graduierbare Sekundärsteuerung zu schaffen. Die
Ventilanordnung kann einen Steuerteil umfassen, der aus einer
speziellen Bremsenlöseposition über einen Steuerbereich zu einer
vollen Sekundärbremsposition und über diese hinaus zu einer
besonderen Parkbremsposition bewegbar ist. Für Sicherheitszwecke
ist es normal, ein federbelastetes, von Hand freigebbares
Verriegelungselement vorzusehen, welches in dem Gehäuse in der
geparkten Position in Eingriff gebracht werden kann. Trotz des
Vorsehens des genannten Verriegelungselementes kann ein
Versagen einer solchen Steuerventilanordnung vorhanden sein in einem
Ausmaß, das Schwingung oder ein unbeabsichtigtes Anschlagen des
Steuerteils unerwünschte Freigabe des Verriegelungselementes
bewirken kann, was zu einem unsicheren Freigeben der Parkbremse
führt, wenn der Fahrer sich nicht in einer Position befindet,
in der er das Fahrzeug richtig steuert.
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Ein zum Stand der Technik gehörender
Steuerventilmechanismus, der in der Beschreibung EP-A-0171569 offenbart ist,
umfaßt einen von Hand in einem Winkel betätigbaren Steuerteil,
der ein verschiebbares Verriegelungselement trägt, welches
durch eine Feder in Richtung gegen eine von zwei vorbestimmten
Positionen des Verriegelungseingriffs mit dem Ventilgehäuse
gedrückt wird, sowie eine von Hand betätigbare
Freigabeeinrichtung, um die Vorspannung zu überwinden und das
Verriegelungselement aus dem Verriegelungseingriff herauszubewegen.
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Bei einem anderen zum Stand der Technik gehörenden
Steuermechanismus, der in der Beschreibung der EP-A-0068723
offenbart ist, umfaßt ein von Hand betätigbarer
Hebelverriegelungsmechanismus ein nach außen vorgespanntes
Verriegelungselement, welches an dem Hebel verschiebbar ist, der mit dem
Gehäuse in einer vorbestimmten Position verriegelnd in Eingriff
gebracht werden kann, wobei ein solcher Eingriff bewirkt wird
durch den Anlagevorgang oder Anschlagvorgang eines nach innen
vorgespannten Freigabeteils, wobei die Einwärtsvorspannung
derart ist, daß die Auswärtsvorspannung überwunden wird.
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Bei dem letzteren Mechanismus kann das
Verriegelungselement freigegeben werden, wenn Gleitbewegung oder
Verschiebebewegung des Freigabeteils auch durch Winkelbewegung
begleitet wird, um die Reibungsverriegelungskräfte aufzuheben, die
zwischen dem Verriegelungselement und dem Gehäuse wirken. Eine
Möglichkeit unbeabsichtigter Freigabe durch eine einzelne
Bewegung des Freigabeteils ist daher verringert. Jedoch wurde
beobachtet, daß richtige Betätigung in gewissem Ausmaß abhängig ist
von den relativen Werten der Federvorspannungen, und diese sind
daher in gewissem Ausmaß kritisch. Ein Verlust beispielsweise
der Einwärtsvorspannung kann einen einzelnen Vorgang
ermöglichen, nämlich die genannte Winkelbewegung, um die Freigabe zu
bewirken.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin,
einen verbesserten Mechanismus zu schaffen, bei welchem die
obigen Nachteile verringert oder überwunden sind, wodurch die
Möglichkeit unbeabsichtigter Freigabe weiter verringert ist.
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Gemäß der Erfindung ist ein von Hand betätigbarer
Steuerventilmechanismus geschaffen, der eine Ventilanordnung in
einem Gehäuse hat, die durch einen Kontroll- bzw. Steuerhebel
betätigbar ist, der mit einem Verriegelungselement versehen
ist, welches mit einem Teil des Gehäuses in einer vorbestimmten
Position des Steuerhebels verriegelnd in Eingriff treten kann,
wobei eine erste Federvorspanneinrichtung vorgesehen ist,
welche gewöhnlich das Verriegelungselement in einer Richtung
vorwärts vorspannt, daß ein solcher Eingriff aufrechterhalten
wird, und wobei Mittel vorgesehen sind, durch welche Betätigung
eines Freigabeteils in einer gegebenen Weise derart ausführbar
ist, daß die erste Federvorspanneinrichtung überwunden wird,
und diese Mittel eine Rückwärtsfedervorspanneinrichtung
umfassen, deren Kraft in einem Sinn wirkt, das
Verriegelungselement außer Eingriff mit dem Gehäuseteil zu bringen,
vorausgesetzt, daß der Steuerhebel zusätzlich in einer anderen Weise
bewegt wird, um eine mit Reibung oder Verriegelung arbeitende
Rückhalteeinrichtung freizugeben, die sonst das Element in
Verriegelungseingriff mit dem genannten Teil hält, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückwärtsfedervorspanneinrichtung
zwischen dem Freigabeteil und dem Verriegelungselement derart
angeordnet ist, daß die Kraft der
Rückwärtsfedervorspanneinrichtung, die an das Verriegelungselement angelegt wird, sich durch
Betätigung des Freigabeteils in der genannten gegebenen Weise
erhöht.
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Damit die Erfindung noch klarer verstanden wird und
bequem in Wirkung gebracht werden kann, wird sie beispielsweise
unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung weiter
beschrieben, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist festzustellen,
daß der von Hand betätigbare Steuerventilmechanismus, der in
der Zeichnung dargestellt ist, dafür vorgesehen ist, zum
Steuern von Sekundär- und/oder Parkbremsen eines schweren
Fahrzeuges verwendet zu werden, welches mit einer
Mehrkreis-Druckluftbremsanlage ausgerüstet ist. Der Mechanismus hat ein Gehäuse 1,
welches mit einer Eingangsöffnung 2 für Anschluß an einen
Druckluftlieferbehälter, einer Ausgangsöffnung 3 für Anschluß
an eine Steuerleitung für Sekundär- oder
Parkbremsbetätigungseinrichtungen des Fahrzeugs, und einer Entlüftungsöffnung 4
versehen ist. Eine selbstüberlappende Ventilanordnung (nicht
dargestellt) ist durch einen zylindrischen Plunger 5
betätigbar, der in dem Gehäuse axial geführt ist und über eine Rolle 6
durch einen Nocken 7 betätigbar ist, der bei 8 quer zur
Plungerachse schwenkbar angebracht ist. Die Rolle 6 ist für Bewegung
in Linie mit der Achse geführt durch Mittel, wie sie
beispielsweise in der Beschreibung der schwebenden britischen
Patentanmeldung Nr. 8214144 beschrieben sind. Das genannte
selbstüberlappende Ventil kann betätigt werden, um die Ausgangsöffnung 3
alternativ mit der Eingangsöffnung 2 oder der
Entlüftungsöffnung 4 zu verbinden, um an der Öffnung 3 einen graduierbaren
Luftdruck zu erzeugen in Abhängigkeit von der Position des
Plungers 5, die durch den Nocken 7 eingestellt ist.
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Der Nocken 7, der durch eine Rückkehrfeder (die nicht
dargestellt ist) in Uhrzeigerrichtung vorgespannt ist, ist um
die Achse 8 drehbar durch einen Steuerteil in Form eines Hebels
9, der mit dem Nocken im Eingriff steht und in einem
Kulissengebilde 12 an der Oberseite des Gehäuses geführt ist. Der Hebel
9 ist mit einem Verriegelungselement 10 versehen, welches
entlang des Hebels 9 verschiebbar oder gleitbar ist, und das
untere Ende 11 von 10 kann in und außer Eingriff mit dem
Kulissengebilde 12 bewegt werden. In der dargestellten Position
befindet sich das Verriegelungselement 10 im Eingriff mit dem
Kulissengebilde in einer vorbestimmten Position, die gewöhnlich die
Parkposition des Kulissenhebels ist. Das Verriegelungselement
10 wird in einen solchen Verriegelungseingriff gedrückt mittels
einer Haltefeder 13, die in einem Freigabeteil 14 in Form eines
Kunststofformstücks gehalten ist, welches ebenfalls an dem
Hebel 9 verschiebbar ist. Die Feder 13 ist zwischen einem unteren
Ring bzw. einer Scheibe 16, die sich gegen eine Schulter 15
innerhalb des Teiles 14 legt, und einer Scheibe 17 angeordnet,
die sich gegen ein rohrförmiges Bund- und Anschlagelement 18
legt, welches an dem Hebel 9 durch einen aufgeschraubten
Steuerknopf 19 gehalten ist. Der Bund 18 hat bei 20 einen Flansch,
um als ein Anschlag für den Teil 14 zu wirken, wenn dieser
aufwärts bewegt wird. Der Teil 14 hat eine weitere untere
Schulter, die mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet ist, zwischen
welcher und einer oberen Schulter 22 des Verriegelungsteiles 11
sich eine leichtere Feder 23 befindet, die in der dargestellten
Position nicht zusammengedrückt ist.
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Im Betrieb der Ventilanordnung soll die dargestellte
Position die geparkte Position sein, in welcher, wenn das
Ventil Federbremsen steuert, der Ausgang an der Öffnung 3
entlüftet oder entlastet ist. Um den Hebel aus dieser geparkten
Position zu bewegen, ist es für den Fahrzeugführer erforderlich,
zunächst den Freigabeteil 14 nach oben gegen den Anschlag 20 zu
ziehen. Hierdurch wird die Abwärtsvorspannung an dem
Verriegelungselement 11 aufgehoben und durch eine Aufwärtsvorspannung
ersetzt, die durch eine gewisse Zusammendrückung der Feder 23
eingeführt wird, die nunmehr auf den oberen Flansch 22 des
Elementes 11 wirkt. Jedoch ist als Folge der Wirkung der
Rückkehrfeder, die das Bestreben hat, den Hebel 9 aus der dargestellten
Position herauszubewegen, genügend Reibung vorhanden, die gegen
das Kulissengebilde und das Element 11 wirkt, um zu verhindern,
daß 11 sich aus dem Verriegelungseingriff mit diesem bewegt,
bis der Hebel 9 gegen die Drehfedervorspannung bewegt wird.
Durch eine solche Bewegung werden die Reibungskräfte aufgehoben
und die Feder 23 ist wirksam, das Element 11 aus dem
Verriegelungseingriff herauszuheben. Durch Freigeben des Teils 14 wird
die Feder 13 wiederum wirksam, das Element 11 in
Verriegelungsrichtung zu drücken derart, daß es mit dem Kulissengebilde
in Eingriff tritt, wenn der Hebel 9 in der vorbestimmten
Position angeordnet ist.
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Als eine Alternative dazu, von Reibung zwischen dem
unteren Ende des Elementes 11 und dem Kulissengebilde Gebrauch
zu machen, können diese derart gestaltet werden, daß eine
zwangsläufige Verriegelungsfunktion geschaffen wird. Eine
Möglichkeit hierfür ist beim Einsatz A in vergrößertem Maßstab
dargestellt, wo das untere Ende von 11 bei 31 abgeschrägt und
mit einer Ringnut 32 versehen ist, durch welche es sich im
Eingriff mit dem Kulissengebilde verriegelt unter der Wirkung der
Feder 13 und nur freigebbar ist nach einer nachfolgenden
geringen Drehung des Hebels 9 in Uhrzeigerrichtung und
Aufwärtsbewegung des Freigabeteils.
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Durch Anordnung der Rückwärtsvorspanneinrichtung des
Steuermechanismus derart, daß sie in Übereinstimmung mit der
Erfindung zwischen betreffenden gegenüberliegenden Flächen
wirkt, die typisch durch Flansche geschaffen werden können, des
Freigabeteils und des Verriegelungselementes, wird die Kraft
der Rückwärtsvorspanneinrichtung auf die Betätigung des
Freigabeteils zunehmend wirksam. Da weiterhin die Kraft der
Rückwärtsvorspannung derart vorgesehen sein kann, daß sie
gewöhnlich Null oder nahe Null ist, übt sie gewöhnlich virtuell keine
Kraft auf den Verriegelungsteil in Freigaberichtung aus, so daß
der Ventilmechanismus mechanisch von sich aus sicher sein kann.