DE583364C - Druckregelventil fuer durch Unterdruck bewegte Bremseinrichtungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil für durch Unterdruck bewegte Bremsernrichtungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einer von Hand einstellbaren, unter Federwirkung stehenden Biegehaut zum Einstellen des auf den Bremskolben wirkenden Druckunterschiedes, entsprechend der jeweiligen Fahrbahnbeschaffenheit.
Es ist bereits für Einrichtungen dieser Art die Verwendung von zwei Biegehäuten, und zwar einer gelochten und einer ungelochten, vorgeschlagen worden.

Zum Unterschied von diesem Druckregelventil ist der Erfindung gemäß für unterdruckausgeglichene Bremseinrichtungen, d. h. für solche Bremseinrichtungen, bei denen in Bremslösestellung zu beiden Seiten des Bremskolbens Unterdruck herrscht (im Gegensatz zu druckausgeglichenen Bremseinrichtungen, bei denen in Bremslösestellung zu beiden Seiten des Kolbens Atmosphärendruck herrscht), die gelochte Biegehaut mit einer zweiten Biegehaut fest verbunden, die auf der einen Seite an eine zur Unterdruckquelle führende Leitung angeschlossen und auf der anderen Seite mit den hinteren Bremszylinderenden mit veränderlichem Druck verbunden ist. Dabei dient die gelochte Biegehaut zur Absperrung des hinteren -; : Bremszylinderendes von der Atmosphäre, d. h. also zur Absperrung des Zuflusses der.atmosphärischen Luft zum hinteren Bremszylinderende. Es erfolgt also bei der Ausbildung gemäß der Erfindung die Einstellung des Druckunter- ■ schiedes zwecks Begrenzung der Hilfskraftwirkung nicht durch Regelung der Höhe des Unterdruckes, sondern durch Regelung der Höhe des Überdruckes, d. h. des atmosphärischen Luftdruckes. Die Regelung der Überdruckhöhe im hinteren Zylinderende -hat nachstehenden Vorteil:

Die in jedem Augenblick zur Verfügung stehende Bremskraft ist nicht durch die Einstellung des Druckregelventils beschränkt. _:. Wenn beispielsweise das Druckregelventil auf eine bestimmte Bremskraft eingestellt ist, so herrscht im Bremslösezustand in den Zylinderräumen zu beiden Seiten des Kolbens ein dem Druck in der Ansaugleitung entsprechender :;■ Unterdruck. Wenn nun plötzlich eine größere Bremskraft ausgeübt werden soll und dementsprechend das Druckregelventil umgestellt wird, so steht der größere Über- oder Atmosphärendruck sofort zur Verfügung; er muß _: nicht erst durch .die Saugwirkung des Fahrzeug-

motors erzeugt werden, wie es bei der Regelung der Unterdruckhöhe bei Einkammerbremsen mit einem gewissen Zeitaufwand erforderlich ist Die erfindungsgemäße Ausbildung des Druckregelventil ermöglicht es, die Druckregelung auch bei Zweikammerbremsen, bei denen im Bremslösezustand auf beiden Kolbenseiten Unterdruck herrscht, in zweckmäßiger Weise auszunutzen und den Vorteil der Druckregelung ίο mit den bekannten Vorteilen der Zweikammerbremse — bessere Bremsbereitschaft und größere Bremssicherheit — zu vereinigen.

Neben dem Druckregelventil zur Begrenzung des Druckuriterschiedes, d. h. also zur Begrenzung der Hilfsbremskraft, ist noch das übliche Steuerventil vorgesehen, das von einem Bedienungshebel, z. B. Fußhebel, vom Führer zum Anziehen und Lösen der Bremsen bewegt wird. Das Druckregelventil gemäß der Erfindung kann nun in den Bremsdruckleitungen entweder so angeordnet werden, daß die atmosphärische Luft unmittelbar in das Steuerventil einströmt und erst von diesem über das Druckregelventil in die Bremszylinder gelangt, oder so, daß die atmosphärische Luft unmittelbar in das Druckregelventil einströmt und von diesem über das Steuerventil in die Bremszylinder gelangt. Die letztgenannte Anordnung hat den Vorteil, daß die für die Einrichtung erforderliche Rohrleitungslänge wesentlich vermindert und damit vor allem der Aufbau der Einrichtung und auch der Einbau in das Fahrzeug erleichtert wird.

Die Zeichnungen stellen beispielsweise Ausführungsformen der Druckregeleinrichtung gemäß der Erfindung dar.
Abb. ι bis 5 zeigen eine Ausführungsform. Abb. 6 bis 8 zeigen eine zweite Ausführungsform.

Nach Abb. 1 ist ein Wagen A mit einem Bremssatz C und ein Anhänger B mit einem Bremssatz D versehen. Jeder der beiden Bremssätze ist an je einen Hilfskraftbremskolben 3 (103) mittels eines Gestänges 74 (74") und einer Welle 76 (76°) angeschlossen.

Der Zylinder 1 für den Kolben 3 und der Zylinder 101 für den Kolben 103 sind mit dem vorderen Ende mit einer Saugleitung 26 verbunden, die an das Motorsaugrohr 62 angeschlossen ist. Von dem hinteren Ende jedes Zylinders führt je eine. Leitung 16, i6^a zu einem Druckregelventil R (R'), das unter der Einwirkung des im Motorsaugrohr" herrschenden Unterdruckes steht.

In der Bremslösestellung stehen die Enden beider Zylinder 3 und 103 mit dem Motorsaugrohr in Verbindung, so daß zu beiden Seiten der Kolben Unterdruck herrscht. Zum Anziehen der Bremsen wird in den hinteren Zylinderraum Luft mit atmosphärischem Druck eingelassen. Dazu dient das Steuerventil V. Dieses besteht im wesentlichen aus einer Biegehaut 8 und einem topfförmigen Ventilteller 10, die beide an einer im Gehäuse verschiebbar geführten Stange 20 befestigt sind. Von'der Stange 20, die mit einer Bohrung und Einströmlöchern 18,19 versehen ist, führt eine Stange 79 zu den Bremsen C. Eine am Gehäuse 6 befestigte Stange 82 ist an den Fußhebel 80 angelenkt. Eine als Sitz für die Biegehaut dienende Ringwand 11 teilt das Gehäuse auf einer Seite der Biegehaut in einen Ringraum 12 und einen Raum 13. Der Raum 13 ist ständig mit dem hinteren Bremszylinderraum verbunden, und zwar über eine Leitung 15, während der Ringraum 12 ständig mit dem Motorsaugrohr durch eine zu dem Rohr 26 führende Leitung 14 verbunden ist.

Das Rohr 15 von dem Ventil V führt nicht unmittelbar zu den Bremszylindern, sondern zu den Druckregelventilen R' und R', deren Ausbildung die Abb. 2 und 3 zeigen. In dem Ventilgehäuse sind zwei Biegehäute 34, 35 im Abstande voneinander angeordnet und an einer nach außen geführten Stange 38 befestigt. Die beiden Biegehäute, von denen die eine (34) durchlocht ist (34°), teilen das Gehäuse in drei Räume: 31, 32, 33. Im mittleren Raum 32 ist ein Ventilsitz 36 angebracht, auf den sich der Rand der Biegehaut 34 auflegen kann und der eine Ringkammer 37 bildet. Dieser ist von dem einen Endraum 32 getrennt, wenn die Biegehaut 34 geschlossen ist (Abb. 3). Der weitere Endraum 31 ist stets mit dem Motorsaugrohr 62 durch eine an die Saugleitung 26 (Abb. 1) angeschlossene Leitung 27 verbunden, so daß im Endraum 31 immer Unterdruck herrscht.

Auf das äußere Ende der Stange 38 wirkt eine Feder 39 ein, die je nach ihrer einstellbaren Spannung mehr oder weniger bestrebt ist, die Stange herauszuziehen, d. h. die beiden Biegehäute in die Stellung nach Abb. 2 zu bewegen. Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 und 3 ist diese Feder als Blattfeder 39 ausgebildet, die mit einem Ende auf die Stange 38 gesteckt ist und durch eine auf das Ende der Stange 38 geschraubte Mutter 40 gehalten wird. Durch Verschrauben der Mutter 40 wird die Spannung der Feder 39 geändert. Das äußere Ende der Feder 39 drückt auf eine um die Stange 38 drehbare Scheibe 41 mit Handgriff 42. Die Wandung des Ventilgehäuses, an der die Scheibe anliegt, ist mit einer Schraubenfläche 30⁰ und 41° versehen, derart, daß durch Drehen der Scheibe 28. die Spannung der Feder 39 vergrößert oder verkleinert wird. Die Spannung muß der jeweiligen Beschaffenheit der Fahrbahn angepaßt werden.. Dementsprechend ist das Ventilgehäuse mit einer Skala 43 versehen, die nach Abb. 4 ausgebildet und, wie nachstehend angegeben, beschriftet ist: belastet mittel leicht trocken naß glatt,

d. h. drei Federspannungen unterscheidet, je nach Fahrzeugbelastung oder Fahrbahnbeschaffenheit. Die drei den Federspannungen entsprechenden Stellungen zeigt der Handgriff 42 auf der Skala an.

Der erste Endraum 33 des Druckregelventils ist mit dem Raum 13 des Steuerventils V durch eine Leitung 15 und die Ringkammer 37 durch eine Leitung 16 mit dem hinteren Ende des betreffenden Bremszylinders verbunden. Sind mehrere Bremszylinder vorhanden, so können alle an ein gemeinsames Druckregelventil angeschlossen werden. Im dargestellten Beispiel (Abb. 1) ist dagegen für jeden Bremszylinder ein getrenntes Druckregelventil vorgesehen. Bei mehreren Zylindern ist in die Zweigleitung 15° für die Anhängerzylinder ein Absperrventil 15* und in die Zweigleitung 26⁶ ist ein Absperrventil 26° eingeschaltet. Diese Ventile werden geschlossen, wenn der Anhänger nicht benutzt wird.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Durch den Unterdruck im Motorsaugrohr 62 wird die Luft aus dem vorderen Raum der Bremszylinder durch die Leitungen 26 und 26°, aus dem Endraum 31 des Druckregelventils durch die Leitung 27 und in Bremslösestellung des Steuerventils V (Abb. 5) auch aus dem mittleren Raum 32 und dem ersten Endraum 33 des Druck" regelventils durch die Leitung 15 abgesaugt. Dadurch wird der Druck im mittleren Raum 32 gleich dem Druck im Endraum 31, sa daß die Feder 39 die Biegehaut 34 vom Sitz 26 abhebt (Abb. 2) und damit die Ringkammer 37 und mit dieser auch der hintere Zylinderraum an den Unterdruck angeschlossen wird. Die Drücke zu beiden Seiten der zweiten ungelochten Biegehaut 35 werden ausgeglichen. Diese übt daher einen Widerstand auf die Feder 39 nicht aus. Das von der gelochten Biegehaut 34 gesteuerte Ventil wird also von der Feder offen gehalten, so daß der hintere Raum jedes Zylinders mit dem Steuerventil V verbunden bleibt, so lange, bis auf die Biegehaut 35 ein Druckunterschied wirkt, der die Spannung der Feder 39 überwindet und die gelochte Biegehaut 34 auf ihren Sitz drückt (Abb. 3).

Zum Anziehen der Bremsen wird der Fußhebel 80 vorwärts geschwenkt und dadurch das Ventilgehäuse 6 gegen die Ventilstange 20 in Richtung des Pfeiles (Abb. 5) verschoben, so daß sich die Biegehaut 8 an den Sitz ir anlegt. Dadurch wird der Unterdruckraum 12 von dem Raum 13 abgeschlossen. Danach wird der Ventilteller 10 von der Biegehaut 8 abgehoben und hierdurch der Raum 13 mit der Atmosphäre verbunden. Die Luft strömt dann durch die Löcher 18,19 in den Raum 13 und von hier durch die Leitung 15 und Zweigleitung 15 ^a sowie durch die Räume 33,32.und 37 des betreffenden Druckregelventils in den hinteren Raum der Bremszylinder ι und 101. Der Druck hinter jedem Kolben steigt daher an. In demselben Maße steigt der Druck auch im mittleren Raum 32, d. h. auf der Innenseite der Biegehaut 35 jedes Druckregelventils. Die Bremskolbenkraft wächst mit dem Steigen des Druckes so lange, : bis der Druck im mittleren Raum 32 den Widerstand der Feder 39 überwindet, also die Biegehaut 35 in Richtung des Pfeiles (Abb. 3) durchbiegt und damit die Biegehaut 34 auf ihren Sitz 36 drückt. Dadurch wird der hintere Raum der Bremszylinder von der Atmosphäre abgeschlossen und die Bremsen mit einer bestimmten, der Einstellung der Spannung der Feder 39 entsprechenden Kraft angezogen gehalten.

Ist die Feder 39 durch Schwenken des Hebels 42 auf die Worte belastet und trocken, d. h. auf die größte Spannung eingestellt, kann der die Kolben antreibende Druckunterschied seinen größten Wert erreichen. Die Bremsen und das Hebelverhältnis in dem Bremsgestänge werden so gewählt, daß bei der größten Kolbenkraft die Räder auf einer durchschnittlich trockenen Straße bei Normalbelastung nicht festgebremst werden.

Wird dagegen z. B. eine nasse oder eisige Straße befahren, so kann der Führer den Hebel 42 auf das entsprechende Zeichen der Skala 43 einstellen und dadurch die Spannung der Feder 39 so weit vermindern, daß bereits ein kleinerer Druck im mittleren Raum 32 des Druckregelventils genügt, um den Widerstand der Feder 39 zu überwinden und die Biegehaut 34 zu schließen, so daß die Bremsen nur mit einer kleineren Kraft angezogen werden können, welche die Fahrzeugräder nicht festzubremsen vermag. In dieser Weise kann die Spannung der Feder 39 der jeweiligen Belastung des Fahrzeuges entsprechend eingestellt werden.

Häufig ist die Belastung des Kraftfahrzeuges groß und die des Anhängers klein (oder umgekehrt). Durch Anwendung mehrerer Druckregelventile R und R' (Abb. 1) kann jeder Bremskolben eine verschieden große Bremskraft auf seine Bremsen ausüben.

Beim Anziehen der Bremsen wird aus dem vorderen Raum des Bremszylinders keine Luft abgesaugt, weil im vorderen Ende immer Unterdruck herrscht. Es besteht daher keine Gefahr, den Motor beim Leerlauf infolge Anziehens der Bremsen anzuhalten.

Beim Nachlassen des Fußhebels zum Lösen der Bremsen bewegt sich das Ventilgehäuse 6 rückwärts, der Ventilteller 10 legt sich wieder gegen die Biegehaut 8 und hebt sie von dem Sitz 11 ab, wodurch der Raum 13 wieder mit dem Unterdruckraum 12 verbunden und die vorher in die Räume 32 und 33 eingeströmte Luft abgesaugt wird. Sobald der Druck in den Räumen 32 und 33 jedes Druckregelventils genügend gesenkt ist, zieht die Feder 39 die Stange 38 und die Biegehäute 33 und 35 nach

außen und öffnet das Ventil 36. Die Luft hinter dem Kolben wird abgesaugt, so daß die Bremsen sich unter Wirkung ihrer Rückführfedern lösen können. -

Irgendeines der Druckregelventile R oder R' kann zur Regelung mehrerer Bremssätze· verwendet werden. Bei der Ausführungsform nach Abb. ι ist der Bremszylinder 1 an beiden Enden . mit Anschlüßstutzen i° und i⁶ versehen für den Anschluß weiterer Zylinder. Diese Rohre besitzen Absperrventile, die bei Nichtgebrauch der weiteren Zylinder geschlossen werden. In entsprechender Weise ist der Zylinder 101 mit Rohrstutzen ioi° und ιοί⁶ ausgerüstet. Während bei der Ausführungsform nach den Abb. ι bis 5 die atmosphärische Luft zunächst in das Steuerventil V und von dort aus erst in die Regelventile R und Ä' einströmt, kann die Anordnung auch.so getroffen werden, daß ao die Luft in die Regelventile unmittelbar eintritt und aus diesen in das Steuerventil geleitet wird. Eine solche Anordnung zeigen die Abb. 6 bis 8. Hier ist das Steuerventil V' (Abb. 6) an sich genau so wie das Steuerventil V (Abb. 5) ausgebildet, nur ist der Anschluß der Leitungen zum Teil geändert. Hier sind die Bremszylinder nicht wie nach Abb. 1 mit dem Druckregelventil, sondern unmittelbar mit dem Raum 13 (Abb. 5) des Steuerventils verbunden, und zwar durch eine Leitung 116. Die Lufteinlaßöffnung 18 (Abb. 5) ist durch eine Leitung 115 mit dem Endraum 133 (Abb. 7, 8) des Druckregelventils verbunden, während von der Ringkammer 137 unmittelbar ein Rohrstutzen 137° ins Freie führt. Die atmosphärische Luft zum Bewegen der Bremskolben muß also durch den Rohrstutzen 137" eintreten, wenn die Biegehaut 134 von ihrem Sitz 136 abgehoben ist. Diese Luft gelangt in den mittleren Raum 132 und von da durch die Löcher 134 in den Endraum 133 und dann durch die Leitung 115 in den Raum 13 des Steuerventils (Abb. 7).

Bevor das Steuerventil durch Heruntertreten des Fußhebels 180 bewegt wird, strömt die atmosphärische Luft durch das Druckregelventil in den von der Biegehaut 8 und dem Ventilglied 10 umschlossenen Raum des Steuerventils. Sobald durch dieses Einströmen der Druck bis auf den Wert gestiegen ist, welcher der eingestellten Spannung der Feder 139 entspricht, wird die Biegehaut 134 durch den auf der anderen Biegehaut 135 lastenden Überdruck unter Überwindung des Federwiderstandes geschlossen. In diesem Augenblick ist der Raum zwischen Biegehaut 8 und Ventilteller 10 des Steuerventils mit Luft aufgefüllt, bis zu demjenigen Druck, welcher der eingestellten Spannung der Feder 139. entspricht. = Beim. Heruntertreten des Fußhebels 180 wird die Biegehaut 8 des Steuerventils an ihren Sitz angedrückt und dadurch die Verbindung zwischen dem hinteren Raum der Bremszylinder und dem Motorsaugrohr unterbrochen. Alsdann wird das Ventilglied 10 von der Biegehaut 11 abgehoben. Dadurch werden die hinteren Räume der Zylinder mit den Räumen und 133 des Druckregelventils durch die an die Einströmöffnung 18 anschließende Leitung verbunden. Da in dem Zylinder hinter dem Kolben Unterdruck herrscht, so wird der vorher in den Räumen 132, 133 durch Einströmen der Luft geschaffene Druck vermindert, so daß infolge der hierdurch verursachten Minderung des auf die Biegehaut 135. wirkenden Druckunterschiedes die Feder 139 die Biegehaut 134 von ihrem Sitz abhebt. Die Außenluft strömt dann durch die Kammern 132,133 und Leitung in den Raum 13 .des Steuerventils und aus diesem zu den Bremszylindern. Die Kolben werden nach vorn geschoben und die mit ihnen verbundenen Bremsen angezogen. Wenn der Druck hinter den Kolben und in den Räumen 132,133 so weit gestiegen ist, daß er den Widerstand der Feder 139 überwindet, wird die Biegehaut 134 wieder geschlossen, so daß von außen Luft nicht weiter einströmen kann, gleichgültig welche Stellung das Steuerventil inne hat.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Druckregelventil für durch Unterdruck bewegte Bremseinrichtungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einer von Hand einstellbaren, unter Federwirkung stehenden Biegehaut zum Einstellen des auf den Bremskolben wirkenden Druckunterschiedes entsprechend der jeweüigenFahrbahnbeschaffenheit, dadurch gekennzeichnet, daß bei." im Bremslösezustand unterdruckausgeglichenen Kolben die gelochte Biegehaut (34) mit einer zweiten Biegehaut (35) fest verbunden.ist, die auf der einen Seite an die zur Unterdruckquelle (62) führende Leitung (16, 27) angeschlossen und auf der anderen Seite mit dem hinteren Bremszylinderende mit veränderlichem Druck verbunden ist, und daß die gelochte Biegehaut (34) zur Absperrung der Verbindung des hinteren Bremszylinderendes und der Atmosphäre dient.
2. 2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mittleren Raum (32) zwischen de£ gelochten Biegehaut (34) und der zweiten Biegehaut (35) in dem gemeinsamen Ventilgehäuse (30) eine Ringkammer (37) vorgesehen ist, in welche die vom hinteren Raum des Bremszylinders kommende Leitung (16) einmündet und welche durch den Rand der gelochten Biegehaut (34) von dem mittleren Raum (32) und dem einen Endraum (33), welcher durch eine Leitung (15)..mit dem Druckauslaß (15) des Steuerventils (F) verbunden ist, abgeschlossen werden kann, und daß ein weiterer

   an der Außenseite der zweiten Biegehaut (35) liegender Endraum durch eine Leitung (27) unmittelbar an die Saugquelle (62) angeschlossen ist.
3. 3. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (137) unmittelbar (137") mit der Atmosphäre verbunden ist, daß die erste Endkammer (133) durch eine Leitung (115) mit dem Druckeinlaß (18) des Steuerventils (F), und daß der Druckauslaß (15) des Steuerventils (F) mit dem hinteren Raum der Bremszylinder (i², P³) verbunden ist, derart, daß die Luft unmittelbar in das Druckregelventil (130) eintritt und von diesem zu dem Steuerventil (F) strömt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen