DE667836C - Bremsventil fuer Druckluftbremsen, insbesondere an Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremsventil für Druckluftbremsen, insbesondere an Kraftfahrzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Druckluftbremse Verhältnisse zu schaffen, durch die die Bedienung des lediglich zur Verstellung des Bremsventils vorgesehenen Baugliedes (Bremsfußhebel o. dgl.) sich genau so gestaltet, wie dies hinsichtlich

»o des Bremsfußhebels einer rein mechanischen Kraftwagenbremse der Fall ist, d.h. der Bedienungsvorgang bei der Verstellung des Bremsventils nach der Erfindung soll sich hinsichtlich Kraftaufwandes und Bewegungs-

»5 Widerstandes genau so abspielen, als wenn der Bremsfußhebel durch die von der rein mechanischen Kraftwagenbremse her bekannten Mittel (Bremsgestänge) mit den Bremsbacken verbunden wäre, ohne daß dies der Fall ist.

so Bei der mechanischen Bremse läßt sich bei der Ausführung einer Bremsung der Fußhebel zunächst ohne erheblichen Widerstand so weit heruntertreten, bis die Bremsbacken mit leichtem Druck am Bremstrommelinnen- oder -außenumfang anliegen, was einen Fußhebelweg bedingt, der größer ist als der bei der darauf einsetzenden eigentlichen Abbreimsiung auftretende, im wesentlichen durch Baustoffelastizität bedingte Fußhebelweg. Mit dem leichten Anliegen der Bremsbacken amBremstrommelumfang ist die Bremsbereitschaft erreicht. Im Anschluß hieran erfolgt unter Aufwand stärkeren und ständig zunehmenden Druckes auf den Bremsfußhebel die eigentliche Bremsung. Es liegt in der Eigenart der mechanischen Bremse, daß der Fahrer an dem Gegendruck, den er beim Niedertreten des Bremsfußhebels spürt, den Beginn der Wirkung der Bremse und das Maß der Bremswirkung unmittelbar empfindet.

Es kommt nun gemäß der Erfindung darauf an, dem Fahrer bei der Bedienung des Bremsventils für eine Druckluftbremsung gemäß der Erfindung die Möglichkeit zu geben, genau wie bei der rein mechanischen Bremse den Beginn und den jeweiligen Grad der Bremsung beim Niedertreten des Bremsfußhebels an dessen geringerem oder stärkerem Widerstand zu spüren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Bremsventil für eine Druckluftbremse, bei dem in bekannter Weise ein doppelarmiger Hebel vorgesehen ist, an dessen einem Ende die mit dem Bremsfußhebel ausgeübten Kräfte und an dessen anderem Ende in entgegengesetzter Richtung wirkend die Kräfte angreifen, die ein beim Bremsen mit Bremszylinderdruck beaufschlagter Kolben ausübt, und bei dem der zwischen den Angriffspunkten dieser beiden Kräftegruppen liegende Hebeldrehpunkt federnd nachgiebig ausgebildet ist, so daß die Federspannung den erwähnten Kräftegruppen entgegenwirkt, die federnd nachgiebige Lagerung der mittleren Hebeldrehachse durch zwei nacheinander zur 6g Wirkung kommende Federn gebildet, von

denen die eine weich ist und einen verhältnismäßig langen Hub hat, während die andere steif ist und einen kürzeren Hub hat, .,■■'-?

Gemäß der weiteren Eigenart der Er,|in dung sind beide Federn so gegeneinander;%b| gestimmt, und das Bremsventil ist so einregu,-; liert, daß, wenn die weiche Feder mit längerem Hub beim Niedertreten des Bremsfußhebels ganz zusammengedrückt ist, die Bremsbacken ίο leicht am Bremstrommelumfang anliegen, womit der Zustand der Bremsbereitschaft hergestellt ist. Dieser Zustand entspricht genau dem Zustand, der bei einer mechanischen Bremse nach Überwindung des toten Ganges im Bremsgestänge und des bei gelöster Bremse zwischen den Bremsbacken und dem Bremstrommelumfang vorhandenen Zwischenraumes erreicht ist. Die weiche Feder mit dem längeren Hub ist dann kurzgeschlossen und somit hinsichtlich ihrer Wirkung ausgeschaltet. Nach Erreichen dieses Zustandes kommt nur noch die zweite steife Feder mit kürzerem Hub allein zur Wirkung. Der Fahrer muß von diesem Zeitpunkt an genau so wie bei der mechanischen Bremse zum weiteren Niedertreten des Bremsfußhebels eine größere Kraft anwenden und spürt dabei, daß von diesem Zeitpunkt an die eigentliche Bremsung beginnt.

Es sind Bremsventile für Druckluftbremsen für Kraftwagen bekannt, bei denen ein zweiarmiger Hebel einerseits durch den Bremsfußhebel, andererseits durch einen vom Bremsdruck beaufschlagten Kolben beeinflußt wird und bei denen der elastisch nachgiebige Hebeldrehpunkt zwischen den Angriffspunkten der genannten Vorrichtungen bzw. der von diesen Vorrichtungen übertragenen oder ausgeübten Kräfte angeordnet ist. (Beispielsweise österr. Patent 128439.)

40' Bei diesen bekannten Bremsventilen ist aber die· in der Angleichung der oben erläuterten Verhältnisse des Bremsventils einer Druckluftbremse an die bei mechanischen Bremsen vorliegenden Verhältnisse beruhende Wirkung des Ernndungsgegenstandes deshalb nicht möglich, weil der elastisch nachgiebige Hebeldrehpunkt nur unter der Wirkung einer einzigen Feder steht. Es ist aus obigem ersichtlich, daß das Vorhandensein zweier ungleich-So artiger, hintereinandergeschalteter Federn allein die völlige Analogie in der Bedienungsweise des Erfmdungsgegenstandes mit der mechanischen Bremse schafft.

Beim Vorhandensein nur einer Hebeldrehpunktstützfeder kann der Fahrer nicht den Zeitpunkt erkennen, an dem die Bremsbereitschäft erreicht ist, weil eine so plötzliche Widerstandsänderung, wie sie durch den Übergang vom Widerstand der zusammengedrückten weichen Feder zum erheblich größeren Widerstand der sich nur wenig zusammen-

drückenden harten Feder geboten wird, bei der Anordnung nur. einer Feder nicht eintreten Äann.

I*;: Es sind ferner Kraftfahrzeugbremsen besfkannt, die ihrem Wesen nach mechanische remsen sind und eine hydraulische Hilfs-' bremseinrichtung besitzen, welche nach Erreichen einer mittleren, normalen, mit der mechanischen Bremse ausgeführten Bremswirkung eine zusätzliche Bremswirkung ausübt und dadurch dem Fahrer das Bremsen erleichtert (Patent 430 866). Die Hilfsbremseinrichtung beschränkt sich bis zum Erreichen der normalen Bremswirkung darauf, einen die Bewegungswiderstände und die Federspannung der Rückholfedern überwindenden Flüssigkeitsdruck zu erzeugen. Die Steuerung der Hilfsbremseinrichtung obliegt, dem Fußhebel für die mechanische Bremse.

Die bekannte Bremse ist keine Druckluftbremse, sondern eine mechanische Bremse mit hydraulischer Hilfsbremse. Es ist offenbar nicht- beabsichtigt, mit dieser zusammengesetzten Bremse eine Bremsvorrichtung zu schaffen, bei deren Bedienung genau die gleichen Verhältnisse obwalten wie bei einer mechanischen Bremse. Demgemäß steht der Bremshebeldrehpunkt nicht — wie im Falle der Druckluftbremse nach der Erfindung — unter der Wirkung zweier unterschiedlicher Federn. Wohl sind bei einem Ausführungsbeispiel der bekannten Bremse der angedeuteten Bauart zwei Federn verschiedener Länge und verschiedenen Härtegrades vorhanden, jedoch wird durch diese Anordnung doppelter Federn nicht das für die Bremse nach der Erfindung Charakteristische (Angleichung der Bedienung an die Bedienung der rein mechanischen ; Bremse) erreicht; denn abgesehen davon, daß die Federn, wie bereits gesagt, nicht auf den Bremshebeldrehpunkt einwirken, wird die weichere Feder nicht kurzgeschlossen, wenn der Widerstand der härteren Feder einsetzt, vielmehr hat die Anordnung einer weicheren und einer härteren Feder den Zweck, die hydraulische Hilfskraft, die die mechanische Bremswirkung unterstützen soll, etwas früher eintreten zu lassen als im Falle der Anwendung einer einzigen Feder.

Durch das Hinzufügen einer hydraulischen Hilfsbremskraft zu der" vom Fahrer aufzuwendenden Muskelkraft bei Ausführung der Bremsung wird aber das feine Gefühl für das Maß der ausgeübten Bremswirkung, das gerade die Übereinstimmung bei der Bedienung der Druckluftbremse nach der Erfindung mit der Bedienung der mechanischen Bremse bedingt, nicht herbeigeführt, sondern vermindert, so daß die bekannte, aus einer mechanisehen Bremse mit einer hydraulischen Hilfsbremse vereinigte Bremsvorrichtung mit der

Bremse nach der Erfindung nicht als wesensgleich erachtet werden kann und letztere der ersteren gegenüber' den Vorteil bietet, von jedem mit der Bedienung rein mechanischer Bremsen vertrauten Fahrer ohne weiteres bedient werden zu können.

Das Bremsventil nach der Erfindung ist auf der Zeichnung im Schnitt schemätisch veranschaulicht. Ein in bekannter Weise zwecks

ίο guter Führung kolbenartig ausgeführtes und mit einer leichten Schließfeder belastetes Ventil α beherrscht die Verbindung zwischen der mit der Druckmittelquelle (Bremsluftbehälter) verbundenen Leitung b und einem mit dem Bremszylinder in offener Verbindung stehenden Raum c des Ventilgehäuses. Bei gelöster Bremse hält das Ventil a -die erwähnte Verbindung geschlossen.

Mit dem Ventil α ist ein Ventil b verbunden, das die Verbindung zwischen dem Raum c und der mittleren Bohrung e in einem Kolben / steuert. Die mittlere Bohrung e des Kolbens / steht mit einem Raum des Ventilgehäuses in ständig offener Verbindung, der seinerseits durch Bohrungen g ständig mit der freien Luft verbunden ist. Bei gelöster Bremse läßt das Ventil d die Mündung der mittleren Bohrung β des Kolbens / frei, so daß der Bremszylinder über das geöffnete Ventil d sowie über e und g entlüftet ist.

Das durch das Ventilgehäuse nach außen geführte Ende der hohlen Stange des Kolbens f befindet sich im Bewegungsbereich des einen Endes eines zweiarmigen Kipphebels h, an dessen anderem Ende eine Zugstange 0 angreift, die unmittelbar mit dem Bremsfußhebel gelenkig verbunden ist. Zwischen dem Angriffspunkt des Ventils am Hebel h und dem Angriffspunkt der Zugstange 0 ist das Drehlager des Hebels h angeordnet. Dieses Drehlager ist nicht als festes Lager ausgebildet, sondern es ist verschieblich ausgeführt, und zwar in der bekannten Weise unter der Wirkung von Federn verschieblich. Demgemäß ist der Lagerbolzen in dem einen Ende eines Bolzens i angeordnet, auf dessen anderes Ende ein durch Muttern festgehaltener Federteller k geschoben ist. Ein zweiter, auf dem Bolzen i verschiebbarer Federteller / trennt zwei auf dem Bolzen angeordnete Federn m und η voneinander. Die Feder m ist sehr stark und verhältnismäßig kurz ausgeführt und befindet sich zwischen den Federtellern k und /. Die Feder η ist länger und erheblich weicher und ist zwischen dem Federteller / und der feststehenden Gehäusewandung angeordnet. Mit Hilfe der erwähnten, auf dem Bolzen i befindlichen Muttern wird die Spannung der Federn m und η geregelt. Mit Rücksicht auf die Steifigkeit und die geringe Länge der Feder m wird durch Verstellen der Muttern vornehmlich die Spannung der weichen und längeren Feder η geändert.- '

Die Wirkungsweise des Bremsventils nach der Erfindung ist die folgende:

Wird zum Zweck des Bremsens der doppelarmigeHebel'A entgegengesetzt der Uhrzeigerbewegung gedreht, so ist zunächst das Auge des Bolzens i die Drehachse für .den Kipphebel h. Der Kolben / wird dadurch nach y₀ rechts verschoben, "und das "Ventil ei schließt die Verbindung zwischen dem Bremszylinder und der freien Luft. Die hierfür erforderliche Hebelbewegung ist gering. Wird der Hebel h weitergedreht, so öffnet sich das Ventil a, Druckluft gelangt in den Bremszylinder, und der'in diesem sich bildende Druck belastet den Kolben / auf dessen rechter Seite. Wird bei dieser Sachlage der Bremsfußhebel festgehalten, also nicht weiter niedergedrückt, so veranlaßt die sich vermehrende Belastung des Kolbens f dessen Verschiebung nach links so weit, daß sich der auf den Bremsfußhebel ausgeübte Druck, die Spannung der weichen Feder η und der geringe Druck auf den KoI-ben / im Gleichgewicht befinden. Das Ventil a wird geschlossen, ohne daß das Ventil d geöffnet wird. Da angenommen wurde, daß der Bremsfußhebel festgehalten wird, so kann sich die erwähnte Links verschiebung des Kolbens/ _go nur vollziehen, indem der Hebel h um sein festgehaltenes oberes Ende im Uhrzeigersinne ausschlägt, wobei lediglich die Spannung der weichen Feder η vermehrt wird, ohne daß die harte Feder m eine Spannungsvermehrung erfährt. Das Auge des Bolzens i verschiebt sich dabei nach links entsprechend der Linksverschiebung des unteren Endes des Hebels h. Die Spannung der weichen Feder η ist so bemessen, daß die Feder durch den in sie hineinragenden Anschlag des Gehäuses kurzgeschlossen ist, wenn die Bremsbacken an den Bremstrommeln anliegen, Bei Weiterbewegung des Bremsfußhebels im Sinne des Anziehens der Bremse wird der Kolben / um einen geringen Betrag nach rechts verschoben, so daß er das Ventil α etwas vom Sitz abhebt. Durch weiteres Überströmen von Druckluft aus dem Speicherbehälter zum Bremszylinder vergrößert sich die Kraft des Kolbens/, und u₀ da die Muskelkraft des Fahrers den Bremsfußhebel festhält, so wird die Spannung der Feder» um den der Bremsdruckvergrößerung entsprechenden Betrag vermehrt und dadurch die Schließung des Ventils α herbeigeführt. Im selben Maße, wie sich die Spannung der Feder m ■ vermehrt hat, hat der Druck der Bremsbacken gegen die Bremstrommeln zugenommen.

Die durch die Bedienung des Bremsfußhebeis hervorgerufene Bremsdruckvermehrung ist völlig proportional der durch die harte

Feder m bedingten Widerstandsvermehrung beim Bremsen. Daraus erklärt sich die Analogie in der Bedienung des Bremsventils mit der Bedienung einer, mechanischen Bremse, bei der das Bremsgestänge unmittelbar mit dem Bremsfußhebel verbunden ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bremsventil für Druckluftbremsen, insbesondere an Kraftfahrzeugen, mit einem doppelarmigenHebel, dessen mittlere Drehachse federnd nachgiebig gelagert ist, derart, daß die Federwirkung den Fußhebel- und Kolbenkräften entgegengesetzt gerichtet ist und an dessen einem Ende der Bremsfußhebel, an dessen anderem Ende ein vom Bremszylinderdruck beeinflußter Kolben im Sinne der Gegenwirkung zu der Fußhebelwirkung angreift, dadurch ao gekennzeichnet, daß die federnd nachgiebige Lagerung des mittleren Teils des Hebels Qi) durch zwei nacheinander zur Wirkung kommende Federn (w und m) gebildet ist, von denen die eine weiche Feder (m) mit langem Hub bis zum Anlegen der Bremsbacken an den Bremstrommeln allein wirksam ist und danach kurzgeschlossen wird, so daß die zweite steife, kurzhubige Feder (m) allein wirksam bleibt, deren Widerstand beim Bremsen in demselben Sinne zunimmt, wie der Bremsdruck zwischen den Bremsbacken und der Bremstrommel steigt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen