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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft eine Feder-Bremsbetätigung nach
dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie in US-A-5 372 059 offengelegt
wird.
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Feder-Bremsbetätigungen werden von schweren
Fahrzeugen eingesetzt, um die Anwendung der Bremse zu steuern. Allgemein
werden zwei Bremskammern zusammen untergebracht und mit einer Fahrzeugbremse
verbunden. Eine Bremskammer wird mit Luft versorgt, um die Bremse
zu betätigen,
wenn der Lastwagenfahrer auf das Bremspedal tritt. Diese Seite,
bekannt als die „Betriebsbremse", wird mit Luft versorgt,
um eine Stößelstange
aus einer Bremskammer nach außen
zu drücken
und die Fahrzeugbremse festzustellen.
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Eine zweite Bremskammer wird oben
auf der Betriebsbremskammer angeordnet und mit eigenen Stößelstangen
und einer großen
Triebfeder versehen. Diese Bremskammer, bekannt als die Feststell- oder
Notbremskammer, drückt
ihre Stößelstange
selektiv gegen die Betriebsstößelstange,
um die Bremse festzustellen, wann immer die Zufuhr von Druckluft
zur Feststellbremskammer abgelassen wird. Sollte die Luftversorgung
des Druckluftbremssystems versagen, wird folglich die Triebfeder
die Feder-Bremsstößelstange
nach außen
bewegen, um die Bremse festzustellen. Außerdem wird, wenn das Fahrzeug
geparkt wird, ein Feststellbremsventil betätigt, um die Luft aus der Feststellbremskammer
abzulassen und zu ermöglichen,
daß die
Triebfeder ihre Stößelstange
nach außen
bewegt und die Bremse feststellt.
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In manchen Fällen kann der Fahrer auf das Bremspedal
treten, wenn die Feststellbremse festgestellt ist. Dies würde bewirken,
daß beide
Kammern der Bremse betätigt
werden. Die Kraft auf die Bremse wäre unerwünscht hoch. Dies ist als „Verstärkung" bekannt und ist
unerwünscht.
Um sich dem Problem der Verstärkung
der Bremskraft zuzuwenden, werden viele Druckluftbremssysteme mit
Ventilen in den Luftzufuhrleitungen versehen, welche die doppelte Anwendung
sowohl der Betriebs- als auch der Notbremse verhindern.
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Ein anderes Merkmal von Federbremsen
ist das Bereitstellen von „Prüfpunkten". Dies sind Anschlüsse an den
Zufuhrleitungen für
die Druckluft, an denen der Druck der Luftzuführ geprüft werden kann.
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Vor dieser Erfindung sind sowohl
die Antiverstärkungsventile
als auch die Prüfpunkte
als gesonderte Teile bereitgestellt worden, die nicht in den Körper der
Feder-Bremsbetätigung
eingebaut werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert
worden.
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Bei einem offengelegten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung wird ein Ventilsystem bereitgestellt, um sowohl
der Betriebs- als auch der Federbremskammer Druckluft zuzuführen und
außerdem die
Luft abzulassen. Das Ventilsystem wird vorzugsweise mit einem einfachen,
in die Zufuhr- und
die Ablaßleitungen
eingebauten, Antiverstärkungsventil versehen.
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Ein Antiverstärkungsventil wird über einem Ventilverteiler
angeordnet, der sowohl der Betriebs- als auch der Feststellbremskammer von
entsprechenden Druckluftquellen Druckfluid zuführt. Angrenzend an die Zufuhr
zur Feststellbremskammer gibt es eine erste Anzapfung, die selektiv
mit der Betriebsbremskammer verbunden wird. Eine zweite Anzapfung
verbindet die Betriebsbremskammer mit dem Auslaß.
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Wenn der Feststellbremse Druckfluid
zugeführt
wird, wird das Ventil nach unten gedrückt und schließt die erste
Anzapfung von der Feststellbremskammer zur Betriebsbremskammer.
Die Luft kann um das Klappenventil in die Feststellbremskammer passieren,
um die Feststellbremse in ihrer gelösten Position zu halten.
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Wenn der Betriebsbremskammer Luft
zugeführt
wird, um die Fahrzeugbremse festzustellen, wird das Ventil gezwungen,
die zweite Anzapfung zwischen der Betriebsbremskammer und dem Auslaß zu schließen, und
die Druckluft bewegt sich um das Klappenventil in die Betriebsbremskammer.
Jedoch kann die erste Anzapfung zwischen der Betriebsbremskammer
und der Feststellbremskammer geöffnet
werden. Falls die Feststellbremskammer mit Druckluft versorgt wird,
wird sich das Gas aus der Betriebsbremskammer nicht in die Feststellbremskammer
bewegen. Sollte andererseits die Feststellbremskammer von Druckluft
entleert werden, wie es der Fall wäre, falls anderweitig eine
Verstärkung
auftreten würde,
würde sich
das Druckgas aus der Betriebsbremskammer und in die Feststellbremskammer
bewegen, um die Feststellbremse bei ihrer gelösten Position zu halten. Dieses
einfache Ventil wird unmittelbar in die Zufuhrleitung der Bremsbetätigung eingebaut
und verringert folglich die Zahl der Teile, um die Antiverstärkungswirkung
zu gewährleisten.
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Außerdem werden die Ventilgehäuse ebenfalls
mit den Prüfpunktstrukturen
versehen. Folglich werden die Prüfpunkte
ebenfalls bereitgestellt, ohne die Notwendigkeit von gesonderten
Fluidbauteilen.
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Diese und andere Merkmale der vorliegenden
Erfindung sind am besten zu verstehen aus der folgenden Beschreibung
und den Zeichnungen, deren kurze Beschreibung das folgende ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht einer Feder-Bremsbetätigung, welche die erfindungsgemäße Ventilstruktur
einschließt.
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2 ist
eine Querschnittsansicht eines in die vorliegende Erfindung eingebauten
Prüfpunkts.
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4A ist
eine Seitenansicht eines Antiverstärkungsventils.
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4B ist
eine Querschnittsansicht längs der
Linien B-B von 4A.
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5A ist
eine Querschnittsansicht durch einen Abschnitt des in 4A gezeigten Ventils.
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5B ist
eine Ansicht durch den zweiten Abschnitt des in 4A gezeigten Ventils.
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5C zeigt
einen anderen Betriebszustand.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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1 zeigt
eine Feder-Bremsbetätigung 20, die
eine Betriebsbrems-Sekundärkammer 22,
verbunden mit der Betriebsbremsseite eines Mittelgehäuses 24,
und eine Feststellbremskammer 26, verbunden mit der Feststellbremsseite 28 des
Mittelgehäuses,
einschließt.
Ein Entlüftungsrohr 30 verbindet die
Sekundärseite
der Betriebsbremskammer mit einem Auslaßventil 32, das wiederum
mit einem Entlüftungsrohr 34 verbunden
wird, das zur Sekundärseite der
Feststellbremskammer führt.
Luftzufuhrleitungen 36 und 38 führen der
Betriebs- und der Federbremskammer Druckluft zu. Prüfpunkte
40 werden
in einen oberen Verteilerabschnitt 41 einer Ventilkammer 42 eingebaut,
die an der Seite des Gehäuses
der Bremskammer befestigt wird. Die Ventilkammer 42 schließt, wie
es beispielsweise im US-Patent
Nr. 5 671 654 gezeigt wird, abgewinkelte obere und untere Verteiler
ein. Obwohl die vorliegende Erfindung als eine Kolbenbremse gezeigt
wird, fände
die Erfindung die gleiche Anwendung bei einer Membranbremse.
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2 zeigt
weitere Einzelheiten des Prüfpunkts 40.
Innerhalb des Verteilers 41, der mit den Leitungen 36 und 38 verbunden
wird, sitzt eine Feder 43 auf einem Sitz 44. Ein
Kunststoffventil 46 hat ein vorderes Ende 48,
das die Feder 43 aufnimmt. Die Feder 43 spannt
das Ventil 46 zu einer Position vor, in der ein O-Ring 50 das
Ventil gegen einen Ventilsitz 51 auf einer Buchse 52 abdichtet.
Durch einen Abschnitt der Mitte des Ventils 46 verläuft eine
Fluidöffnung 54.
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Wenn auf das Ventil 46 eine
Prüfarmatur 55 montiert
wird, um den Druck innerhalb der Leitung 36 zu prüfen, wird
das Ventil 46 gegen die Kraft der Feder bewegt, bis die Öffnung 54 mit
dem inneren Durchgang der Leitung 36 oder 38 verbunden
wird. Auf diese Weise kann der Druck innerhalb der Zufuhrleitung
leicht geprüft
werden. Die vorliegende Erfindung beseitigt durch den Einbau des
Prüfpunkts unmittelbar
in das Ventilgehäuse
die Notwendigkeit eines gesonderten, an einer anderen Stelle angebrachten,
Prüfpunkts.
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Das Ventilgehäuse 42 ist außerdem insofern einzigartig,
als es ein integriertes Antiverstärkungsventil enthält. Es wird
eine grundsätzliche
Erläuterung
des Funktionierens einer Feder-Bremsbetätigung gegeben,
um das Funktionieren des Antiverstärkungsventils zu verstehen.
Eine erste Stößelstange
kann innerhalb einer Feststellbremskammer bewegt werden. Der Feststellbremskammer
wird Druckluft zugeführt,
um ein Betätigungselement,
wie beispielsweise einen Kolben, nach oben zu halten. Wenn die Luft
aus der Feststellbremskammer abgelassen wird, dann kann sich der
Kolben durch die Wirkung einer starken Feder nach unten bewegen. Es
sollte bemerkt werden, daß der
Kolben, wie es bekannt ist, durch eine Membran ersetzt werden kann.
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Eine zweite Stößelstange kann in Verbindung
mit einer Membran in einer Betriebsbremskammer bewegt werden. Wenn
der Betriebsbremskammer Luft zugeführt wird, können sich die Membran und die
Stößelstange
nach außen
bewegen, um die Bremse festzustellen. Als Alternative dazu drückt die erste
Stößelstange,
wenn sie nach unten bewegt wird, die Membran und die zweite Stößelstange
nach unten, um die Bremse festzustellen.
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Das Auslaßventil 32 (1) schließt ein an einem Ventilgehäuse befestigtes
Klappenventil ein. Sollte es innerhalb des Entlüftungsrohrs 30 oder 34 einen
Druck geben, der den atmosphärischen übersteigt,
werden sich die Klappenventile Öffnen
und ermöglichen,
daß die
Luft entweicht. Sonst wird sich die Luft durch die Entlüftungsrohre 30 und 34 zwischen den
Sekundärkammern
der Betriebs- und der Federbremse bewegen.
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Eine Zufuhröffnung 68 (4 und 5) führt
in die Feststellbremskammer, um der Kammer ein Druckgas zuzuführen. Eine ähnliche Öffnung 74 führt in die
Betriebsbremskammer.
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Wie es oben bemerkt wird, schließt das Ventil 42 ein
Antiverstärkungsventil
ein. Das Ventil 42 schließt einen oberen Verteiler und
einen unteren Verteiler ein, wobei sich die Antiverstärkungsstruktur zwischen
den Verteilern befindet. Die Verbindung und die Form des oberen
und des unteren Verteilers sind grundsätzlich so, wie es im US-Patent
Nr. 5 671 654 gezeigt wird. Wie es in 4 und 5 gezeigt wird, schließt das Antiverstärkungsventil
eine Kammer 70 ein, die mit der Öffnung 68 verbunden
wird und selektiv mit einer ersten Anzapfung 72 verbunden
wird, die mit der Öffnung 74 verbunden
wird. Es wird ein Klappenventil 80 gezeigt, um die erste
Anzapfung 72 selektiv zu schließen, wie es unten erläutert wird.
Die Kammer 70 wird mit der Zufuhröffnung 36 verbunden,
die der Feder-Feststellbremskammer 61 Luft zuführt.
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Wie es in 4A gezeigt wird, wird die Öffnung 68 mit
der Kammer 70 verbunden, die wiederum selektiv mit einer
ersten Anzapfung 72 verbunden wird, die mit der Öffnung 74 verbunden
wird. Eine Auslaßöffnung 84 wird
selektiv mit der zum Klappenventil 67 führenden Öffnung verbunden. Eine Anzapfung 87 wird
selektiv mit einer Kammer 89 verbunden, die mit der Öffnung 74 zum
Auslaß 84 verbunden
wird.
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Wie es in 4B gezeigt wird, trennt eine Wand 91 die
Kammern 70 und 89. Das in die Kammer 70 strömende Gas
kann das Ventil 80 nach oben krümmen, so daß die Luft zwischen der Öffnung 68 und
der ersten Anzapfung 72 hindurchgehen kann. Ähnlich kann
die Luft zwischen der Öffnung 74 und dem
Auslaß 84 hindurchgehen.
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5A zeigt
das Funktionieren des Ventils, wenn die Feststellbremskammer entleert
wird. Wie es in 5A gezeigt
wird, wird die Luft durch die Öffnung 68 nach
außen
und in die Kammer 70 hindurchgehen. Wie es bei 95 gezeigt
wird, wird diese Luft das Ventil 80 nach oben krümmen, um
gegen die Zufuhröffnung 36 abzudichten.
Folglich bewegt sich die aus der Öffnung 68 austretende
Luft in die erste Anzapfung 72 und danach in die Betriebsbremskammer. Wie
es in 5B gezeigt wird,
wird diese Luft gleichzeitig einen höheren Druck haben als die sonst
in der Betriebsbremskammer befindliche Luft. Sie wird sich folglich
aus der Öffnung 74 in
die Kammer 89 bewegen, das Ventil 80 nach oben
biegen und sich durch den Auslaß 84 nach
außen
bewegen. Wenn die Feder-Bremskammer entleert wird, wird folglich
Luft zur Atmosphäre
entleert, obwohl sie auf ihrem Weg zum Auslaß mit der Betriebsbremskammer
verbunden wird.
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Wenn andererseits, wie es in 5C gezeigt wird, der Feder-Bremskammer
Luft zugeführt
wird, wird das Ventil 80 nach unten gedrückt, um
die Anzapfung 82 zu schließen und zu ermöglichen,
daß die Luft
in die Öffnung 68 strömt. Folglich
wird die Luft in diesem Zustand nicht in die Betriebsbremskammer hindurchgehen.
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Wenn die Betriebsbremse entleert
wird, kann die Luft durch das Klappenventil oder in die Entlüftungsrohre 30 und 34 hindurchgehen.
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Es wird nun die Anwendung von Druck
auf die Betriebsbremskammer beschrieben. Die Luft geht von ihrer
Zufuhr 38 in die Öffnung 74 hindurch. Das
Ventil 80 wird nach unten gedrückt, um die Anzapfung 84 zu
schließen
und den Strom zum Auslaß zu
blockieren. Dieses Druckgas bewegt sich danach durch die Öffnung 74,
um die Betriebsbremsstößelstange
in die Betätigungsposition
nach außen
zu drücken.
Zur gleichen Zeit wird die erste Anzapfung 72 ebenfalls
diese Druckluft aufnehmen. Falls die Feststellbremskammer nicht
mit Druckluft versorgt wird, dann wird diese Druckluft das Klappenventil 80 zu der
in 4B gezeigten Position
drücken.
Danach wird das Gas von der Anzapfung 72 in die Öffnung 68 hindurchgehen
und den Feststellbremskolben zu seiner gelösten Position vorspannen. Auf
diese Weise sichert das System, wann immer der Betriebsbremskammer
ein Druckfluid zugeführt
wird, selbsttätig, daß es keine
Verstärkung
der Bremswirkung gibt, weil das Druckgas in die Feststellbremskammer
geschickt wird, um den Feststellbremskolben an der gelösten Position
vorzuspannen.
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Die vorliegende Erfindung schließt mehrere Bremsventilbauteile
in ein einziges Ventil für
die Bremsbetätigung
ein und ist durch das Vereinfachen der erforderlichen Teile eine
Verbesserung gegenüber
dem bekannten technischen Stand. Wie zu erkennen ist, treffen sich
die Verteiler an einer abgewinkelten Fläche, und das Ventil wird zwischen
den zwei Verteilern festgehalten.
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Obwohl ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung offengelegt worden ist, würde ein Arbeiter mit üblichen
Kenntnissen auf dem Gebiet erkennen, daß bestimmte Modifikationen
in den Rahmen dieser Erfindung fallen. Aus diesem Grund sollten
die folgenden Ansprüche
studiert werden, um den tatsächlichen
Rahmen und Inhalt dieser Erfindung zu bestimmen.