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Steuereinrichtung für Druckluftbremsen an Kraftwagenzügen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für Druckluftbremsen an Kraftwagenzügen
mit einem Steuerkolben und einem mit diesem hebelverbundenen Hilfskolben und mit
je einem mit einer Druckluftleitung in Verbindung stehenden Steuerventil für die
Zugwagen- und Anhängerbremse.
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Bisher verwendete Steuerventile für Druckluftbremsanlagen an Straßenfahrzeugen
mit Anhängerbetrieb wurden so angeordnet, daß ein Steuerventil für die Zugwagenbremse
eingebaut wurde und zusätzlich zu diesem noch ein Steuerventil zur Betätigung der
Anhängerbremse, welches mit dem ersteren durch Gestänge verbunden wurde. Diese getrennte
Anordnung der beiden Ventile hat den Nachteil, daß der Einbau kompliziert und teuer
wird, und da die beiden Ventile in ihrer Funktion genau aufeinander abgestimmt werden
müssen, was in der Hauptsache eine Frage der Einstellung der Gestänge ist, so kommt
es sehr oft vor, daß durch unfachmäßiges Behandeln die beiden Ventile verstellt
werden, so daß die Bremsen nicht mehr einwandfrei zueinander wirken. Der Zusammenbau
der beiden Ventile konnte bisher nicht vorgenommen werden, da diese Ventile entgegengesetzte
Wirkungen aufweisen, d. h. während das Zugwagenbremsv entil als Nachfolgeventil
und für direkte Bremsung durch Druckluft ausgebildet, weg- und druckabhängig ist,
ist das Anhängerbremsventil für indirektes Bremsen, als sog. Druckspeicherbremse,
ausgebildet, hei welcher bei gelöster Bremse in der Anhängerleitung
Druck
herrscht, welcher dann zum Bremsen durch das erwähnte Ventil vermindert werden muß.
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Es sind ferner Bremsvorrichtungen bekanntgeworden, bei denen die beiden
Bremsventile voneinander abhängig sind, entweder dadurch, daß beide über einen Waagebalken
betätigt werden, oder dadurch, daß das Zug-Wagenventil überhaupt vom Anhängerbreinsventil
aus gesteuert wird. Diese Abhängigkeit in der Wirkungsweise wirkt sich insofern
nachteilig aus, als bei Ausfall des einen Ventils das andere in Mitleidenschaft
gezogen wird.
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Schließlich ist auch schon eine Bremsvorrichtung der erwähnten Art
bekanntge-,vorden, bei der die beiden Ventile voneinander unabhängig sind.
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Die vorstehend erläuterten Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch
vermieden, daß das mit dem Zugwagenv entil zu einem Block vereinigte Anhängerbremsventil
zwischen den Zylindern des Zugwagenbremsventils angeordnet und auf der dem Betätigungshebel
des letzteren entgegengesetzten Seite des Zylinderblockes mit einem am Betätigungsgestänge
des Zugwagenbremsventils angreifenden Steuerhebel in Verbindung steht. Außerdem
sind Mittel vorgesehen, durch die die Länge des Kraftarmes des Betätigungshebels
willkürlich verändert werden kann. Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes teilweise im Schnitt, teilweise in Ansicht dargestellt.
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In einer gemeinsamen Mittelebene sind drei Zylinder i, 2 und 3 zu
einem Gehäuseblock zusammengebaut. Im Zylinder i befindet sich ein Kolben 4 zur
Steuerung des Zugwagenbremsventils, das zwei Ventilkegel 5 und 6 an einen n gemeinsamen,
gleichachsig zur Kolbenstange 7 angeordneten Bolzen 5` aufweist. Im Zylinder 2 befindet
sich ein Hilfssteuerkolben 8, dessen Kolbentange -9 nach der gleichen Seite wie
die Kolbenstange ,~ aus dein Zylinderblock herausgeführt ist. An den beiden Kolbenstangen
7 und 9 ist ein gemeinsamer Betätigungshebel io angelenkt. Zwischen den Zvlindern
i und 2 ist der Zylinder 3 angeordnet, in welchem ein Kolben i i mit konzentrischem,
durchgehendem Führungsrohr i-2 zur Teilsteuerung des Anhängerbremsventils mit zwei
an einem gemeinsamen Bolzen angeordneten Ventilkegeln 13 und 14. eingebaut ist.
Von der dem Hebel io entgegengesetzten Seite des Zylinderblockes her ragt gleichachsig
zum Kolben i i und den Ventilkegeln 13 und 14 eine hohle, am inneren Ende offene
Steuerstange 15 in den Zylinder 3. Am äußeren Ende der Bohrung der Steuerstange
15 sind Öffnungen 16 für den Durchtritt von Luft vorgesehen, und außerhalb dieser
Öffnungen ist an der Steuerstange ein Hebel 17 angelenkt. Dieser Hebel wird durch
eine Feder 18 stets gegen den Zylinderblock gezogen und ist am oberen längsgeschlitzten
Ende durch einen Zapfen i9 init der Bremsbetätigungszugstange 2o gelenkig verbunden
und am untern Ende in einem Längsschlitz 21 eines kreisbogenförmig gebogenen Armes
22 des Zylinderblockes geführt. Am Hebel 17 ist ferner eine Stange 23 angelenkt,
die von einem nicht gezeichneten Handhebel betätigt werden kann.
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In einen Vorraum 24. des Zylinders i mündet eine von einem Druckluftbehälter
(nicht dargestellt) ausgehende Rohrleitung 25. Eine Feder 26 drückt den Ventilkegel
5 gegen den Rand der den Raum 2.4 mit dem Zylinder i verbindenden Öffnung 27 und
unterbricht bei nicht betätigter Bremse diese Verbindung. Der Raum links vom Kolben
8 steht durch eine Rohrleitung 28 ständig mit dein Zylinderraum i in Verbindung.
Das innere Ende der Kolbenstange 7 ist längs durchbohrt und bildet den Sitz für
den Ventilkegel 6. Von der Längsbohrung 29 der Kolbenstange 7 führen Löcher
30 in den hinter dem Kolben .4 befindlichen Zylinderrauen, welcher durch
Löcher 31 mit denn Freien dauernd in Verbindung steht. Der Hilfskolben 8 wird durch
eine Feder 32 in der vorderen Endstellung (links) gehalten. Vom Raum vor dem Hilfskolben
8 führt eine Rohrleitung 33 nach den Bremszylindern des Zugwagens. Gegen den Ventilkegel
13, welcher an einer Schraubenfeder 34. abgestützt ist, wird der in der Mitte durchbohrte
Kolben i i durch- eine über dessen Rohr 12 geschobene. -Schraubenfeder 35 gedrückt.
Der Raum rechts des Kolbens i i steht durch eine Rohrleitung 36 mit dem Druckraum
24. und der Raum links des Kolbens i i durch eine Rohrleitung 37 mit der Druckleitung
der Anhängerbremse in Verbindung.
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Die mehrfach zusammengesetzte, in ihrer Länge veränderbare Stange
2o, die am linken Ende an den Bremsfußhebel (nicht gezeichnete angeschlossen ist,
greift am rechten Ende mit einem Zapfen 38 in einen Längsschlitz 39 des Hebels 1o.
In eine am letzteren vorhandene längs laufende Verzahnung 40 greift ein am hinteren
Ende der Stange 2o gelagertes Zahnradsegment q.1, das mit einem durch einen Kabelzug
.42 betätigbaren Hebel .I3 starr verbunden ist. Der Kabelzug kann von einem auf
der Zeichnung nicht dargestellten, beim Sitz des Kraftwagenführers angeordneten,
in mehreren Stellungen feststellbaren Stellhebel betätigt werden. Mit der Betätigung
des Kabelzuges .42 wird das
Zahnradsegment 41 auf der Verzahnung
40 des Hebels io abgerollt "und dadurch die wirksame Länge des Kraftarmes des Hebels
io verändert.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Steuereinrichtung ist folgende:
a) Gelöste Bremse Die aus dem Druckluftbehälter durch Rohr 25 zuströmende Druckluft
geht in die Druckkammer 24. Von hier aus über Verbindungskanal 36 nach dem Anhängerbremsventil.
Von higr aus strömt die Luft über Ventil 13 und Rohr 37 nach dem Anhänger, in welchem
die mitgeführte Druckluft in einem Druckluftbehälter aufgespeichert wird. Ventil
s bleibt geschlossen. Ventil 6 ist offen. Ventil 13 ist, wie bereits erwähnt, offen.
Ventil 14 ist geschlossen, d. h. wenn Ventil 5 geschlossen und Ventil 6 offen ist,
sind die Zugwagenbremszylinder mit der atmosphärischen Außenluft verbunden, und
daher sind die Bremsen gelöst. Wenn im Anhängerbremsventil das Ventil 13 offen und
Ventil 14 geschlossen ist, so ist damit der Innenraum des Anhängerbremsventils gegen
die Außenluft abgeschlossen. Da Ventil s geschlossen und Ventil 6 offen ist, herrscht
im Zylinder i kein Druck, und somit ist auch der Zylinder 2 des Hilfskolbens 8 ebenfalls
mit der atmosphärischen Luft verbunden. b) Teilbremsung Werden durch Druck auf dem
Bremsfußliebel das Gestänge 2o und damit auch die beiden Hebel io und 17 um einen
gewissen Weg nach links verschoben, so verschieben sich auch der Steuerkolben 4
des Zugwagenbremsventils und die Steuerstange 15 des Anhängerbremsventils. Durch
diese Verschiebung werden die Ventile 15 und 6 geschlossen, und zwar zweckmäßigerweise
Ventil 13 etwas früher als 6. Wird das Gestänge 2o weiter bewegt, so öffnen sich
die Ventile 14 und 5. Beim Öffnen des Ventils 14 wird eine Verbindung hergestellt
vom An.-hängerbremsventilzylinder 3 durch Stange 15 und Löcher 16 in die Außenluft.
Die in der Anhängerleitung 37 herrschende Druckluft kann nun durch diese Kanäle
teilweise ins Freie entweichen. Durch diese Druckverminderung entsteht auf der linken
Seite des Kolbens i i ein Druckunterschied gegenüber der rechten Seite dieses Kolbens.
Dies bewirkt, däß dieser Kolben durch den auf der rechten Seite desselben herrschenden
Überdruck mitsamt dem Ventilkegel 13 nach links verschoben wird,--bis Ventilkegel
14 wieder zum Anliegen kommt und dadurch die Verbindung mit der Außenluft wieder
unterbricht. Daraus geht hervor, daß je nach dem -Weg, welcher mit der Steuerstange
15 gemacht wurde, auch die Druckluft in dem Zylinder 3 und somit in der Anhängerleitung
37 um ein entsprechendes Maß absinkt und eine entsprechende Bremsung im Anhänger
erzeugt wird. Im Zugwagen wird die Teilbremsung derart hergestellt, daß bei einer
gewissen Verschiebung des Gestänges 2ö Ventil 6 geschlossen und nachher Ventil 5
geöffnet wird. Die Druckluft aus Kammer 24. tritt nun über Ventil 5 in den Zylinder
i über Kanal 28 zum Hilfskolben und von hier aus über Leitung 33 zu dem Zugwagenbremszylinder.
Die im Zylinder i herrschende Druckluft erzeugt eine gewisse Kraft auf den Kolben
4. Diese Kraft wird über den Hebel io und Gestänge 2o auf das Bremspedal übertragen
und gibt somit dem Fahrer ein Gefühl der Stärke der erfolgten Bremswirkung.
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Gleichzeitig übt dieselbe Druckluft auf Hilfskolben 8 eine Kraft aus
und bewirkt, daß dieser Kolben entgegen der Feder 32 verschoben wird. Wird nun das
Bremspedal für eine Teilbremsung nach einem bestimmten zurückgelegten Weg angehalten,
so entsteht in diesem Augenblick am Hebel io beim Zapfen 38 ein Festpunkt, und durch
die Verschiebung des Hilfskolbens 8 nach rechts wird mit Hilfe des Hebels io der
Steüerventilkolben 4, so weit zurückgenommen, bis Ventil 5. wieder geschlossen wird
und ein weiteres Überströmen von Druckluft aus der Kammer 24 in den Zylinder i verhindert.
Diese Zustände können natürlich in jeder beliebigen Stellung des Bremsgestänges
hergestellt werden, je nachdem das Pedal mehr oder weniger niedergedrückt wird.
c) Bremszustand Wird das Bremspedal kräftig voll niedergedrückt, so verschieben
sich das Gestänge 2o und damit die beiden Hebel io und 17 in ihre äußerste Stellung.
Die Steuerstange 15 des Anhängerbremsventils wird somit vollständig nach links gezogen.
Auch der Steuerkolben 4 des Zugwagenbremsv entils wird vollständig nach links gedrückt.
Die beiden Ventile 5 und 14 werden somit geöffnet. Sämtliche Druckluft der Anhängerleitung
37 strömt nun über Kanäle 16 ins Freie. Der Kolben i i kann sich nur so weit nach
links verschieben, bis -die Feder 35 vollständig zusammengedrückt ist. Er kann sich
also nur so weit verschieben, bis Ventil 14 wieder geschlossen wird. Durch das Ausströmen
der Druckluft aus der Anhängerleitung 37 wird im Anhänger eine Bremsung bewirkt.
Durch das vollständige Verschieben des Steuerkolbens 4 wird; wie bereits beschrieben,
auch Ventil- 5 geöffnet: Die aus
der Kammer 24. strömende Druckluft
kommt über Zylinder i und Kanal 28 zum Hilfskolbenzylinder 2 und von da über Leitung
33 zu dem Zugwagenbremszylinder. Der Hilfskolben 8 verschiebt sich so weit, bis
die Feder 32 vollständig zusammengedrückt ist. Da aber der Fußhebel kräftig nach
unten gedrückt wird, wird auch beim Verschieben des Hilfskolbens der Kolben 4. nicht
wieder zurückgeholt. Das Ventil s bleibt also offen und beide Wagen stehen unter
Vollbremsung. d) Lösen der Bremse Das Lösen der Bremse geschieht dadurch, daß der
Bremsfußhebel losgelassen wird. Dieser wird in erster Linie durch die auf den Steuerkolben
4. einwirkende Druckluft zurückgeschoben, wobei die Rückzugfeder 18 mithilft. Zugleich
bewirkt die Feder 18, daß die Steuerstange i 5 des Anhängerbremsventils kräftig
nach rechts verschoben wird. Durch diese Verschiebungen wird in erster Linie Ventil
s geschlossen und damit das Überströmen von Druckluft aus Kammer 24 in den Zylinder
i unterbrochen. Zugleich kommt auch Ventil 14. zum Anliegen, das die Verbindung
zwischen der Außenluft und der Anhängerbremsleitung unterbricht. Ferner liebt sich
Venti16 von seinem Sitz ab, wodurch die in den Bremszylindern, im Hilfskölbenzylinder,
im Steuerkolbenzylinder Herrschende Druckluft über die Kanäle 30 und 31 ins
Freie entströmt. Ferner wird Ventil 13 geöffnet, wodurch Druckluft von der rechten
Seite des Kolbens i i auf die linke Seite desselben in den Zylinder 3, von hier
aus in die Anhängerleitung 37 zum Anhänger strömen ;kann. Durch dieses Druckerhöhen
in der Anhängerleitung wird die Bremse am Anhänger gelöst. Alle Kolben nehmen die
auf der Zeichnung gezeichnete Stellung ein. e) Verstellen der Bremswirkung Sind
zum Beispiel beide Fahrzeuge ungleichmäßig beladen, so daß eine entsprechende ungleichmäßige
Bremswirkung im Zugwagen und im Anhänger erzeugt werden soll, so kann der Angriffspunkt
38 auf den Schwinghebel io des Zugwagenventils vom Führersitz aus verschoben werden.
Wird der Angriffspunkt nach unten, d. h. nach a verschoben, so benötigt demgemäß
Punkt 38 einen kürzeren Weg, um eine Vollbremsung zu erzielen, als wenn er nach
c verschoben würde. Die Folge davon ist, daß bei einem bestimmten zurückgelegten
Weg mit dem Bremsfußhebel das Zugwagenbremsventil gegenüber dem Anhängerbremsventil
stärker betätigt und somit auch eine größere Bremswirkung erzeugt wird. Dieser Zustand
käme also dann in Frage, wenn z. B. der Zugwagen beladen ist und der Anhänger leer
mitgeführt wird. Ist das Gegenteil der Fall, ist der Anhänger beladen. und der Zugwagen
leer, so muß der Anhänger stärker bremsen als der Zugwagen. Dies wird dadurch bewirkt,
daß Punkt 38 nach c verschoben wird, was bedingt, daß infolge der Hebelveränderung
das Zugwagenbremsventil mehr Weg benötigt als das Anhängerbremsventil und somit
bei einem bestimmten Bremshebelweg das Anhängerbremsv entil stärker bremst als das
Zugwagenbremsventil. Wichtig ist dabei, daß auch durch diese Veränderung nur die
Bremsstärke des einzelnen Fahrzeuges verändert wird, währenddem das gegenseitige
Ansprechen der Bremsen gleichbleibt und vorteilhaft so gehalten wird, daß die Bremse
des Anhäilgers um einiges früher anspricht als die Zugwagenbremse, so daß der Wagenzug
gestreckt bleibt.
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Aus dem Gesagten geht hervor, daß das Zugwagenbremsventil weg- und
druckabhängig ist, also als Nachfolgesteuerventil bestelien bleibt und das Anhängerbremsventil
zu diesem Zweck nur wegabhängig ist. Die beiden Ventile sind also dermaßen miteinander
verbunden, daß nach Erfordernis das Zugwagen- oder Anhängerventil wahlweise stärker
oder schwächer betätigt werden kann. f) Betätigen des Anhängerventils mittels der
Handbremse Wird der Fahrzeugzug abgestellt, so wird bei dem Zugwagen eine Handbremse
zur Feststellung des Fahrzeuges angezogen. Es kann nun vorkommen, daß z. B. der
Anhänger gegenüber dem Zugwagen einen sehr großen Gewichtsunterschied aufweist,
und es könnte vorkommen, daß beim Abstellen an einer Steigring der Anhänger den
Zugwagen zu verschieben sucht. Durch die Verbindung der Handbremse mit dem Hebel
17 des Anhängerbremsventils wird nun bewirkt, daß beim Anziehen der Handbremse auch
dieser Hebel mitbewegt wird. In diesem Augenblick entsteht an dem oberen Ende dieses
Hebels ein Stützpunkt. Das untere Ende des Hebels 17 wird in dem Langloch 21 nach
links verschoben, wobei auch die Steuerstange 15 des Anhängerbremsventils mitbetätigt
wird. Dadurch wird der gleiche Zustand erreicht, wie unter c beschrieben; beim i
Anziehen der Handbremse des Zugwagens wird also auch die Druckluftbremse des Anhängers
mitbetätigt.
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Trotz des Zusammenbaues des Zugwagen-und des Anhängerbremsventils
zu einem Block nimmt dieser nicht mehr Raum in Anspruch als bisher bekannte Zugwagenventile,
so
daß die beschriebene Steuereinrichtung ohne weiteres an die Stelle der genannten
Zugwagenventile gesetzt werden kann.