DE829745C - Einrichtung an Pressluftzylindern fuer Druckluftbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Gestaltung einer Druckluftbremse mit Anlege- und Festbremszylinder in der Weise, daß einerseits ein Heranbringen der Bremsklötze an die Radreifen durch den Anlegezylinder ohne Verschleppung und Unsicherheiten und trotzdem in luftsparender Weise gewährleistet und andererseits der richtige Einsatz des Festbremszylinders gegenüber der Tätigkeit des Anlegezylinders unter allen Umständen gesichert ist.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Füllung des Anlegezylinders nach einem Teilhub seines Kolbens beendet wird und die Sperrung der Belüftung des Festbremszylinder« in Abhängigkeit vom Weg des Kolbens des AnI ege-Zylinders gesteuert wird. Auf diese Weise ist es im Sinne der angestrebten Wirkungen möglich, den Koll>en des Anlegezylinders während des Füllabschnittes dieses Zylinders zwecks energischer Einleitung des Anlegens der Bremsklötze eine größere Kraft liefern zu lassen, als sie an sich not- ao wendig ist, die begonnene Anlegebewegung aber diann bei vorzeitigem Abschluß der Füllung ohne weiteren Luftverbrauch und unter Druckverringerung auf den gewünschten Endwert durch Expansion zu beenden, und außerdem die Belüftung *5 des Festbremszylinders in betriebssicherer Abhängigkeit vom Weg des Anlegezylinderkolbens zu einem für das einwandfreie Zusammenspiel von Anlege- und Festbrems Vorgang günstigsten Zeitpunkt beginnen zu lassen.

In d|en Fig. 1 und 2 der Zeichnung sind zwei Ausfü'hrungsbei'spiele des »Erfindungsgegenetandes.

in schematischer Weise dargestellt. Wie die Fig. ι zeigt, führt von' einem DruckluftbehäKer ι eine Leitung 3 zu einem Zylinder 5, dessen federbelasteter Kolben 7 entsprechend seiner Aufgabe, die nicht dargestellten Bremsklötze an die Radreifen heranzuführen, einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser bei großem Hub aufweist. Der Anlegezylinder 5 ist in zwei Kammern 9 und 11 unterteilt, wobei diie eine Mittelöffniung aufweisende Trennwand einen Ventilsitz 13 enthält. Letzterer Sitz ist für ein Ventil 15 bestimmt, welches sich mit seinem Ansatz 17 unter der Wirkung einer Feder 19 an den Kolben 7 anlegt (der Deutlichkeit halber sind der Kolben 7 und der Ansatz 17 mit einem geringen Abstand voneinander gezeichnet). Die Feder 19 stützt sich außerdem an einem Ventil 21 ab und zwingt dieses auf seinen Sitz 23. Auf dien Ventilteller 21 wirkt außerdem die gegen die Feder 19 gerichtete Kraft einer schwächeren Feder 25.

•o Die beiden Ventile 15 und 21 weisen Mitnehmerteile 27 und' 29 auf, welche nach Zurücklegung eines bestimmten Weges des Ventils 15 (welcher wiederum vom Weg des Kolbens 7 abhängig ist) miteinander in Eingriff kommen. Die zur Kammer

«5 11 des Anlegezylindlers 5 führende Druckleitung 3 wird durch ein Ventil 31 überwacht, und zwar je nach dessen Stellung entweder im Sinne des Durchströmens von Druckluft aus dem Behälter 1 oder der Sperrung dieser Strömung und dafür der Ent-

|o lüftung des Zylinders 5 über den Auslaß 33. Das Ventil 31 wird durch einen Kolben 35 betätigt, welcher seinerseits über eine Leitung 37 von einem noch näher zu beschreibenden Steuerventil 39 aus beaufschlagt wird. Ebenfalls zu diesem Steuer-SS ventil führt eine mit einem Rückschlagventil 41 ausgerüstete Leitung 43, welche mit ihrem anderen Ende, an eine vom Ventil 21 überwachte Kammer 45 des Anlegezylindters 5 angeschlossen ist. Die Leitung 43 und der Druckbehälter 1 stehen auch über eine Umgehungsleitung 47 miteinander in Verbindung, welche eine D rössel du se 49 enthält. Das als Beispiel gewählte Einfachsteuerventil 39 enthält einen Kolben 51, welcher auf der Seite des Venirilraumes 53 unter dem Druck des Behälters 1 und auf der Seite des Raumes 55 unter dem Druck in der Hauptluftleitung 57 steht. Der Kolben S1 bewegt einerseits einen im Raum 53 befindlichen Schieber 59, welcher in der gezeigten Stellung die Beschickungsleitung 61 eines Festbremszylinders 63 über einen Auslaß 65 entlüftet oder aber bei Wechsel der Stellung letzteren Auslaß absperrt und dafür die Verbindung zwischen den Leitungen 43 bzw. 47 und 61 herstellt. Andererseits wird mittels des Kolbens 51 ein weiterer Schieber 64 bewegt, welcher sich in einem gegenüber dem Vemtilraum 55 abgedichteten Raum 67 befindet; mittels dieses Schiebers wird¹ entweder, wie gezeigt, ein in der Bremistechnik als Übertragkammer bezeichneter Raum 69 über den Auslaß 71 entlüftet oder es wird unter Abschluß dieses Auslasses die Kammer 69 mit der Hauptluftleitung 57 in Verbindung gebracht. Die Übertragkammer 69 steht auch über die Leitung 37 mit dem Raum über dem Kolben 35 des Ventils 31 in Verbindung. An Stelle des gezeigten Einfachsteuerventils 39 könnte auch eine andere Ventilbauart, z. B. ein sogenanntes Dreidruckventil oder eine Kombination eines solchen mit einem Zweidruckventil im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Außerdem stellt auch die Steuerung des Füllventils 31 mittels des Druckes in der Übertragkammer 69 nur ein Ausführungsbeispiel einer solchen Steuerung dar. Die Wirkungsweise der beschriebenen und im gelösten Zustand! der Bremse dargestellten Einrichtung ist folgende: Das Ventil 31 ist bei gelöster Bremse geschlossen, sein Auslaß 33 geöffnet, so daß die Verbindung zwischen Druckbehälter 1 und Anlegezylinder 5 unterbrochen und der Zylinder über den Auelaß 33 entlüftet ist. Die Kolbenfeder 73 überwiegt die Kraft der Federn 19 und 25 und hält den Kolben 7 in der gezeigten Stellung, wobei das Ventil 15 unter Zusammendrückung der Feder 19 geöffnet und das Ventil 21 unter Zusammendrückung der Feder 25 geschlossen ist. Der Behälter ι wurde während des vorhergegangenen Lösevorganges der Bremse über die Füllnut 75 und die gedrosselte Leitung 47 auf den Druck der Hauptluftleitung 57 aufgefüllt, so daß Druckgleichheit zu beiden Seiten des Kolbens 51 herrscht. Hierbei nimmt der Kolben die gezeigte Lage ein, wobei der Schieber 59 den Festbremszylinder 63 und der Schieber 64 die Übertragkammer 69 entlüftet. Wird) nun zwecks Durchführung einer Bremsung der Druck in der Hauptluftleitung 57 um einen der gewünschten Bremsstufe entsprechenden Betrag verringert, so bewegt sich der Kolben 51 des Steuerventils 39 infolge des entstehenden Druckgefälles zwischen den Räumen 53 und 55 unter Abschluß der Füllnut 75 in Pfeilrichtung und steuert dabei durch den Schieber 64 die Verbindung zwischen der Hauptluftleitung 57 und der Kammer 69 unter gleichzeitigem Abschluß des Auslasses 71 auf. Infolge des Einschießens von Leitungsluft in den Raum 69 wird die Druckverminderung in der Leitung 57 beschleunigt, was wiederum eine verstärkte Bewegungstendenz des Kolbens 51 in Pfeilrichtung zur Folge hat. Durch die Aufladung der Kammer 69 erfolgt die Beaufschlagung des Kolbens 35 des Ventils 31 über die Leitung 37, wodurch das Ventil 31 bei Abschluß des Auslasses 33 aufgestoßen wird. Damit erfolgt über die geöffneten Ventile 31 und 15 eine ungehinderte Beaufschlagung des Kolbens 7 des Anlegezylinders mit dem vollen Druck des Behälters 1. Dieser Kolben beginnt gegen die Kraft der Feder 73 seinen Anlegehub und ist so bemessen, dlaß er unter der Beaufschlagung eine Kraft entwickelt, welche größer ist, als sie an sich notwendig wäre, um die Anlegebewegung durchzuführen und höchstens den vorgeschriebenen Mindestdruck an den Bremsklotzen zu erzeugen. Infolge dieses Kraftüberschusses wird die Haftreibung der Teile entsprechend energisch überwunden und die Anlegebewegung rasch und eindeutig eingeleitet. Während der vorstehend beschriebenen Vorgänge wurde zwar auch die Entlüftung des Festbremszylinders 63

durch die Bewegung des Schiebers 59 abgeschlossen und dafür die Verbindung der Leitung 43 mit der Leitung 61 aufgesteuert. Da aber vorläufig nur dlas kraftschlüssig über den Stift 17 mit dem Kolben 7 verbundene Ventil 15 die Kolbenbewegung mitmacht, das Ventil 21 im Anlegezylinder dagegen durch die Feder 19 noch auf seinen Sitz gepreßt gehalten wird, ist die ungedrosselte Beaufschlagung des Festbremskolbens gesperrt, und es kann nur to ein geringer Luftanteil über die gedrosselte Leitung 47 zu diesem Zylinder gelangen. Die Drosseldüse 49 ist jedoch so l>emessen, daß der Druckanstieg im Festbremszylinder 63 so langsam vor sich geht, daß der Festbremskolben zunächst nicht anspringt. Erst wenn das Ventil 15 mit fortschreitender Bewegung des Kolbens seinen Sitz 13 fast erreicht hat, legen die beiden Glieder 27 und 29 sich gegeneinander, woran sich eine gemeinsame Restbewegung der jetzt gekuppelten Ventile 15 und 21, ver-

ao anlaßt durch die schwächere Feder 25, bis zum Aufliegen auf dem Sitz 13 anschließt. Damit ist das Ventil 15 geschlossen und das Ventil 21 geöffnet. Der für das Anlegen der Bremsklötze noch weiter notwendige Weg des Kolbens 7 wird jetzt

as in luftsparender Weise nur noch unter der Expansion der im Zylinderraum 9 eingeschlossenen Druckluft durchgeführt, wobei sich bis zur Beendigung der Anlegbewegung die Kolbenkraft auf den gewünschten, höchstens der Erzeugung des vorgeschriebenen Mindestdruckes an den Bremsklötzen entsprechenden Wert verringert. Die kleinere Kolbenkraft reicht aus, dlas bereits in Bewegung befindliche Gestänge unverzögert bis zum Anliegen der Bremsklötze weiterzuführen. Mit dem, in Abhängigkeit vom Weg des Kolbens 7 erfolgenden öffnen des Ventils 21 setzt die Beaufschlagung des Festbremszylinders 63 über die Leitung 43, den Ventilraum 53 und die Leitung 61 ein. Mit der vorbeschriebenen Einrichtung läßt sich erreichen, daß die Tätigkeit des Anlegezylinders 5 auf den Endzustand abgeklungen ist, bis der Kolben des Zylinders 63 zur Wirkung auf die Bremsklötze gelangt. Der Festbremskalben preßt nun die Bremsklötze mit der der eingestellten Bremsstufe eratsprechenden Kraft an die Radreifen an. Sobald der Druck im Behälter 1 und damit im Raum 53 des Steuerventils infolge des Brems Vorganges soweit abgesunken ist, daß er vom neueingestellten Druck in der Hauptluftleitung 57 und damit im Raum 55 der Ventileinrichtung 39 wieder erreicht wird, geht der Kolben 51 zurück, jedoch nur so weit, daß die Luftzufuhr über die Leitung"6i abgesperrt wird¹, ohne daß die Verbindung zum Auslaß 65 sich öffnet. Ebenso kommt es auch noch zu keiner Entlüftung der Kammer 69 über den Auslaß 71. Aus dieser Bremsabschlußstellung heraus kann eine weitere Bremsverstärkung nur durch ein erneutes Senken des Druckes der Hauptluftleitung 57 erreicht werden, wodurch der Steuerventilkolben 51 sich wieder in Pfeilrichtung bewegt und weitere Druckluft über die nach wie vor offenen Ventile 31, 21 un'dl die Leitungen 43, 61 zum Festbremszylinder 63 gelangen kann, während das Beaufschlagungsventil 15 des Anlegezylinders geschlossen ist. Soll die Bremse wieder gelöst werden, s.o wird durch Erhöhen des Druckes in der Hauptluftleitung 57 der Kolben 51 des Steuerventils 39 infolge des jetzt ' im Raum 55 auftretenden Überdruckes in die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung zurückgeworfen. Damit entlüftet sich idler Festbremszylinder über den Auslaß 65. Außerdem wird 'die Übertragkammer 69 durch den Auslaß 71 entlüftet und mit dem Verschwinden des Druckes in derselben hört auch die Beaufschlagung des Kol'bens 35 des Ventil« 31 auf und das letztere schließt unter gleichzeitiger öffnung dies Auslasses 33. Über diesen Auslaß kann sich zunächst der Raum 11 des Anlegezylinders 5 entlüften. Der Überdruck im Zylinderraum 9 öffnet das Ventil 15, womit auch die Entleerung des Raumes 9 beginnt. Die Kraft der Feder 73 schiebt den Kolben 7 zurück, womit über die Stange 17 auch das Ventil 15 weiter im Öffnungssinn verschoben wird und das Ventil 2ϊ auf seinen Sitz 13 sich aufsetzen läßt. Danach bewegen sich Kolben 7 und Ventil 15 unter Zusammendrückung der Feder 19 wieder in die in der Fig. 1 gezeigte Stellung zurück.

Der das! Lösen der Bremse veranlassende Druckanstieg in der Hauptluftleitung 57 führt, nachdem der Kolben 51 des Steuerventils 39 in seine gezeigte Lösestellung zurückgekehrt ist, über die Nut 75 und die Leitung 47 zu einem Wiederauffüllen des Druckluftbehälters 1 bis zum Höchstdruck der Leitung 57, womit dann wieder Druckgleichheit zu beiden Seiten des Kolbens 51 erreicht ist. Das Rückschlagventil 41 in der Leitung 43 verhindert ein Strömen von Druckluft vom Steuerventil 39 zum Anlegezylinder 5 durch diese Leitung. Die Leitung 47 erfüllt noch den weiteren Zweck, daß bei einem evtl. Versagen des Ventils 21 der Festbremszylinder trotzdem, wenn auch verzögert, über diese Leitung belüftet wird und dadurch doch noch eine Bremsung zustande kommt.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausbildung des Anlegezylinders 5 unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten dadurch, daß die Öffnungsbewegung des Ventils 21 unabhängig von der Schließbewegung des Ventils 15 durch den Anlegekolben 7 bewirkt wird. Zur Erzielung dieser Wirkungsweise ist der Ansatz des Ventils 15 als Rohr 80 ausgebildet, in u₀ welchem eine mit dem Anlegekolben 7 gekuppelte Stange 82 abgediichtet geführt ist. An dieser Stange sitzt das Mitnehmerglied 29, welches wiederum mit dem Glied 27 dtes Ventills 21 zusammenwirkt. Die übrigen Teile des Zylinders 5 sowie auch der nicht dargestellten weiteren Bremsanlage sind mit Ausnahme des Fehlens der jetzt überflüssigen Feder 25 die gleichen wie diie in Fig. 1 gezeigten.

Wird zu Beginn einer Bremsung der Anlegezylinder 5 über die Leitung 3 mit Druckluft be- iao schickt, so erfolgt wiederum über das zunächst geöffnete Ventil 15 die Vollbeaufschlagung des Anlegekolbenis 7, während der Weg zum Festbremszylinder durch das geschlossene Ventil 21 gesperrt ist. Die Anlegebewegung des Kolbens 7 erfolgt nun so lange unter Kraftüberschuß, bis das dem

Koll>en unter der Wirkung der Feder 19 folgende Ventil 15 auf. seinen Sitz 13 sich aufsetzt. Den weiteren Verlauf dös Anlegens bewirkt die im Raum 9 eingeschlossene Druckluft unter Expansion bis zu dem gewünschten Endwert. Unabhängig von der Bewegung des Ventils 15 wird bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 das Ventil 21 zur Beaufschlagung des Festbremiszylinders über die Stange 82 unmittelbar durch den Kolben 7 geöffnet, sobald die Mitnehmerteile 27 und 29 sich berühren. Während l>ei der Einrichtung gemäß Fig. 1 das öffnen des Ventils 21 und damit der Beginn der ungedrosselten Beaufschlagung des Festbremszylinders nicht später als kurz vor dem Ende der Schließbewegung des Ventils 15 und damit der Füllperiode des Anlegezylinders gelegt werden kann (was in normalen Fällen für das gewünschte Zusammenspiel von Anlege- und Festbremszylinder völlig ausreicht), steht bei der Bauart gemäß Fig. 2 praktisch der gesamte Weg des Anlegekolbens 7 zur Verfugung für die Festlegung des Beginns der öffnung des Ventils 21, was in Sonderfällen von Bedeutung ist.

Der übrige Verlauf des Bremsens und Lösens vollzieht sich in grundsätzlich gleicher Weise, wie bereits für Fig. 1 geschildert.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Einrichtung an Preßluftzylindern für Druckluftbremsen mit Anlege- und Festbremszylinder nach Patent 821 366, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn der Belüftung des Anlegezylinders (5) die Belüftung des Festbremszylinders (63) gesperrt ist, nach einem Teilhub des Kolbens (7) des Anlegezylinders (5) seine Füllung beendet und das die Belüftung des Festbremszylinders (63) sperrende Organ (21) geöffnet wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die'Füllung des Anlegezylinders (5) bemessende Organ (15) durch den Kolben (7) dieses Zylinders geöffnet und geschlossen wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Füllung des Anlegezylinders bemessende Organ (15) vor Beendigung seines Hubes das die Belüftung des Festbremszylinders (63) sperrende Organ (21) öffnet.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Belüftung des Festbremszylinders (63) sperrende Organ (21) durch den Kolben (7) des Anlegezylinders (5) unabhängig von der Stellung des ebenfalls von diesem Kolben betätigten, die Füllung des Anlegezylinders bemessenden Organs (15) geöffnet wird (Fig. 2).
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Füllweg (43), in dem das die Belüftung des Festbremszylinders (63) sperrende Organ (21) liegt, noch ein weiterer, gedrosselter Fülhveg (47) für den Festbremszylinder vorgesehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen