DE1231584B - Bremskraftregler fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B62d

Deutsche Kl.: 63 c-53/07

Nummer: 1231584

Aktenzeichen: W 3100211/63 c

Anmeldetag: 4. November 1961

Auslegetag: 29. Dezember 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftregler für eine pneumatische Bremsanlage für Fahrzeuge mit einem ersten Ventilsitz, der mit einem ersten Ventilkörper zusammen ein Auslaßventil bildet und dessen Lage in dem Ventilgehäuse willkürlich oder selbsttätig in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeuges einstellbar ist, und einem zweiten Ventilsitz, der mit einem zweiten, mit dem ersten fest verbundenen Ventilkörper das Einlaßventil bildet und mit zwei durch Druckunterschied bewegbaren Körpern verbunden ist, die dem Druck in den Bremszylindern und dem vom Fahrer eingesteuerten Druck in der Weise ausgesetzt sind, daß diese Drücke den zweiten Ventilsitz in entgegengesetzten Richtungen zu bewegen suchen.

Bei einem bekannten Bremskraftregler dieser Art ist einer der durch Druckunterschied bewegbaren Körper ein Kolben konstanter wirksamer Fläche, der andere hingegen eine biegsame ringförmige Membran, deren Innenrand am Körper des Kolbens konstanter Fläche und deren Außenrand im Ventilgehäuse eingespannt ist. Die wirksame Fläche der Membran ändert sich mit der Lage des Einlaßventilsitzes.

Bei einem Bremskraftregler der eingangs genannten Art nach einem älteren deutschen Patent ist zwischen Einlaß- und Förderkammer auch mindestens eine Membran mit veränderlicher Wirkfläche vorgesehen, die sich auf an einem festen ringförmigen Körper und am Ventilgehäuse vorgesehenen radialen Fingern oder Rippen mit gegeneinandergeneigten Oberflächen abstützt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bremskraftregler von besonders einfacher Bauart und hoher Betriebssicherheit zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dem Bremszylinderdruck ausgesetzte ringförmige Membran sich in der oberen Endlage des zweiten Ventilsitzes nur gegen von der Gehäusewand nach innen ansteigende Anlageflächen von mit dem Gehäuse verbundenen, radialen Rippen anlegt, deren freie Enden Teile eines Zylindermantels bilden, dessen Durchmesser dem äußeren Durchmesser des Kolbens konstanter Fläche entspricht, während sie sich in der unteren Endlage nur gegen mit dem Körper des Kolbens konstanter Fläche verbundene, von innen nach außen ansteigende radiale Rippen anlegt derart, daß sich in der oberen Endlage ein Kolbenflächenverhältnis von 1:1, in der unteren von 1:1 + χ ergibt.

In weiterer Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung ist der an der oberen Stirnseite den Sitz des Auslaßventils tragende Hohlkolben mit einem um einen Zapfen schwenkbar gelagerten Hebel kraft-Bremskraftregler für Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Westinghouse Bremsen- und Apparatebau
Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Hannover-Linden, Am Lindener Hafen 21

Als Erfinder benannt:
Ewald Pekrul, Hannover

schlüssig verbunden, welcher über ein Steuerorgan in Abhängigkeit von der Durchbiegung der Fahrzeugfedern verschwenkt wird. Als Steuerorgan eignet sich

_ao insbesondere eine mit einer oder mehreren Kurvenbahnen versehene Welle, welche mit einem mit der Fahrzeugachse in Verbindung stehenden Hebel verbunden ist, wobei die Kurvenbahnen der Welle so ausgebildet sind, daß sich zur jeweiligen Federdurchbiegung proportionale Winkelbewegungen des Hebels ergeben.

Koaxial zum Hohlkolben ist ein verschiebbarer Stufenkolben angeordnet, der von einer vorgespannten Feder gegen die untere Stirnseite des Hohlkolbens bewegt wird und dessen Differenzfläche vom Druck des Luftvorratsbehälters beaufschlagt ist.

Zweckmäßig weist der Zapfen des Hebels einen von außen verstellbaren Exzenter auf, durch dessen Verdrehung die Lage des Hebels verändert werden kannin der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des

erfindungsgemäßen Bremskraftreglers dargestellt. In dieser zeigt in rein schematischer Weise

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch den Bremskraftregler nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie A-A in

F i g. 3 einen Teilschnitt längs der Linie B-B in Fig.l.

Im oberen Teil des Gehäuses 1 ist verschiebbar und abgedichtet der Stufenkolben 2, 3 angeordnet, der in seinem Innenraum den Einlaßventilsitz 4 sowie den unter Federspannung stehenden Doppelventilkörper 5 aufweist. Mit dem Kolben 2, 3 ist eine Anzahl radialer Rippen 6 verbunden, deren der Membran 3 des Kolbens 2, 3 zugewandte Stirnflächen 6 a Teile eines Kegelmantels bilden.

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Im Gehäuse 1 ist eine Anzahl radialer und feststehender Rippen 7 vorgesehen, in deren Zwischenräume die Rippen 6 berührungslos eingreifen und deren der Membran 3 zugewandte Stirnflächen la Teile eines entgegengesetzten Kegelmantels bilden. In der in der Zeichnung dargestellten Stellung liegt die Membran 3 an diesen Stirnflächen la an.

Die Membran 3 ist mit ihrem Außenrand im Gehäuse 1, mit ihrem Innenrand hingegen am Kolben 2, 3 befestigt. Auf diese Weise wird ein Stufenkolben gebildet, dessen Wirkungsfläche in der Kammer I unveränderlich, hingegen in der Kammer ΠΙ veränderlich ist.

Dieser Kolben!, 3„steht unter der Spannung der Feder 8. In einer zentralen Bohrung des Gehäuses 1 wird der teilweise hohle Kolben 9 geführt, dessen obere Stirnfläche den Auslaßventilsitz bildet und dessen Hohlraum durch die Bohrung 10 sowie die Kammer IV entlüftet wird. Der Hohlkolben 9 steht kraftschlüssig mit dem freien Ende des Hebels 11 in Verbindung, der an dem Zapfen 12 gelagert ist. Der Hebel 11 trägt eine Rolle 13, welche bei Verdrehung der Welle 14 auf einer der beiden Kurvenbahnen 14 a, 14 b abrollen kann.

Die mit der Rolle 13 jeweils zusammenwirkende Kurvenbahn 14 a, 14 & ist nach zwei Gesichtspunkten gestaltet. Erstens sind für das beteffende Fahrzeug die erforderlichen Bremszylinderdrücke für die Leerund Vollastbremsung bekannt. Dieses Druckverhältnis kann je nach Bauweise und Typ des Fahrzeuges in gewissen Grenzen schwanken. Die Kurvenbahn entspricht dem erforderlichen Druckminderungsverhältnis. Zweitens ist die Kurvenbahn so geformt, daß eine Korrektur der progressiven Kennlinie der Fahrzeugtragfedern bewirkt wird. Dadurch entstehen Winkelausschläge des Hebels 11, die zur Fahrzeuglast proportional sind.

Die Welle 14 steht über einen Hebel 15 unter Zwischenschaltung eines Gestänges und eines Federkörpers mit der Fahrzeugachse in Verbindung. Der Bremskraftregler selbst wird mit senkrecht stehender Längsachse am Fahrzeugkasten befestigt. Die Lage des Zapfens 12 ist in Grenzen veränderlich, da dieser einen Exzenter 12 a aufweist.

Koaxial zum Hohlkolben 9 ist im Gehäuse 1 ein Stufenkolben 16 angeordnet, der von einer Feder 17 gegen die untere Stirnseite des Hohlkolbens 9 bewegt wird, während die Kolbendifferenzfläche über den Anschluß 18 vom Druck des Luftvorratsbehälters beaufschlagt wird. In die Kammer I gelangt über den Anschluß 19 die vom Bremsventil eingesteuerte Druckluft. Die Kammer II steht mit der Atmosphäre in Verbindung. Aus der Kammer III fließt die geregelte Druckluft über den Anschluß 20 zu den Bremszylindern.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Bremskraftreglers ist die folgende:

Die bei der Bremsbetätigung dem Anschluß 19 vom Bremsventil zugeführte Druckluft beaufschlagt den Teil 2 des Kolbens 2, 3 und bewegt diesen gegen den Druck der Feder 8 abwärts, bis das Auslaßventil schließt und das Einlaßventil öffnet. Beim Abwärtsgang des Teiles 2 des Kolbens 2, 3 wird die Membran 3 von den Stirnflächen 7 a der Rippen 7 durch die Stirnflächen 6 a der Rippen 6 abgehoben, so daß die Wirkungsfläche der MembanS vergrößert wird. In der Kammer ΠΙ stellt sich ein Luftdruck ein, dessen Höhe sich zu derjenigen in Kammer I verhält wie die Wirkungsfläche des Teiles des Kolbens 2 zur momentanen Wirkungsfläche der Membran 3. Das Verhältnis dieser Wirkungsflächen wird beeinflußt durch die Lage des Auslaßventilsitzes am Hohlkolkolben 9. Je geringer die Achslast des Fahrzeuges ist, um so weiter wird der Hebel 15 im Uhrzeigersinn verdreht. Unter dem Druck in Kammer III wird der Hohlkolben 9 abwärts bewegt. Er drückt den Hebel 11 mit der Rolle 13 auf die Kurvenbahn 14 a. Damit

ίο ist die Lage des Auslaßventilsitzes und auch diejenige des Stufenkolbens 2, 3 gegeben und die Wirkungsfläche der Membran 3 automatisch und in proportionaler Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung bestimmt.

Beim Schließen des Bremsventils wird die Kammer I entlüftet und der Kolben 2, 3 durch die Feder 8 aufwärts gedrückt, wobei das Einlaßventil schließt und das Auslaßventil öffnet.

Im Interesse der Bremssicherheit ist es zweckmäßig, den Bremszylindern einen reduzierten, lastabhängigen Luftdruck nur dann zuzuführen, wenn der Luftvorratsbehälter seinen normalen Betriebsdruck aufweist. Sinkt der Betriebsdruck im Vorratsbehälter auf ein vorbestimmtes Mindestmaß von etwa 60 %, so würde der beispielsweise auf 1: 4 reduzierte Bremsdruck auch zum Bremsen des unbeladenen Fahrzeuges nicht mehr ausreichen. In solchen Fällen soll die Druckreduktion ausgeschaltet werden. Dies geschieht durch den Stufenkolben 16. Die Kraft der Feder 17 ist dann stärker als diejenige Kraft, die sich aus der Beaufschlagung der Differenzfläche durch den zu geringen Vorratsbehälterdruck ergibt. Der Kolben 16 nimmt dann die gezeichnete Stellung ein, so daß der Auslaßventilsitz in seiner oberen Endlage gehalten wird. Eine Druckreduktion kann infolgedessen nicht mehr stattfinden. Bei normalen Betriebsverhältnissen wird der Stufenkolben 16 in seiner unteren Endstellung gehalten.

Sind auf der Welle 14 mehrere Kurvenbahnen angebracht, so kann die jeweils gewünschte Kurvenbahn durch eine veränderliche Verbindung zum Hebel 15 in ihre Arbeitsstellung gebracht werden.

Mit Hilfe des Exzenters 12 a ist durch dessen drehbare Einstellung die genaue obere Lage des Auslaß-Ventilsitzes korrigierbar.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Bremskraftregler für eine pneumatische Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem ersten Ventilsitz, der mit einem ersten Ventilkörper zusammen ein Auslaßventil bildet und dessen Lage in dem Ventilgehäuse willkürlich oder selbsttätig in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeuges einstellbar ist, und einem zweiten Ventilsitz, der mit einem zweiten, mit dem ersten fest verbundenen Ventilkörper das Einlaßventil bildet und mit zwei durch Druckunterschied bewegbaren Körpern verbunden ist, die dem Druck in den Bremszylindem und dem vom Fahrer eingesteuerten Druck in der Weise ausgesetzt sind, daß diese Drücke den zweiten Ventilsitz in entgegengesetzten Richtungen zu bewegen suchen, wobei einer der durch Druckunterschied bewegbaren Körper ein Kolben konstanter wirksamer Fläche, der andere eine biegsame ringförmige Membran ist, deren Innenrand am Körper des Kolbens konstanter Fläche und deren Außenrand im Ventilgehäuse einge-

spannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bremszylinderdruck ausgesetzte ringförmige Membran sich in der oberen Endlage des zweiten Ventilsitzes (4) nur gegen von der Gehäusewand nach innen ansteigende Anlageflächen (7 a) von mit dem Gehäuse (1) verbundenen, radialen Rippen (7) anlegt, deren freie Enden Teile eines Zylindermantels bilden, dessen Durchmesser (D) dem äußeren Durchmesser des Kolbens konstanter Fläche (2) entspricht, während sie sich in der unteren Endlage nur gegen mit dem Körper des Kolbens konstanter Fläche verbundene, von innen nach außen ansteigende radiale Rippen (6) anlegt derart, daß sich in der oberen Endlage ein Kolbenflächenverhältnis von 1:1, in der unteren von 1:1 + χ ergibt.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der oberen Stirnseite den Sitz des Auslaßventils tragender Hohlkolben (9) mit einem um einen Zapfen (12) schwenkbar ge- ao lagerten Hebel (11) kraftschlüssig verbunden ist, welcher über ein Steuerorgan in Abhängigkeit von der Durchbiegung der Fahrzeugfedern verschwenkt wird.

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgan eine mit einer oder mehreren Kurvenbahnen (14 a, 15 b) versehene Welle (14) vorgesehen ist, welche mit einem mit der Fahrzeugachse in Verbindung stehenden Hebel (15) verbunden ist, wobei die Kurvenbahnen (14 a, 14 b) der Welle (14) so ausgebildet sind, daß sich zur jeweiligen Federdurchbiegung proportionale Winkelbewegungen des Hebels (11) ergeben.

4. Regler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum Hohlkolben (9) ein verschiebbarer Stufenkolben (16) angeordnet ist, der von einer vorgespannten Feder (17) gegen die untere Stirnseite des Hohlkolbens (9) bewegt und dessen Differenzfläche vom Druck des Luftvorratsbehälters beaufschlagt wird.

5. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (12) des Hebels (11) einen von außen verstellbaren Exzenter (12 a) aufweist, durch dessen Verdrehung die Lage des Hebels (11) verändert werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1080 876.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1185 076.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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