DE1224168B - Bremskraftregler fuer Druckmittelbremssysteme an Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B62d

Deutsche Kl.: 63 c - 53/07

Nummer: 1224168

Aktenzeichen: S 7720211/63 c

Anmeldetag: 20. Dezember 1961

Auslegetag: 1. September 1966

Die Erfindung bezieht sich auf Bremskraftregler für Druckmittelbremssysteme an Fahrzeugen, insbesondere an Kraftfahrzeugen, mit einem verschiebbaren Anker, der dem Einlaßdruck und dem Bremszylinderdruck ausgesetzte Flächen aufweist, von denen eine eine Membran ist, die auf koaxialen, konvergierenden, konischen, auf dem Ventilgehäuse und dem Anker vorgesehenen Flächen aufliegt, und mit einem kombinierten Einlaß- und Auslaßventilkörper, der in dem den Einlaßventilsitz enthaltenden Anker angeordnet ist und mit einem hohlen Stößel zusammenarbeitet, dessen eines Ende den Auslaßventilsitz bildet und dessen Stellung eine Funktion der Achslast oder des Druckes in den Fahrzeugluftfedern ist, wobei dieser hohle Stößel durch eine die dem Bremszylinderdruck ausgesetzte Steuerkammer abschließende Quertrennwand im Gehäuse abgedichtet und verschiebbar geführt ist.

Es ist bereits ein derartiger Bremskraftregler bekannt, bei dem die wirksame Fläche einer Wälzhaut sich mit zunehmender Aufwärtsbewegung des Kolbens vergrößert. Im Zylindergehäuse ist eine Trennwand mit einer Öffnung und mit einem ringförmigen Anschlag vorgesehen, wodurch eine Steuerkammer ausgebildet wird, die das Schließen des Einlaßventils steuert. Bei dieser bekannten Anordnung liegt die Rückführfeder für den verschiebbaren Anker gegen das Ventilgehäuse an, so daß die ausgeübte Rückführkraft von der Gleichgewichtslage des Ankers im Gehäuse abhängt und dadurch das Verhältnis von Einlaßdruck zu Auslaßdruck beeinflußt wird. Es ist ohne weiteres möglich, die Trennwand mit der Bohrung, durch die ein Schwingen des Ankers infolge plötzlicher Druckstöße vermieden wird, wegzulassen. Ein Anschlag für den Anker muß jedoch vorgesehen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Anordnung zu verbessern und zu vereinfachen, insbesondere die mit der bekannten Anordnung der Rückführfeder verbundenen Nachteile zu vermeiden.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Stößel mit Spiel in einen im Anker vorgesehenen Hohlraum reicht und einen Anschlag für ein Ende der Rückführfeder aufweist, deren anderes Ende sich auf einem die Öffnung des Hohlraumes begrenzenden Sitz abstützt.

Bei einem derartigen Bremskraftregler ist die Anordnung der Rückführfeder in besonders vorteilhafter Weise gewählt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Bremskraftregler für Druckmittelbremssysteme
an Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Societe Anonyme D. B. A., Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Begrich, Patentanwalt,

Regensburg, Lessingstr. 10

Als Erfinder benannt:

Gerard Chevreux, Colombes;

Roland Muterei, Saint Denis (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 30. Dezember 1960 (848441)-

F i g. 1 zeigt eine Druckluftbremsanlage an einem Fahrzeug mit Luftfedern in schematischer Ansicht;

^Z5 F i g. 2 ist ein senkrechter Längsschnitt durch einen der Bremskraftregler der Bremsanlage nach F i g. 1, wobei die Teile in Ruhestellung dargestellt sind;

F i g. 3 zeigt in einer der F i g. 2 ähnlichen Weise die Teile in der sich beim Bremsen einstellenden Lage, wobei die entsprechende Achse ihr minimales Gewicht bei unbelastetem Fahrzeug trägt;

F i g. 4 zeigt ähnlich F i g. 3 die Teile in der sich beim Bremsen einstellenden Lage, wobei die entsprechende Achse ihr maximales Gewicht bei voll belastetem Fahrzeug trägt.

Gemäß F i g. 1 ist in bekannter Weise ein Kompressor 16 zum Aufrechterhalten des Druckes in dem Behälter 14 oberhalb eines bestimmten Wertes vorgesehen. Das Bremsventil 18 wird vom Fahrer zum Regeln der Verbindung zwischen dem Behälter 14 und der Betriebsleitung 20 betätigt.

Jeder Achse ist ein mit der Betriebsleitung 20 und einer Leitung 24 verbundener Bremskraftregler 22 zugeordnet. Die Leitungen 24 führen zu den herkömmliehen Bremszylindern 26, von denen einer für jede Achse in F i g. 1 dargestellt ist. Die Luftfeder 28 ist an den Bremskraftregler durch eine Leitung angeschlossen. Die Luftfedern 28 werden vorzugsweise mit Druckluft durch ein nicht dargestelltes herkömmliches Niveauregelventil versorgt, welches auf die Achsbelastung anspricht, um den Fahrzeugrahmen in einer bestimmten Höhe über der Achse zu halten. Da

das Niveauregelventil keinen Teil der Erfindung bildet und hierfür jede bekannte Ausführungsform genommen werden kann, wird es nicht weiter beschrieben.

Gemäß Fig. 2 ist das Gehäuse 30 des Bremskraftreglers mit einer mit der Betriebsleitung 20 verbundenen Einlaßöffnung, mit einer mit der Bremsleitung 24 verbunden Auslaßöffnung, mit Lüftungsöffnungen 32 und 34 zur Atmosphäre und mit einer an die Luftfeder 28 angeschlossenen Öffnung 36 versehen.

Das Innere des Gehäuses ist durch eine Unterteilungswand 38 in zwei Kammern unterteilt, die einen Kolben 40 und einen Anker 42 aufnehmen. Eine Ventilanordnung 44 ist in dem Anker 42 untergebracht.

Der Kolben 40 ist der Differenz zwischen dem in der an die Öffnung 36 angeschlossenen Kammer herrschenden Luftfederdruck und dem der anderen Seite des Kolbens durch die Entlüftungsöffnung 34 mitgeteilten atmosphärischen Druck unterworfen. Der Kolben 40 ist mit einem röhrenförmigen Vorsprung 46 versehen, dessen axiale Bohrung mit der Atmosphäre jederzeit durch eine Querbohrung 62 und die Entlüftungsöffnung 34 in der Gehäusewand verbunden ist. Der Vorsprung ist in einer Öffnung in der Unterteilungswand 38 gleitend gelagert, und in der Öffnungswand ist zum Abdichten der Kammer 52 ein O-Ring 47 vorgesehen. Der Kolben 40 ist in seiner äußersten rechten Lage durch eine Feder 48 vorgespannt, deren Belastung ausreicht, um den Kolben gegen die Endwand des Gehäuses zu drücken, wenn die Belastung auf die entsprechende Achse ein Minimum ist (Fig. 2 und 3). Bei vollbelastetem Fahrzeug drückt der Luftfederdruck die Feder 48 zusammen und bringt eine Schulter 49 des röhrenförmigen Vorsprunges zur Auflage gegen die Unterteilungswand 38 (Fig. 4).

Eine ringförmige Membran 50, deren innerer Umfang an dem Anker 42 und deren äußerer Umfang an dem Gehäuse 30 befestigt ist, ist der Druckdifferenz zwischen der Atmosphäre und dem in der Steuerkammer 52 vorherrschenden Bremsdruck unterworfen, die durch die Membran und die Unterteilungswand 38 begrenzt ist. Die Kammer 52 steht mit den Bremszylindern durch die Bremsleitung 24 in Verbindung. Wenn sich der Anker 42 in seiner äußersten rechten Lage (Fig. 2 und 3) befindet, so stützt sich der größere Teil der Membran 50 gegen eine radial nach außen zeigende kegelstumpfförmige Fläche 51 des Ankers ab. Befindet sich der Anker 42 in seiner äußersten linken Stellung (Fig. 4), so stützt sich der größere Teil der Membran 50 gegen eine nach innen zeigende kegelstumpfförmige Fläche 53 des Gehäuses 3© ab.

Ein Einlaßventilsitz 54 ist im Anker 42 vorgesehen und verbindet die Steuerkammer 52 mit einer Einlaßkainmer55. Ein spulenförmiges Ventilglied 58 wird durch eine Schließfeder 56 in die Stellung gedrückt, in der der Ventilteller 59 den Ventilsitz 54 schließt. An dem Endteil des röhrenförmigen Vorsprunges 46 ist ein atmosphärischer Sitz 60 vorgesehen, der mit der Atmosphäre durch die innere Bohrung des Vorsprunges 46, eine Querbohrung 62 und die Entlüftungsöffnung 34 verbunden ist. Ein zweiter Ventilteller 61 des spulenförmigen Glieds 58 kann den Sitz 60 schließen.

Der Sitz 54 verbindet die beiden Kammern 65 und 66 in dem Anker. Kammer 65 steht in ständiger Verbindung mit der Kammer 52; Kammer 66 steht in ständiger Verbindung mit der Kammer 55 und der Betriebsleitung 20. Im Ruhezustand überwindet eine Rückstellfeder 64, die zwischen einem Endflansch des Vorsprunges 46 und einer Schulter im Anker 42 eingespannt ist, die Kraft der Schließfeder 56 und bewegt den Anker nach rechts, bis das Ventilglied 58 sich gegen eine Anschlagschulter im Anker abstützt. Der Ventilteller 59 hat dann einen Abstand von dem Einlaßventilsitz 54, während der Ventilteller 61 den atmosphärischen Sitz 60 (F i g. 2) schließt. Die Bremsleitung 24 ist dann mit der Betriebsleitung 20 verbunden und von der Atmosphäre abgetrennt.

Steigt der Druck in der Luftfeder 28 auf Grund einer Belastungserhöhung auf der entsprechenden Achse an, drückt die Druckkraft auf den Kolben 40 die Feder 48 zusammen und bewegt den Kolben 40 und den Vorsprung 46 von der Ruhestellung gemäß Fig. 2 bis 3 nach links. Erreicht die Belastung der Achse einen vorbestimmten Wert oder geht über diesen hinaus, bewegt die Kraft des entsprechenden, sich auf den Kolben 40 auswirkenden Luftfederdruckes ihn in die Lage nach F i g. 4. Wenn das Fahrzeug unbelastet ist (Fig. 2 und 3), stützt sich der größere Teil der Membran 50 gegen die Fläche 51 des

as Ankers 42 ab. Ist im Gegensatz dazu das Fahrzeug voll belastet, stützt sich der größere Teil der Membran gegen die Fläche 53 des Gehäuses 30 (F i g. 4) ab. Die Membran überträgt demgemäß einen Teil der Gesamtdruckkraft, die sie empfängt, auf das Gehäuse 30 und einen Teil auf den Anker 42. Die kegelstumpfförmigen Flächen 51 und 53 haben eine Form, die vorzugsweise so bestimmt werden kann, daß die wirksame Fläche der Membran (d. h. die Fläche, die die Druckkraft, die sie empfängt, auf den Anker übertragen kann) ein Prozentsatz der Gesamtmembranfläche ist, die sich im umgekehrten Verhältnis des Prozentsatzes des maximalen Betriebsdruckes in den mit der Öffnung 36 verbundenen Luftfedern verändert.

Die Arbeitsweise des Bremskraftreglers ist folgende. Wenn sich die Bremsen in entlastetem Zustand befinden und der Anker 42 in irgendeiner Stellung steht, befinden sich die Bestandteile der Ventilanordnung 44 in den in F i g. 2 dargestellten Stellungen.

Wenn der Fahrer das Bremsventil 18 betätigt und Druck ρ zu der Betriebsleitung 20 und den Einlaßkammern 55 der Bremskraftregler 22 liefert, regulieren die Regler 22 den Druck in den Bremsleistungen 24 auf einen Wert//, der von dem Druck in den entsprechenden Luftfedern abhängt. Sobald Druckluft der Kammer 52 durch die Ventilanordnung 44 geliefert wird, wird eine Druckkraft auf die Membran 50 nach links bei den F i g. 2 bis 4 ausgeübt. Ein Teil der Druckkraft wird auf den Anker 42 übertragen und bewegt ihn nach links entgegen der Kraft der Schließfeder 64 und läßt dabei den Ventilteller 59 auf dem Ventilsitz 54 aufsitzen. Sobald der Ventilteller 59 aufsitzt, kann sich ein Druckunterschied zwischen der Einlaßkammer 55 und der Steuerkammer 52 entwickeln. Der Einlaßdruck ρ in der Betriebsleitung 20 wirkt auf die linke Oberfläche des als Kolben ausgebildeten Ankers 42, während der Druck p' in der mit den Bremszylindern 26 verbundenen Kammer 52 auf die rechte Fläche der Membran und gegen den Teil des Ankers, der sich rechts von der inneren Unterteilungswand in dem Anker befindet, wirkt. Der Anker bewegt sich in eine Stellung, wo sich das Ventil überdeckt, d. h. beide Ventilsitze 54 und 60 ge-

schlossen sind, wobei die Einlaßdruckkraft auf den Anker 42 mit der Druckkraft auf die wirksame Oberfläche der Membran 50 ausgeglichen ist. Im ausgeglichenen Zustand stehen die Drücke ρ und p' im umgekehrten Verhältnis zu den Flächen, die den Drücken unterworfen sind und eine Kraft auf den Anker übertragen. Bei einer geeigneten Form der Abstützflächen 51 und 53 ist das Verhältnis p'/p in direktem Verhältnis zu dem Verhältnis der wirklichen und maximal vorbestimmten Belastungen auf die Achse für jeden Belastungszustand von einer Unbelastung (F i g. 2 und 3) bis zu einer vollen Belastung (F i g. 4) veränderlich.

Wenn der Fahrer das Pedal des Bremsventils 18 zurückkommen läßt, um den Bremsdruck zu verringern, nimmt der Druck in der Betriebsleitung 20 ab, und es tritt eine Unausgeglichenheit zwischen den Druckkräften auf den Anker 42 ein. Der Anker bewegt sich etwas nach links mit Bezug auf den Vorsprung 46 von der in den F i g. 3 und 4 dargestellten überdeckten Stellung. Der Ventilteller 61 gibt den atmosphärischen Sitz frei, und der Druck p' in der Kammer 52 nimmt ab, bis der Anker in die überdeckte Ventilstellung übergeht. Wenn der Fahrer das Bremsventil vollkommen entlastet, so kann atmosphärischer Druck zu der Einlaßkammer 55 gelangen, und der Anker kommt in die Stellung der F i g. 2 zurück, nachdem sich der Druck in der Kammer 55 ebenfalls auf atmosphärischen Druck verringert hat.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung kann die Entlüftungsöffnung 32 zur Atmosphäre durch eine Verbindung zu einer Not- oder HilfsSteuervorrichtung ersetzt werden, die normalerweise die linke Seite der Membran 50 mit der Atmosphäre verbindet, aber Strömungsdruck auf die Membran entweder selbsttätig entsprechend dem Vorliegen von Notständen oder bei einer Handbetätigung aufdrücken kann. Das Vorsehen solch einer Behelfsvorrichtung sieht ein Notbremsen im Falle des Ausfallens der Membran 50 vor auf Grund einer Undichtigkeit. Die Behelfsvorrichtungen, die einen Einlaß entweder mit der Atmosphäre oder einer Druckquelle verbinden, sind an sich bekannt und brauchen nicht weiter beschrieben zu werden.

Die in den F i g. 2 bis 4 dargestellte Ausführungsform ist lediglich als Ausführungsbeispiel angegeben, und es sind zahlreiche Abänderungen möglich. Beispielsweise kann die linke Endwand des Ankers 42 von einer biegsamen Membran gebildet werden, die den spulenartigen Ventilkörper 58 trägt. Die dem Einlaßdruck unterworfene wirksame Fläche kann im Gegensatz zu der dargestellten Ausführungsform veränderlich sein, bei der es der Auslaßdruck in der Steuerkammer 52 ist, der gegen eine veränderliche, wirksame Fläche der Membrankolbenanordnung wirkt. Während die beschriebene Vorrichtung einen Luftbremsdruck entsprechend dem Druck in einer Luftfeder steuern soll, können Vorrichtungen in Frage kommen, die einen hydraulichen Bremsdruck steuern und bzw. oder auf die Durchbiegung einer Stahltragfeder ansprechen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bremskraftregler für Druckmittelbremssysteme an Fahrzeugen, insbesondere an Kraftfahrzeugen, mit einem verschiebbaren Anker, der dem Einlaßdruck und dem Bremszylinderdruck ausgesetzte Flächen aufweist, von denen eine eine Membran ist, die auf koaxialen, konvergierenden, konischen, auf dem Ventilgehäuse und dem Anker vorgesehenen Flächen aufliegt, und mit einem kombinierten Einlaß- und Auslaßventilkörper, der in dem den Einlaßventilsitz enthaltenden Anker angeordnet ist und mit einem hohlen Stößel zusammenarbeitet, dessen eines Ende den Auslaßventilsitz bildet und dessen Stellung eine Funktion der Achslast oder des Druckes in den Fahrzeugluftfedern ist, wobei dieser hohle Stößel durch eine die dem Bremszylinderdruck ausgesetzte Steuerkammer abschließende Quertrennwand im Gehäuse abgedichtet und verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (46) mit Spiel in einen im Anker (42) vorgesehenen Hohlraum (65) reicht und einen Anschlag für ein Ende der Rückführfeder (64) aufweist, deren anderes Ende sich auf einem die Öffnung des Hohlraumes begrenzenden Sitz abstützt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1080 876;
   schweizerische Patentschrift Nr. 291403.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   609 658/240 8.66 © Bundesdruckerei Berlin