DE1605310C3 - Führerbremssteuerventil zur Druckmittelsteuerung einer Federkraftspeicherbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Führerbremssteuerventil zur Druckmittelsteuerung einer Federkraftspeicherbremse mit einem von Hand betätigbaren Nocken, dessen Bewegung über eine Verstellfeder auf einen einen Druckmittelauslaßventilsitz eines Doppelsitzventils tragenden, verschiebbaren Kolben übertragen wird, der vom Bremslösedruck und der Kraft einer weiteren Feder entgegen der Verstellfederkraft belastet ist und der das Ein- und Auslaßventil des Doppelsitzventils selbstabschließend steuert.

Bei Druckmittelsteuerung von Federkraftspeicherbremsen ist aus praktischen Gründen der Druck des Lieferbehälters um ein gewisses Ausmaß, beispielsweise um ein Drittel, höher als der Druck, der erforderlich ist, um die Federkraftspeicherbremse vollständig gelöst zu halten. Bei einem bekannten Führersteuervenlil der genannten Art (Broschüre RB 351/2 der Westinghouse Brake & Signal Co. Ltd.) gehören beim Betätigen des Nockens in Bremsenlöserichtung zu jeder Lage des Nockens eine Gleichgewichtsschließstellung des Einlaßventils mit einem entsprechenden Druck in der zur Federkraftspeicherbremse führenden Leitung derart, daß erst in der Endstellung des Verstellbereiches des Nockens der Druck in der zur Bremse führenden Leitung gleich dem Druck im Lieferbehälter ist. Soll nun die Federkraftspeicherbremse angelegt werden, so bleibt ein Betätigen des Nockens in Bremsanlegerichtung so lange ohne Bremswirkung, bis der Druck im Lieferbehälter und damit der Druck in der zur Bremse führenden Leitung auf einen Wert gesunken ist, bei dessen weiterem Absenken das Anlegen der Federkraftspeicherbremse beginnt. Hieraus ergibt sich der Nachteil, daß nur ein bestimmter Teil des Verstellbereiches des Nockens für das Betätigen und für das Dosieren des Bremsenanlegens zur Verfugung steht, so

daß das Dosieren relativ grob ist. Ein weiterer Nachteil

besteht darin, daß schnelles und gleichzeitig gefühlvolles Einleiten des Bremsenanlegens schwierig ist, eben weil der Nocken zunächst über einen bestimmten Bereich betätigt werden muß, bevor eine Bremswirkung auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Führerbremssteuerventil der einleitend genannten Art so auszuführen, daß, wenn der Lieferbehälterdruck höher als der Druck ist, bei welchem die Federkraftspeicherbremse vollständig gelöst gehalten ist, praktisch der gesamte Verstellbereich des Nockens für das Betätigen und Dosieren des Bremsenanlegens zur

Verfügung steht. _:

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die in einer bestimmten Lage des Nockens den Kolben gegen die Belastung durch den Bremslösedruck und durch die weitere Feder in einer Lage hält, in der das Druckmitteleinlaßventil offen ist.

Durch den Gegenstand nach der Erfindung ist es möglich, die genannte bestimmte Lage des Nockens, die dem Druck entspricht, bei welchem die Federkraftspeicherbremse vollständig gelöst gehalten ist, so zu legen, daß sie praktisch am Ende des Verstellweges des Nockens in Löserichtung liegt, weil von dieser Lage aus wegen des Offenbleibens des Druckmitteleinlaßventils nur noch ein sehr kleines weiteres Betätigen des Nockens in Löserichtung erforderlich ist, um die zur Bremse führende Leitung auf den Lieferbehälterdruck aufzuladen. Umgekehrt tritt schon bei sehr kleinem Betätigen des Nockens in Bremsenanlegerichtung eine Bremswirkung auf, weil sofort eine entsprechende Druckverringerung in der Auslaßleitung hervorgerufen wird. Somit steht nicht nur praktisch der gesamte Verstellbereich des Nockens für das Bremsenanlegen zur Verfügung, sondern die Bremse kann auch schnell und gleichzeitig gefühlvoll angelegt werden, weil der Nocken und damit der zum Betätigen vorgesehene Handgriff od. dgl. nicht über einen Teil des Verstellbereiches leer bewegt werden müssen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist die Einrichtung ein mit dem Nocken zusammenwirkender Anschlag. Der Anschlag ist vorzugsweise ein von dem Nocken sich in Richtung gegen den Kolben erstreckender Vorsprung.

Die Unteransprüche haben nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Bedeutung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestelllen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Bremseinrichtung mit einer Federkraftspeicherbremse und

Fig.2 eine Schnittansicht des in Fig. 1 wiedergegebenen Führerbremssteuerventils.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Bremseinrichtung wird als Hilfs- oder Notbremse in Verbindung mit einer üblichen Betriebsbremsvorrichtung verwendet, bei welcher das Anlegen der Bremse durch Luftdruck erfolgt. Es sind ein Betriebsluftbehälter 32 und ein Hilfsluftbehälter 31 vorgesehen, die unabhängig voneinander mit Druckmittel aufgeladen werden. Der Betriebsluftbehälter 32 ist über eine Leitung 33 mit einem Fußbremssteuerventil 34 verbunden, welches über eine Leitung 37 die Zufuhr von Druckmittel vom Betriebsluftbehälter 32 zu einer Kammer 35 einen zwei Kammern aufweisenden Bremszylinder 36 steuert. Der Bremszylinder 36 hat eine Betätigungsstange 38, die mit der nicht dargestellten zu betätigenden Bremse

verbunden ist.

Der Hilfsluftbehälter 31 ist über eine Leitung 39 mit einem Führersteuerventil 40 für eine Federkraftspeicherbremse verbunden, welche über eine Leitung 41 die Druckmittelzufuhr zu einer zweiten Kammer 42 des Bremszylinders 36 steuert.

Im normalen Betrieb wird mit Hilfe des Fußbremssteuerventils 34 die Zufuhr von Druckmittel zu der Kammer 35 gesteuert, wobei erhöhte Druckmittelzufuhr zur Kammer 35 verstärktes Bremsen hervorruft, Weiterhin ist im normalen Betrieb über das Führerbremssteuerventil 40 und die Leitung 41 maximaler Druck an die Kammer 42 angelegt, um die Bremsen in der vollständig gelösten Stellung zu halten. Sollen die Bremsen angelegt werden, so wird der Druck verringert.

Das Führerbremssteuerventil 40 der Federkraftspeicherbremse gemäß Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt; es weist ein Gehäuse 1 mit einem oberen Teil 2 und einem unteren Teil 3 auf, die mit einem Abstandsteil 4 zwischen sich zusammengeschraubt sind. Auf dem Gehäuse 1 ist eine drehbare Kappe 5 angeordnet, die mit einem Betätigungshandgriff 6 verbunden ist. Drehen des Handgriffs 6 um eine Achse 7 bewirkt Bewegen einer Nockeneinrichtung 8, 9 in Richtung einer Einlaßöffnung 20 für vom Hilfsluftbehälter 31 kommendes Druckmittel. An der Unterseite des Nockens 8 befindet sich ein Anschlag 10. Eine Verstellfeder 11 ist zwischen dem Anschlag 10 und einem Kolben 12 eingespannt, der in einem Zylinder 13 verschiebbar ist. An einer Verlängerung 14 des Kolbens 12 befindet sich ein Druckmittelauslaßventilsitz 15, mit welchem ein Ventilverschlußglied 16 eines Doppelsitzventils in Eingriff treten kann. Ein Druckmitteleinlaßventilsitz 17, der im Gehäuseteil 3 ortsfest angeordnet ist, bildet mit dem über eine Stange 19 mit den Ventilverschlußglied 16 verbundenen anderen Ventilverschlußglied 18 des Doppelsitzventiles ein Druckmitteleinlaßventil 17, 18, welches in der Offenstellung die Druckmitteleinlaßöffnung 20 mit einer Kammer 24 verbindet, die über die Leitung 41 (Fig. 1) mit dem Bremszylinder 36 verbunden ist. Die Druckmitteleinlaßöffnung 20 ist mit dem Hilfsluftbehälter 31 (Fig. 1) verbunden. Das Druckmitteleinlaßventil 17, 18 ist durch eine schwache Feder 21 in die Schließstellung vorgespannt; und die Feder drückt einen Haltering 22 gegen das Ventilverschlußglied 16. Eine weitere Feder 23 drückt den Kolben 12 gegen die Verstellfeder 11.

Das Führerbremssteuerventil 40 arbeitet wie folgt:

Wenn der Handgriff 6 sich in der in der Zeichnung wiedergegebenen Lage befindet, sind die Bremsen vollständig angelegt, d. h. der Arbeitsmitteldruck in der Kammer 24 entspricht im wesentlichen dem Atmosphärendruck.

Wenn der Handgriff 6 aus der dargestellten Lage herausgedreht wird, bewegt sich der Anschlag 10 mit Hilfe der Nockeneinrichtung 8, 9 in Richtung der Druckmitteleinlaßöffnung 20, so daß die Verstellfeder 11 belastet wird. Die Verstellfeder 11 überträgt die Belastung auf den Kolben 12, dessen sich daraus ergebende Bewegung zuerst das Druckmittelauslaßventil 15, 16 schließt. Weitere Bewegung des Kolbens 12 führt zum öffnen des Druckmitteleinlaßventils 17,18, so daß Druckmittel aus dem Hilfsluftbehälter 31 durch die Druckmitteleinlaßöffnung 20, das Druckmitteleinlaßventil 17, 18 und die Kammer 24 zur Bremszylinderkammer 42 strömen kann. Der sich ergebende Druckaufbau in der Kammer 24 wirkt auf den Kolben 12 ein, der sich in Richtung des Handgriffs 6 bewegt und die Verstellfeder 11 zusammendrückt, bis das Druckmitteleinlaßventil 17,18 schließt, woraufhin das Führerbremssteuerventil 40 eine nicht überlappte Lage erreicht hat. Der Grenzdruck am Ende der Überlappung des Venlils 40 hängt vom Grad des Zusammendrückens der Verstellfeder 11 ab, der seinerseits vom Grad der Drehung des Handgriffs 6 abhängt.

Wenn der Handgriff 6 in einem vorbestimmten Ausmaß aus der dargestellten Lage gedreht wird, tritt der Anschlag 10 mit der Verlängerung 14 des Kolbens 12 in Berührung. Dies verhindert ein Bewegen des Kolbens 12 in Richtung gegen den Handgriff 6 unter dem Bremslösedruck mit dem Ergebnis, daß der volle. Druck aus dem Behälter 31 in der Kammer 24 wirksam, ist und damit in der Bremszylinderkammer 42. Die Bremse befindet sich dann in vollständig gelöster Lage.

Aus praktischen Gründen ist es erwünscht, daß sich der Hilfsluftbehälter 31 auf einem höheren Druck als dem befindet, der erforderlich ist, um die Bremse gerade in der vollständig gelösten Lage zu halten, und demgemäß ist es notwendig, den Druck in der Kammer 42 in einem vorbestimmten Ausmaß zu verringern, ehe die Bremse angelegt werden kann.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Druck im Behälter 31 etwa 6,3 kg/cm², wohingegen der Druck, bei welchem die Bremse gerade in der vollständig gelösten Lage gehalten ist, etwa 4,2 kg/cm² beträgt. ·

Beim Drehen des Handgriffs 6 aus der beschriebenen Lage in Bremsenanlegeeinrichtung, bewegt sich der Anschlag 10 von der Verlängerung 14 des Kolbens 12 weg, wodurch das Druckmitteleinlaßventil 17, 18 geschlossen und das Druckmittelauslaßventil 15, 16 geöffnet wird. Demgemäß erfolgt ein schneller Druckfall in der Kammer 24 und damit auch in der Bremszylinderkammer 42, bis der vorbestimmte Zwischendruck, d. h. etwa 4,2 kg/cm² erreicht ist, bei welchem das Ende der Überlappung des Ventils erreicht ist; dieser Druck ist durch die wirksame Fläche des Kolbens 12 und die Stärke der Verstellfeder 11 bestimmt, die zum Ändern des Zwischendrucks geändert werden können. Der Grad des Drucks, der erforderlich ist, um das Führungsbremssteuerventil 40 von diesem Punkt auf den Atmosphärendruck in der Kammer 24 zu entlasten, hängt von dem Grad des Zusammendrückens der Verstellfeder 11 ab, der seinerseits vom Grad der Winkelbewegung des Betätigungshandgriffs 6 abhängt. Entsprechend der Wirkung der Nockeneinrichtung 8, 9 ist für jede gegebene Lage des Betätigungshandgriffs 6 eine entsprechende Spannung der Verstellfeder 11 mit einem entsprechenden Druck in der Kammer 24 und der Bremszylinderkammer 42 vorhanden. Daher ist der Bremsgrad, der sich bei dieser weiteren Bewegung des Betätigungshandgriffs 6 einstellt, dem Ausmaß der Bewegung des Handgriffs 6 proportional. Wenn der Betätigungshandgriff 6 in die in der Zeichnung wiedergegebene Lage zurückgeführt ist, ist der Arbeitsmitteldruck in der Kammer 24 und in der Bremszylinderkammer 42 vollständig abgesenkt, so daß sich die Bremse in der vollständig angelegten Lage befindet.

Das Ausmaß der anfänglichen Bewegung des Handgriffs 6 aus seiner ersten Lage in die dem Zwischendruck entsprechende Lage ist durch das Verhältnis der Anordnung der Verlängerung 14 des Kolbens 12 und des Anschlages 10 bestimmt, d. h. durch

den Spielraum zwischen den beiden Bauteilen der in Fig. 2 durch die Abmessung a dargestellt ist. Es ist ersichtlich, daß dieser Spielraum geändert werden kann, um das Ausmaß der anfänglichen Bewegung zu ändern, und zwar z. B. durch die Stärke des Abstandsteiles 4.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Führerbremssteuerventil zur Druckmittelsteuerung einer Federkraftspeicherbremse mit einem von Hand betätigbaren Nocken, dessen Bewegung über eine Verstellfeder auf einen einen Druckmittelauslaßventilsitz eines Doppelsitzventils tragenden, verschiebbaren Kolben übertragen wird, der vom Bremslösedruck und der Kraft einer weiteren Feder entgegen der Verstellfederkraft belastet ist und der das Ein- und Auslaßventil des Doppelsitzventils selbstabschließend steuert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die in einer bestimmten Lage des Nockens (8) den Kolben (12) gegen die Belastung durch den Bremslösedruck und durch die weitere Feder (23) in einer Lage hält, in der das Druckmitteleinlaßventil (17, 18) offen ist.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein mit dem Nocken (8) zusammenwirkender Anschlag (10) ist.

3. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag ein von dem Nocken (8) sich in Richtung gegen den Kolben (12) erstreckender Vorsprung (10) ist.