DE2328735C3 - Valve actuation for compressed air brake valves in motor vehicles - Google Patents
Valve actuation for compressed air brake valves in motor vehiclesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilbetätigung für Druckluftbremsventile für Kraftfahrzeuge, bei der ein Pedal mit einem entgegen einer vorzugsweise hochprogressiven Kraft bewegbaren BetätigungsstöBel zusammenwirkt The invention relates to a valve actuator for compressed air brake valves for motor vehicles, in which a Pedal interacts with an actuating tappet which can be moved against a preferably highly progressive force
Ventile der obengenannten Gattung werden vorwiegend in Bremsanlagen verwendet, in denen der ausgesteuerte Bremshöchstdruck dem maximalen Speicherdruck in den Vorratsbehältern des Systems entspricht Das hat relativ große Vorratsbehälter zur Folge. Die Bemühungen gehen dahin, die Vorratsbeliälter au'ü Gründen der Platzersparnis am Fahrzeug zu verkleinern, womit allerdings eine Erhöhung des Speicherdruckes gegenüber dem zulässigen ausgesteuerten Bremshöchstdruck verbunden ist, um das benötigte Luftvolumen weiterhin zur Verfügung zu j(elien.Valves of the type mentioned above are mainly used in brake systems in which the The maximum brake pressure controlled is the maximum accumulator pressure in the system's storage tanks This results in relatively large storage containers. Efforts are going to the Vorratsbeliäter also for reasons of saving space on the vehicle reduce, which, however, increases the accumulator pressure compared to the permissible modulated Maximum brake pressure is connected to keep the required air volume available j (elien.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln und ohne Beeinträchtigung der vorgeschriebenen und erwünschten Bremswirkung, insbesondere im Hinblick auf die Ansprechzeiten und die feinstufige bzw. feinfühlige Bremsbetätigung, eine Überbremsung des Fahrzeuges und damit Obei'beanspruchung der Bremsorgane zu verhindern.The invention is based on the object with simple means and without impairing the prescribed and desired braking effect, especially with regard to the response times and the finely graduated or sensitive brake actuation, an overbraking of the vehicle and thus overburdening to prevent the braking organs.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Wirkverbindung Pedal-Betätigungsstößel ein mit einer bestimmten Kraft vorgespanntes Druckbegrenzungsglied zwischengeschaltet istAccording to the invention, this object is achieved in that pedal actuating tappets are inserted into the operative connection with a certain force biased pressure limiting member is interposed
Mit einer bestimmten Kraft vorgespannte Elemente, welche in die Wirkverbindung von Bremspedal-Betätigungseinrichtungen geschaltet sind, wurden aus den GB-PS 14 05 548, US-PS 16 45 846, US-PS 18 24 725 und aus der DE-AS 12 44 505 bekanntElements preloaded with a certain force, which are used in the operative connection of brake pedal actuating devices are switched from GB-PS 14 05 548, US-PS 16 45 846, US-PS 18 24 725 and from DE-AS 12 44 505 known
Die GB-PS 14 05 548 offenbart eine Betätigungseinrichtung, bei welcher in die Übertragungs- bzw. Verbindungselemente eines pedalbetätigten Hauptbremszylinders oder eines Bremsventiles ein Gummielement geschaltet ist, welches gemäß dieser Erfindung als Si herblock ausgebildet ist Die Scherform dieses Gummielementes soll dem Fahrer ein besseres Gefühl für die Ventilbetätigung übermitteln.GB-PS 14 05 548 discloses an actuating device in which the transmission or Connecting elements of a pedal-operated master brake cylinder or a brake valve, a rubber element is connected, which is formed according to this invention as a Si herblock The shear shape of this Rubber element should give the driver a better feeling for the valve actuation.
Die Erfindung in der US-PS 16 45 846 hut zur Aufgabe, die in die Bremszylinder einzusteuernde Bremskraft mittels einer Feder zu begrenzen, weiche winbauninQi'7 bewirk1" daß das Bremspedal Gezwungenermaßen auf dem Fußboden anliegt, ehe die Räder blockieren, während gleichzeitig die Feder einen gleichmäßigen Druck auf die Bremse ausübt, solange das Pedal niedergetreten istThe invention in US-PS 16 45 846 hat the task of limiting the braking force to be controlled in the brake cylinder by means of a spring, soft winbauninQi ' 7 causes 1 "that the brake pedal is forced to rest on the floor before the wheels lock while at the same time the The spring exerts even pressure on the brake as long as the pedal is depressed
Bei der Einrichtung aus der US-PS 18 24 725 ist im Verbindungsgestänge zwischen Bremspedal und Radbremsen eine Einrichtung angeordnet, weiche mittels einer Feder den vom Fahrer beim Betätigen der Bremse aufzubringenden Pedaldruck vom Beginn des Bremsvorganges bis zum Stillstand des Fahrzeuges gleichzeitig hält, d. h. feinfühliges Bremsen ermöglichtIn the device from US-PS 18 24 725 is in Linkage between the brake pedal and wheel brakes arranged a device, soft means a spring the pedal pressure to be applied by the driver when the brake is applied from the beginning of the braking process stops at the same time until the vehicle comes to a standstill, d. H. enables sensitive braking
Die DE-AS 12 44 505 dagegen zeigt eine zwischen dem zur Bewegung des Stößels eines Steuerventiles dienenden Hebel und dem Stößel selbst angeordnete Feder, deren Aufgabe es ist, im Zusammenwirken mit anderen Einrichtungen, dem Fahrer ein Gefühl für die Kraft zu geben, mit der sich die Bremsen anlegen, indem der durch ein teilweises Zusammenp* jssen der Feder entstehende Gegendruck vom Fahrer wahrgenommen wird.DE-AS 12 44 505, however, shows one between the movement of the plunger of a control valve serving lever and the plunger itself arranged spring, the task of which is in cooperation with other devices to give the driver a sense of the force with which the brakes are applied by the counterpressure created by a partial mating of the spring is perceived by the driver will.
Bei der GB-PS 14 05 548, US-PS 18 24 725 und DE-AS 12 44 505 handelt es sich also um Einrichtungen für feinfühliges Bremsen eines Fahrzeuges, wobei in der GB-PS 14 05 548 die Scherwirkung eines Gummielementes, in der US-PS 18 24 725 eine mit großen Sicherheits- und Verschleißrisiken behaftete, mit einer Feder zusammenwirkende Hebeleinrichtung die Merkmale bilden und in der DE-AS 12 44 505 die zwischen Pedal und Stößel angeordnete Feder, im Zusammenwirken mit der Ventilbetätigung und der im Ventil herrschenden Druckverhältnisse, in bezug auf feinfühliges Bremsen, einen Teilbetrag leistet.GB-PS 14 05 548, US-PS 18 24 725 and DE-AS 12 44 505 are therefore devices for sensitive braking of a vehicle, whereby in GB-PS 14 05 548 the shear effect of a rubber element, in US-PS 18 24 725 a fraught with great safety and wear risks, with a Spring cooperating lever device form the features and in DE-AS 12 44 505 between Spring arranged on the pedal and tappet, in cooperation with the valve actuation and the one in the valve prevailing pressure conditions, with regard to sensitive braking, makes a partial amount.
Die US-PS 16 45 846 befaßt sich mit einer Druckbegrenzungseinrichtung, welche aus einer zwischen Hebeln und Feder zusammenwirkenden Pedaleinrichtung besteht Hier treffen jedoch die in bezug auf die US-PS 18 24 725 genannten negativen Merkmale, nämlich große Sicherheits- und Verschleißrisiken, in noch stärkerem Maße zu, da diese Risiken bei einer druckbegrenzenden Einrichtung weitaus höher zu bewerten sind. Außerdem ist die Druckhöhe einer aus Umlenkhebeln bestehenden Druckbegrenzungseinrichtung aufgrund des Spieles in den Gelenken nicht genau einstellbar.The US-PS 16 45 846 deals with a pressure limiting device, which consists of a pedal device cooperating between levers and spring US-PS 18 24 725 mentioned negative features, namely great safety and wear risks, in even more so, since these risks are much higher with a pressure-limiting device are evaluating. In addition, the pressure level is a pressure-limiting device consisting of reversing levers not precisely adjustable due to the play in the joints.
Weiterhin zeigen die DE-AS 16 55 770 und die DE-GM 19 80 058 Bremsventile mit in der Betätigungseinrichtung vorgespannten Federn, wobei bei derFurthermore, DE-AS 16 55 770 and DE-GM 19 80 058 show brake valves with in the actuating device preloaded springs, with the
DE-AS 16 55 770 zwischen Pedal und Abstufungskolben mehrere Druckfedern mit gleichen oder ungleichen Kennlinien hintereinander angeordnet sind und bei der DE-GM 19 80 058 in die Wirkverbindung Pedal-Betätigungsstößel eine vorgespannte Abstufungsfeder zwischengeschaltet istDE-AS 16 55 770 between the pedal and graduated piston several compression springs with the same or different characteristics are arranged one behind the other and in the DE-GM 19 80 058 in the operative connection pedal-actuating tappet a prestressed graduation spring is interposed
Schließlich ist durch die DE-GM 18 67 296 ein Druckmittel-Bremsvenü! mit einem gefederten Anschlag für eine Bremsanlage bekannt, bei der der Speicherdruck größer ist als der Bremshöchstdruck. toFinally, DE-GM 18 67 296 is a pressure medium brake valve! known with a spring-loaded stop for a brake system in which the accumulator pressure is greater than the maximum brake pressure. to
Erwähnt sei noch die DE-OS 20 55 801, welche eine hydraulische Bremseinrichtung für Anhänger zeigt, bei der eine im Betätigungshebe! angeordnete Druckfeder dazu dient, im Bedarfsfall eine mechanische Betätigung eines weiteren Stößels zu ermöglichen.Mention should also be made of DE-OS 20 55 801, which shows a hydraulic braking device for trailers the one in the operating lever! arranged compression spring is used, if necessary, a mechanical actuation to enable another plunger.
Bei der erfindungsgemäßsn Druckbegrenzungseinrichtung führen das Pedal und der Betätigungsstößel bis zur Aussteuerung eines vorbestimmten maximalen Bremsdruckes gemeinsam einen Betätigungshub aus. Beim Erreichen dieses Druckes bzw. der entsprechenden. am Pedal wirksamen progressiven Reaktionskraft wird die dieser Reaktionskraft bzw. dem m.-VKimalen Bremsdruck entsprechende Vorspannung des Druckbegrenzungsgliedes überwunden, so daß das Pedai ohne weitere Verschiebung des Betätigungsstößels relativ zu diesem weiterbewegt wird. Eine weitere Erhöhung des Bremsdruckes ist damit unterbunden und der wesentlich höhere Vorratsdruck des Behälters abgesperrt.In the pressure limiting device according to the invention lead the pedal and the actuating tappet up to the control of a predetermined maximum Brake pressure together from an actuation stroke. When this pressure or the corresponding. The progressive reaction force effective on the pedal becomes that of this reaction force or the m.-VKimalen Brake pressure corresponding bias of the pressure limiting member overcome, so that the Pedai without further displacement of the actuating plunger is moved further relative to this. Another increase in the Brake pressure is thus prevented and the much higher supply pressure of the container is shut off.
Um dem Pedal eine dem maximalen Bremsdruck entsprechende, definierte Betätigungs-Endstellung zu geben, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Betätigungshub des Pedals durch einen Anschlag begrenzbar, welcher auf die durch die Vorspannung des Druckbegrenzungsgliedes bestimmte Betätigungsstellung des Pedals einstellbar istTo give the pedal a defined actuation end position corresponding to the maximum brake pressure give is, according to an advantageous embodiment, the actuation stroke of the pedal by a stop which can be limited to the actuating position determined by the bias of the pressure limiting member of the pedal is adjustable
In weiterer Ausgestaltung erfolgt die Fesselung des Druckbegrenzungsgliedes einerseits durch die Trittplatte des Pedals und andererseits durch einen gemeinsam mit dem Pedal sowie relativ zu diesem verschwenkbaren, unmittelbir den Betätigungsstößel beaufschlagenden Hebel, wobei dem Hebel ein seine relativ zur Trittplatte des Pedals mögliche Einwärtsbewegung begrenzender Endanschlag zugeordnet ist Auf diese Weise wird bei einem Ausfall oder Brjcii des Druckbegrenzungsgliedes ein plötzliches, unDeabsichtigtes Absinken des Bremsdruckes verhindert.In a further embodiment, the pressure limiting member is tied up on the one hand by the step plate of the pedal and on the other hand by a jointly with the pedal and relative to this pivotable, directly acting on the actuating plunger Lever, the lever having an inward movement that is possible relative to the tread plate of the pedal limiting end stop is assigned In this way, in the event of failure or brjcii des Pressure limiting member prevents a sudden, unintentional drop in the brake pressure.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing
F i g. 1 eine Bremsbetätigungseinrichtung für ein vereinfacht dargestelltes Einkreisig-Bremsventil im Schnitt undF i g. 1 shows a brake actuation device for a single-circuit brake valve shown in simplified form in Cut and
F i g. 2 der Druckverlauf Jes ausgesteuerten Bremsdruckes über dem Betätigungsweg beim Ventil gemäß Fig. 1.F i g. 2 the pressure curve Jes controlled brake pressure via the actuation travel in the valve according to FIG. 1.
Die Bremsbetätigungseinrichtung besteht aus einem Pedal 1, welches eine Trittplatte 2 und einen unteren Hebel 3 aufweist die beide auf einer gemeinsamen Achse 4 auf einer Gn ndplatte 5 verschwenkbar gelagert sind. Die unbetät.gte Endstellung des Pedals 1 wird durch eine einstellbare Anschlagschraube 6 bestimmt, die auf der Grundplatte 5 befestigt istThe brake actuation device consists of a pedal 1, which has a step plate 2 and a lower one Lever 3 has the two pivotable on a common axis 4 on a Gn ndplatte 5 are stored. The unactuated end position of the pedal 1 is set by an adjustable stop screw 6 determined, which is attached to the base plate 5
Der Hebel 3 hat unmittelbaren Kontakt mit einem Betätigungsstößel 7, der axialverschieblich an der Grundplatte 5 geführt und mit einer Schutzmanschette 8 Versehen istThe lever 3 has direct contact with an actuating plunger 7, which is axially displaceable on the Base plate 5 is out and provided with a protective sleeve 8
Am unteren Ende der Grundplatte 5 ist ein schematisiert dargestellte^ Einkreisig-Druckluftbremsventil 9 angeordnet, welches einen Vorratsanschluß 10 und einen Bremsanschluß 11 aufweist In seinem Gehäuse ist ein abgedichtet geführter Stenerkolben 12 angeordnet, der über eine hochprogressive Abstufungsfeder 13 durch den Betätigungsstößel 7 verschoben werden kann und der normalerweise durch eine sich innerhalb des Gehäuses abstützende Rückstellfeder 14 in einer oberen Endstellung gehalten wird. Das Druckluftbremsventil 9 weist außerdem eine Steuerbuchse 15 auf, welche unten zur Atmosphäre geöffnet ist und an ihrem oberen Ende ein Ventilelement 16 trägt, das zusammen mit einem Ventilsitz 17 des Steuerkolbens 12 ein Auslaßventil 16, 17 sowie zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 18 ein Einlaßventil 16,18 bildetAt the lower end of the base plate 5 is a schematically shown ^ single-circuit air brake valve 9 arranged, which has a supply connection 10 and a brake connection 11 In his The housing is a sealed guided star piston 12 arranged, which is displaced by the actuating plunger 7 via a highly progressive graduated spring 13 and which is normally supported by a return spring 14 supported within the housing is held in an upper end position. The compressed air brake valve 9 also has a control socket 15, which is open to the atmosphere at the bottom and carries a valve element 16 at its upper end, together with a valve seat 17 of the control piston 12, an outlet valve 16, 17 and together with a valve seat 18 fixed to the housing, an inlet valve 16,18 forms
Zwischen der Trittplatte 2 und dem Hebel 3 ist eine vorgespannte Druckbegrenzungsfeder 19 angeordnet, welche einen Bolzen 20 umschließ',, der mit der Trittplatte 2 fest vernietet ist Mit seinem anderen Ende durchdringt der Bolzen 20 mit Spiel eine Öffnung 21 des Hebels 3, welcher mit Hilfe einer auf den Bolzen 20 gesetzten und gesicherten Mutter 22 den Hebel 3 in seiner die Druckbegrenzungsfeder 19 vorspannenden Fesselstellung hält Darüber hinaus ist der Bolzen 20 in der Nähe des Hebels 3 und zwischen diesem und der Trittplatte 2 mit einem die Einwärtsbewegung des Hebels 3 begrenzenden Endanschlag 23 versehen.Between the step plate 2 and the lever 3 a preloaded pressure-limiting spring 19 is arranged, which encloses a bolt 20 ',, which is firmly riveted to the step plate 2 using a o f the bolt 20 set and secured nut 22 the lever 3 in its pressure-limiting spring 19 biasing shackle position holds Moreover, the bolt 20 and the step plate 2 delimiting in the vicinity of the lever and between 3 this with the inward movement of the lever 3 End stop 23 is provided.
Gegenüber dem Bolzen 20 ist ein Anschlagbolzen 24 in die Grundplatte 5 eingelassen, welcher in Zusammenwirkung mit einem Gegenanschlag 25 am Bolzen 20 den Betätigungshub des Pedals 1 begrenzt, und dessen Höhe derart einstellbar ist, daß sich beide Anschläge 24, 25 berühren, wenn die Vorspannung der Feder 19 gerade überwunden wird.Opposite the bolt 20, a stop bolt 24 is let into the base plate 5, which in cooperation with a counter-stop 25 on the bolt 20 limits the actuation stroke of the pedal 1, and its height is adjustable such that both stops 24, 25 touch when the bias of the spring 19 is straight is overcome.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:The device works as follows:
Bei der Betätigung des Pedals 1 werden die Trittplatte 2 und der Hebel 3 zusammen einwärts bewegt wobei der mit dem Hebel 3 in Kontakt stehende Betätigungsstößel 7 über die Abstufungsfeder 13 den Steuerkolben 12 abwärts bewegt. Auf diese Weise wird zunächst das Auslaßventil 16,17 geschlossen und dann das Einlaßventil 16. 18 geöffnet, so daß die am Vorratsanschluß 10 anstehende Druckluft in den Bremsanschluß Il überströmen kann. Der Bremsdruck baut sich entsprechend dem Kurvenverlauf a gemäß F i g. 2 in den Bremszylindern auf. Gleichzeitig baut sich unter dem Steuerkolben 12 ein Druck auf, welcher den Steuerkolben 12 gegen die Kraft der Abstufungsfeder 13 nach ob« η bewegt, bis zu beiden Seiten des Steuerkolbens 12 Kräfteausgleich entsteht. In dieser Lage sind das Einlaßventil 16, 18 und das Auslaßventil 16, 17 geschlossen.When the pedal 1 is operated, the step plate 2 and the lever 3 are moved inward together the actuating plunger 7 which is in contact with the lever 3, via the graduated spring 13, the control piston 12 moves downwards. In this way, the outlet valve 16, 17 is closed first and then the inlet valve 16. 18 opened, so that the compressed air present at the supply connection 10 enters the brake connection II can overflow. The brake pressure builds up in accordance with the curve a according to FIG. 2 in the Brake cylinders on. At the same time, a pressure builds up under the control piston 12, which the control piston 12 moves against the force of the graduated spring 13 upwards η, up to both sides of the control piston 12 Balance of forces arises. The inlet valve 16, 18 and the outlet valve 16, 17 are in this position closed.
Bei einer Vollbremsbetätigung wird das Pedal 1 soweit nach unten bewegt, bis die Vorspannung der Druckbegrenzungsfeder 19 überwunden wird Bei weiterer Betätigung der Trittplatte 2 bewegt sich diei.e allein unter Zusammendrücken der Druckbegrenzungsfeder 19 mit dem Bolzen 20 nach unten, bis dessen Anschlag 25 den Anschlagbolzen 24 berührt Diese Relativbewegung d~r Trittplatte 2 gegenüber dem stillstehenden Hebel 3 geschieht ohne wesentliche Kraftzunahme und ohne wesentliche Erhöhung des Bremsdruckes. Diese Gegebenheiten sind durch den abgeknickten Kurvenverlauf b wiedergegeben. Die Vorspannung der Druckbegrenzungsfeder 19 bestimmt somit die maximale Höhe des ausgesteuerten Bremsdruckes am AusgangsanschluQ 11, während der am Eingangsanschluß 10 anstehende Vorratsdruck wesentlich höher ist bzw. höher sein kann. When actuating the full brake, the pedal 1 is moved downward until the pretensioning of the pressure limiting spring 19 is overcome.When the step plate 2 is operated further, the latter moves downward solely by compressing the pressure limiting spring 19 with the bolt 20, until its stop 25 hits the stop bolt This relative movement of the step plate 2 with respect to the stationary lever 3 takes place without a significant increase in force and without a significant increase in the brake pressure. These conditions are shown by the bent curve profile b . The bias of the pressure-limiting spring 19 thus determines the maximum level of the braking pressure output at the output connection 11, while the supply pressure at the input connection 10 is or can be significantly higher.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WABCO WESTINGHOUSE FAHRZEUGBREMSEN GMBH, 3000 HANN |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |