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Steuereinrichtung für Druckluftbremsanlagen von Straßenfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Druckluftbremsanlagen von mit
Anhängewagen fahrenden Straßenfahrzeugen, die mit einer mindestens einen Teil der
Bremsen in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung steuernden Ventileinrichtung und
mit einer das Ansprechen der Triebwagenbremsen zu Beginn einer Bremsung zeitlich
verzögernden Einrichtung ausgerüstet ist.
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An die Fahrzeugbremse gemäß der Fahrzeugbelastung steuernden Ventileinrichtungen
ist es bekannt, einen über ein Bremsbetätigungsventil beaufschlagbaren Kolben vorzusehen,
der vermittels eines Wipphebels, dessen Drehpunkt in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung
verschieblich ist, die Be- und Entlüftung eines Bremszylinders steuert, dessen Druck
vermittels eines Rückstellkolbens ebenfalls den Wipphebel belastet.
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Des weiteren ist es bei Fahrzeugbremsen bekannt, zur zeitlichen Verzögerung
des Ansprechens eines Bremskreises zu Beginn einer Bremsung dem Bremskreis eine
Verzögerungseinrichtung vorzuschalten, welche ein von Düsen überbrücktes Rückschlagventil
aufweist, das vermittels eines Kolbens, der einerseits aus einem unverzögert ansprechenden
Bremskreis über eine Düse und einen Zylinderraum großen Volumens mit Druckluft beaufschlagbar
und andererseits von einer Federkraft belastet ist, zwangsweise geöffnet werden
kann.
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Zur Erzielung optimalen Bremsverhaltens ist es auch bereits bekannt,
in eine Bremsanlage sowohl eine gemäß der Fahrzeugbelastung die Bremsstärke überwachende
Ventileinrichtung als auch für einen oder mehrere Bremskreise deren Ansprechen zu
Beginn einer Bremsung verzögernde Einrichtungen vorzusehen. Diese Bremsanlagen weisen
jedoch entweder eine Vielzahl von Geräten auf, die durch Rohrleitungen miteinander
verbunden werden müssen, so daß ihre Erstellung teuer und ihre Montage umständlich
und kompliziert ist, oder sie sind, falls die lastabhängige Ventileinrichtung und
die Verzögerungseinrichtung zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, mit dem Mangel
behaftet, daß die Baueinheit in sich einen komplizierten, vielteiligen und daher
auch teuren Aufbau aufweist und daß weiterhin die der Baueinheit eigene, den verzögert
zu betätigenden Bremskreisen zugeordnete Verzögerungszeit in unerwünschter Weise
in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung veränderlich ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Steuereinrichtung
der eingangs angegebenen Art, welche einen einfachen und billigen Aufbau aufweist,
welche bei ihrem Einbau in eine Druckluftbremsanlage nur geringe Montagekosten verursacht
und welche eine von der Fahrzeugbelastung unabhängige Verzögerung für die verzögert
zu betätigenden Bremskreise gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in an sich
bekannter Weise die lastabhängige Ventileinrichtung gemäß der eingestellten Bremsstufe
steuernde Kolben einerseits in seiner eine Bremsung bewirkenden und ein der Verzögerungseinrichtung
zugehörendes Belüftungsventil öffnenden Bewegungsrichtung vom Druck in einem zu
einem Zeitbehälter ausgebildeten und über eine das Belüftungsventil überbrückende
Düse füllbaren Zylinderraum mit Druckluft beaufschlagbar ist und andererseits unter
der Belastung einer Feder steht.
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Zur überwachung eines weiteren, lastunabhängigen Bremskreises, wie
er beispielsweise für die Vorderradbremse des Triebwagens vorgesehen sein kann,
ist es dabei gemäß der weiteren Erfindung vorteilhaft, wenn der Kolben bei die Federkraft
überwiegender Druckluftbeaufschlagung ein einem verzögert zu betätigenden und von
der lastabhängigen Ventileinrichtung unabhängigen Bremskreis vorgeschaltetes, von
Düsen überbrücktes Rückschlagventil zwangsweise öffnet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Ein von einem nicht gezeigten Kompressor aufladbarer Luftbehälter
1 steht über Rohrleitungen 3 mit einem als Trittplattenventil 5 ausgebildeten Bremsbetätigungsventil,
einem Anhängerbremsventil7 und einer Steuereinrichtung 9, die in ihrem die Erfindung
betreffenden Teil gegenüber der sonstigen Zeichnung ausführlicher dargestellt ist,
in Verbindung. Das Trittplattenventil 5 entlüftet in seiner Ruhestellung
und
belüftet bei seiner Betätigung entsprechend der Betätigungsstärke eine Rohrleitung
11, die zum Anhängerbremsventil 7 und zur Steuereinrichtung 9 führt. Das Anhängerbremsventil7
belüftet bei entlüfteter Rohrleitung 11 eine zum Anhänger führende und dessen nicht
dargestellte Bremsanlage steuernde Rohrleitung 13 mit Regeldruckhöhe. Eine Belüftung
der Rohrleitung 11 bewirkt eine entsprechende Entlüftung der Rohrleitung 13 vermittels
des Anhängerbremsventils 7. Die Steuereinrichtung 9 beinhaltet in einem entlüfteten
Gehäuseteil 15 einen Wipphebel 17, dessen Drehpunkt 19 auf einer Gleitbahn
21 vermittels eines Gestänges 23 in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung
verschieblich ist. Ein Ende des Wipphebels 17 ist an einem das Gehäuseteil 15 von
einem Zylinderraum 25 abtrennenden, von einem Ventilrohr 27 durchbrochenen Kolben
28 angelenkt. Das im Zylinderraum 25 befindliche Ende des Ventilrohres 27, dessen
Längsbohrung ständig entlüftet ist, ist zu einem Ventilsitz ausgebildet, der zusammen
mit einer federbelasteten Doppeldichtplatte 29 und einem am Gehäuse befestigten
Ventilsitz 31 ein Doppelventil 27, 29, 31 bildet, welches den Lufteinlaß aus einem
mit der Leitung 3 in Verbindung stehenden Raum 33 in den Zylinderraum 25 bzw. dessen
Entlüftung in die freie Atmosphäre überwacht. Vom Zylinderraum 25 führt eine Rohrleitung
35 zu einem der Hinterachse des Fahrzeuges zugeordneten Bremszylinder 37. Das zweite
Ende des Wipphebels 17 ist an einem Kolben 39 angelenkt, dessen Unterseite von der
Kraft einer Feder 41 und dessen Oberseite vom Druck in einem Zylinderraum 43 mit
verhältnismäßig großem Volumen beaufschlagt ist. Der Kolben 39 trägt an einer den
Zylinderraum 43 durchragenden Kolbenstange 45 eine Dichtscheibe 47, die zusammen
mit einem am Gehäuse befestigten Ventilsitz 49 ein sich unter der Kraft der Feder
41 schließendes, den Luftaustausch zwischen dem Zylinderraum 43 und einem mit der
Rohrleitung 11 verbundenen Raum 51 überwachendes Ventil 47, 49 bildet. Eine Düse
53 verbindet unter Überbrückung des Ventils 47, 49 den Zylinderraum 43 ständig
mit dem Raum 51. Eine Verlängerung 55 der Kolbenstange 45 durchragt den Raum 51
und trägt in diesem eine auf ihr verschieblich gelagerte, durch eine Feder 57 gegen
einen Ventilsitz 59 angedrückte Rückschlagplatte 61, welche von Drosselbohrungen
63 durchsetzt ist und welche den Raum 51 von einer zu einem den Vorderrädern zugeordneten
Bremszylinder 65 führenden Rohrleitung 67 abtrennt. Die Verlängerung 55 endigt mit
einem Anschlag 69, der die Rückschlagplatte 61 vom Ventilsitz 59 abzuheben vermag.
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Bei gelöster, betriebsbereiter Bremse sind der Luftbehälter 1 und
die mit diesem verbundenen Räume auf Regeldruckhöhe aufgeladen. Das Trittplattenventil
5 entlüftet die Rohrleitung 11 sowie den Bremszylinder 65 und den Zylinderraum 43,
während die Rohrleitung 13 über das Anhängerbremsventil 7 mit dem Luftbehälter 1
verbunden ist. Der Kolben 39 nimmt unter der Kraft der Feder 41 seine dargestellte,
obere Endlage ein, das Ventil 47, 49 und das Rückschlagventil 59, 61 sind geschlossen.
Der Kolben 28 befindet sich in seiner unteren Endstellung, wobei das Ventil 27,
29 geöffnet ist und den Bremszylinder 37 über das Ventilrohr 27 entlüftet. Das Gestänge
23 stellt den Drehpunkt 19 in eine der Fahrzeugbelastung entsprechende Lage ein.
Bei Betätigen des Trittplattenventils 5 wird die Rohrleitung 11 entsprechend der
Betätigungsstärke aus dem Luftbehälter 1 belüftet und das Anhängerbremsventil7 steuert
unverzögert in die Rohrleitung 13 eine entsprechende Druckabsenkung ein. Aus dem
Raum 51 der Steuereinrichtung 9 strömt Druckluft durch die Düsen 63 in geringem
Maße in den Bremszylinder 65 und über die Düse 53 in den Zylinderraum 43 ein. Erst
wenn im Zylinderraum 43 ein noch verhältnismäßig niedriger, die Kraft der Feder
41 überwindender Druck herrscht, senkt sich der Kolben 39 und öffnet dabei das Ventil
47, 49, so daß ein rascher, weiterer Druckanstieg im Zylinderraum 43 bis auf den
in der Rohrleitung 11 herrschenden Druck erfolgt. Der Kolben 39 senkt sich daher
weiter, öffnet vermittels des Anschlages 69 das Rückschlagventil 59; 61, so daß
Druckluft aus der Leitung 11 rasch in den Bremszylinder 65 einströmt und eine gegenüber
der Drucksteuerung der Rohrleitung 13
verzögert einsetzende Bremsung des Triebwagens
bewirkt. Zugleich verschwenkt sich der Wipphebe117 um den Drehpunkt 19 im Uhrzeigersinn
und hebt den Kolben 28 an, wodurch sich das Ventil 27, 29 schließt und das Ventil
29, 31 öffnet. Aus dem Luftbehälter 1 strömt also Druckluft in den Zylinderraum
25 und den Bremszylinder 37 ein, bis in diesem ein Druck erreicht ist, der den Kolben
28 unter überwindung der Beaufschlagung- des Kolbens 39 abzusenken vermag. Das Verhältnis
der die Kolben 28 und 39 beaufschlagenden Drücke richtet sich dabei nach dem Flächenverhältnis
der Kolben und der augenblicklichen Lage des Drehpunktes 19. Das Absenken des Kolbens
28 bewirkt ein Schließen des Ventils 29, 31, so daß der im Bremszylinder 37 erreichte
Druck erhalten bleibt. Das Rückschlagventil 59, 61 bleibt dabei geöffnet.
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Zum Lösen der Bremse wird die Rohrleitung 11 vermittels des TrittplattenventiIs
5 wieder entlüftet. Durch geringfügiges Anheben des Kolbens 39 wird das Ventil 27,
29 geöffnet, so daß sich die Bremszylinder 65 und 37 in annähernd gleichem Maße
entlüften. Bei Unterschreiten eines Grenzdruckes im Zylinderraum 43 kommt die Kraft
der Feder 41 wieder zur Wirkung, wodurch der Kolben 39 in seine obere Endlage zurückkehrt,
das Ventil 47, 49 schließt, das Rückschlagventil 59; 61 freigibt und das Ventil
27, 29 geöffnet hält. Die restliche Entlüftung -des Bremszylinders 65 erfolgt über
das sich hierbei öffnende Rückschlagventil 59, 61 sowie die Düsen 63. Der Zylinderraum
43 entlüftet sich zum Rest über die Düse 53.
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Soll die Steuereinrichtung schnell zu einer erneuten, mit Verzögerung
der Triebwagenbremse einsetzenden Bremsung bereit sein, so ist es zweckmäßig, die
Düse 53 durch ein sich in Strömungsrichtung vom Zylinderraum 43 zum Raum 51 öffnendes
Rückschlagventil zu überbrücken.