DE2328735C3 - Ventilbetätigung für Druckluftbremsventile von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilbetätigung für Druckluftbremsventile für Kraftfahrzeuge, bei der ein Pedal mit einem entgegen einer vorzugsweise hochprogressiven Kraft bewegbaren BetätigungsstöBel zusammenwirkt

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.

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.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Wirkverbindung Pedal-Betätigungsstößel ein mit einer bestimmten Kraft vorgespanntes Druckbegrenzungsglied zwischengeschaltet ist

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 bekannt

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.

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 ist

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 ermöglicht

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.

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.

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.

Weiterhin zeigen die DE-AS 16 55 770 und die DE-GM 19 80 058 Bremsventile mit in der Betätigungseinrichtung vorgespannten Federn, wobei bei der

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 ist

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. 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.

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.

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 ist

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.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Bremsbetätigungseinrichtung für ein vereinfacht dargestelltes Einkreisig-Bremsventil im Schnitt und

F i g. 2 der Druckverlauf Jes ausgesteuerten Bremsdruckes über dem Betätigungsweg beim Ventil gemäß 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 ist

Der Hebel 3 hat unmittelbaren Kontakt mit einem Betätigungsstößel 7, der axialverschieblich an der Grundplatte 5 geführt und mit einer Schutzmanschette 8 Versehen ist

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 bildet

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 au^f 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.

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.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

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.

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Ventilbetätigung für Druckluft-Bremsventile für Kraftfahrzeuge, bei der ein Pedal mit einem entgegen einer vorzugsweise hoch progressiven Kraft S bewegbaren Betätigungsstößel zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wirkverbindung Pedal (1) — Betätigungsstößd (7) ein mit einer bestimmten Kraft vorgespanntes Druckbegrenzungsglied (19) zwischengeschaltet ist

2. Ventilbetätigung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsglied (19) als Schraubenfeder ausgebildet ist.

3. Ventilbetätigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fesselung des Druckbe- '5 grenzungsgliedes (19) einerseits durch die Trittplatte (2) des Pedals (1) und andererseits durch einen gemeinsam mit dem Pedal sowie relativ zu diesem verschwenkbaren, unmittelbar den Betätigungüstößel (7) beaufschlagenden Hebel (3) erfolgt

4. Ventübeiäti^iTüü^cr nach Ansⁿruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß dem Hebel (3) ein seine rellativ zur Trittplatte (2) des Pedals (1) mögliche Einwilrtsbewegung begrenzender Endanschlag (23) zugeordnet ist

5. Ventilbetätigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshub des Pedals (1) durch einen Anschlag (24) begrenzbar ist, welcher auf die durch die Vorspannung des Druckbegrenzungsgliedes (19) bestimmte Betätigungsstellung' des Pedals einstellbar ist

6. Ventilbetätigung nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das> Pedal (1) einen fest mit seiner Trittplatte (2) verbundenen Bolzen (20) aufweist, welcher den Hebel (3) mit Spiel durchdringt, ihn in seiner Fesselstellung hält sowie einen Gegenanschlag (25) für den Anschlag (24) bildet.

7. Ventilbetätigung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Endanschlag (23) für den Hebel (3) am Bolzen (20) angeordnet ist