DE2642041A1

DE2642041A1 - Betaetigungseinrichtung fuer druckmittel-bremsanlagen

Info

Publication number: DE2642041A1
Application number: DE19762642041
Authority: DE
Inventors: Arnold Haas; Willi Kolmitz; Erich Reinecke; Helmut Ulrich
Original assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Current assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Priority date: 1976-09-18
Filing date: 1976-09-18
Publication date: 1978-03-23
Also published as: GB1591629A; HU175002B; ATA505577A; US4161341A; JPS617386B2; SE435261B; AT371072B; JPS5338865A; YU219177A; SU710510A3; SE7709709L; YU41579B; FR2364793A1; FR2364793B1; IT1126795B

Description

Hannover, den 10.9.197b⁵ WP 29/76

WABCO WESTINGHOUSE (HiIaH, HAMOVER

Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen zur Steuerung des Motorwagen-Bremsventils und einer elektrischen Schalteinrichtung zur stufenlosen Einschaltung der einzelnen Bremsstufen einer dritten Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die automatische Einschaltung einer dritten Bremse beim Betätigen des Motorwagen-Bremsventils mittels Bremspedal oder Trittplatte ist durch die deutsche Patentschrift 1 122 850 bekannt. Das Einschalten der dritten Bremse, bei dem genannten Patent einer Motorbremse, erfolgt durch geringes Niedertreten des Bremspedals ohne Abstufung. Dabei wird über ein Lufteinlaßventil zunächst der Arbeitszylinder der Motorbremse und beim weiteren Niedertreten auch der Arbeitszylinder der Reibungsbremse, d. h. der Betriebsbremse belüftet.

Es sind weiterhin Schalteinrichtungen an Motorwagen-Bremsventilen bekannt, welche die dritte Bremse in mehreren Bremswirkungsstufen einschaltet, wobei vor allem bei

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Omnibussen sogenannte Retarder mit drei Schaltstufen zum Einsatz kommen. Diese drei Schalt- bzw. Bremsstufen werden bei den bisher bekannten Schalteinrichtungen, bei Fahrzeugen mit einer Druckmittel-Bremsanlage, mittels elektrischen und druckmittelbetätigten Schaltern gesteuert, wobei in der Regel die ersten beiden Bremswirkungsstufen des Retarders vor Einsetzen der Reibungsbremse mittels elektrischen Schaltern und die dritte Stufe kurz nach Einsetzen der Reibungsbremse mittels Druckmittelschalter eingeschaltet werden.

Die Steuerung der drei Schaltstufen dieser Betätigungseinrichtung bzw. der drei Schalter mittels des Abstufungskolbens des Motorwagen-Bremsventils hat jedoch einige Nachteile, welche vor allem von Verkehrsbetrieben beanstandet werden. Das zwischen dem Bremspedal und dem Abstufungskolben in der Regel angeordnete, als Übertragungselement dienende Grummielement, führt beim Zurückschalten bzw. Ausschalten der Bremsstufen und der durch die Druckentlastung bedingten Zurückbildung des durch den Druck auf das Bremspedal zusammengepreßten Grummielement es zu einer unerwünschten Weghysterese, welche bei der dritten Stufe noch durch die Hysterese des Druckmittels erhöht wird. Es kam mitunter vor, daß die zweite Stufe zurückschaltete, während die dritte Stufe infolge Addition der durch das Grummielement und des Druckmittels entstandenen Hysterese noch eingeschaltet war.

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Als weiterer Nachteil erwies sich, daß sich die Schaltung der ersten beiden Stufen, welche beim Leerweg des Abstufungskolbens, d. h. vor der Aussteuerung von Druckmitteln stattfindet, ohne jeglichen spürbaren mechanischen Druckpunkt vollzieht, so daß eine unbemerkte Schaltung von der ersten in die zweite Stufe eine ungewollte schärfere Abbremsung auslöst, was mitunter für den nachfolgenden Verkehr und für die im Omnibus stehenden Verkehrsteilnehmer unangenehme Polgen haben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungseinrichtung zu schaffen, welche das Motorwagen-Bremsventil und die elektrische Schalteinrichtung für eine mehrstufige dritte Bremse derart steuert, daß die Bremsstufen, beispielsweise eines Retarders, nacheinander automatisch geschaltet werden und nach Schaltung der ersten Stufe die Schaltung der nächsten Stufe oder Stufen sich durch einen spürbaren Druckpunkt anzeigt bzw. anzeigen und das Lösen der einzelnen Bremsstufen weder durch die durch Verbindungselemente noch die durch Druckmittel entstandenen Hysteresen beeinflußt wird. Dabei sollen die ersten Bremsstufen des Retarders vor dem Einsetzen der Reibungsbremse wirksam werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Abbildungen Fig. 1 bis Fig. 10 die dreistufige Schaltung eines Retarders ausführlich beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Betätigungseinrichtung mit dreistufigem, elektrischen Schalter, direkt am Motorwagen-Bremsventil angeordnet,

Fig. 2 eine Betätigungseinrichtung mit dreistufigem, elektrischen Schalter als separate Einheit mit dem Motorwagen-Bremsventil über Umlenkhebel und Gestänge verbunden,

Fig. 3 die Anordnung der drei Schaltstufen von oben gesehen,

Fig. 4 den elektrischen Stufenschalter in der Ansicht Σ,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des dreistufigen elektrischen Schalters,

Fig. 6 die Schaltdruckpunkteinrichtung im Schnitt,

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Pig. 7 ein Druckpunkt- und Eins ehalt punktdiagramia in Abhängigkeit vom Pedalweg und von der Pedalkraft,

fig. 8 die Ausgestaltung einer zweiten Schaltdruckpunkteinrichtung mittels gefesselter Druckfeder,

Fig. 9 eine weitere Ausgestaltung einer Schaltdruckpunkteinrichtung mittels Kugelrasten und

Fig. 10 der vergrößerte Ausschnitt der Kugelrasten entsprechend Pig. 9.

Bei dem in den beiden Abbildungen Pig. 1 und Pig. 2 dargestellten Motorwagen-Bremsventii bekannter Bauart wird auf die Darstellung von Einzelheiten der Kolben- und Ventileinrichtung im Ventilgehäuse verzichtet, da eine Beschreibung der eigentlichen Punktion des Motorwagen-Bremsventils zur Betätigung einer Zweikreis-Betriebsbremsanlage für die Erläuterung der Erfindung, welche sich nur auf die Betätigungseinrichtung des Bremsventils bezieht, nicht notwendig ist.

Die Betätigungseinrichtung besteht im wesentlichen aus einem in Pig. 1 als Trittplatte 1 und in Pigo 2 als ' Pedal 2 ausgebildeten Betätigungshebel und einem Druckstößel 3, dessen unteres Ende 4, welches mit einer schrägen Ringfläche 4a versehen ist, mit drei Schalt-

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gliedern 6, 7 und 8 eines aus drei Schaltelementen 9, 10 und 11 bestehenden elektrischen Stufenschalters 12, in Wirkverbindung steht.

Fig. 1, 2 und 5 zeigen die Betätigungseinrichtung in unbetätigter Stellung, d. h. keine der drei Schaltstufen I, II und III des elektrischen Stufenschalters 12 sind eingeschaltet.

Die Schaltelemente 9, 10 und 11 sind in der Höhe verstellbar, so daß die einzelnen in Pig· 5 veranschaulichten Schaltstufen I, II und III den Einsatz- bzw. Bremsbedingungen des Fahrzeugs entsprechend eingestellt werden können.

Zur Schaffung eines spürbaren Druckpunktes vor dem Einschalten der zweiten Retarderbremsstufe ist zwischen den Planschen des auf Bolzen 13 gegenüber der Trägerplatte H drehbar gelagerten Betätigungshebels 1, 2 ein aus zwei Querstreben 15 und 16 und zwei Seitenwangen 17 und 18 bestehende als Schwingrahmen 19 ausgebildete Dreheinrichtung auf Buchsen 20 und 20a des Bolzen 13 ebenfalls drehbar gelagert angeordnet. Die Drehbewegung ist durch einen an der Trägerplatte 14 angeordneten, in der Höhe verstellbaren Anschlag Ha begrenzt. Eine zwischen den Seitenwangen 17 und 18 angeordnete und durch die Buchsen 20 und 20a zentrierte Drehfeder 21, welche mit ihrem langen Schenkel 22 an der oberen Querstrebe 16 und mit ihrem kürzeren Ende 23 an einem Anschlag-

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bolzen 24 anliegt, wird durch die Dreheinrichtung 19 vorgespannt. Die Vorspannungskraft dieser Drehfeder ist, durch Einlegen von Scheiben 25 zwischen der oberen Querstrebe 16 und dem langen Federschenkel 22_# einstellbar.

Die Einbeziehung des in Fig. 7 dargestellten Diagrammes in die nachfolgend anhand der Abbildungen Fig. 1, 2 und 5 aufgezeigte Funktionsbeschreibung der Betätigungseinrichtung des Motorwagen-Bremsventils dient dem besseren Verständnis der Funktion der dreistufigen Schalteranordnung für die Schaltung des Retarders.

Beim Niedertreten des Betätigungshebels 1, 2 bewegt sich der Druckstößel 3, 4 nach unten und Schaltglied 6 des Sehaltelementes 9 folgt unter dem Zwang einer Federspannung der schrägen Ringfläche 4a; Retarder-Schaltstufe I ist eingeschaltet. Beim weiteren Niedertreten trifft der Betätigungshebel 1, 2 auf einen in der Höhe mittels Schraube 26 einstellbaren Anschlag 27 an der Dreheinrichtung 19, so daß nach einem spürbaren Druckpunkt die !Trittplatte 1 bzw. das Pedal 2 die Dreheinrichtung 19 gegen die konstante Kraft der Feder 21 mitbewegt. Erst nach diesem Druckpunkt schaltet entsprechend Diagramm in Fig. 7 das Schaltglied 7 des Schaltelementes 10 die Retarder-Schaltstufe II ein.

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Nun tritt bei weiteremNiedertreten die eigentliche Punktion des Motorwagen-Bremsventils in !Tätigkeit, d. h. die Reibungsbremse bzw. die Betriebsbremsanlage wird belüftet und erst danach schaltet - wie Diagramm fig. 7 zeigt - das Schaltelement 11 die Schaltstufe III des Retarders ein.

Die Fig. 8 zeigt eine mögliche Lösung, falls ein zweiter Druckpunkt zwischen Schaltstufe II und Schaltstufe III erwünscht ist. Hier ist eine zusätzliche Druckpunkteinrichtung 28 an der oberen Querstrebe der Dreheinrichtung 19 befestigt, wobei durch die Wahl der Stärke des Befestigungsflansches 28a dieser Druckpunkteinrichtung 28 gleichzeitig die Stärke der Vorspannungskraft der Feder 21 festgelegt werden kann. In der topfförmigen Ausbildung 28b dieser Einrichtung wird eine gefesselte Druckfeder 29 geführt, deren oberes Ende ein Druckstück 30 trägt. Die Vorspannung der Feder 29 sowie die Lage des Druckstückes 30 ist mittels einer Schraube 31 einstellbar.

Die Funktion dieser doppelten Druckpunkteinrichtung ist wie folgt:

Beim Niedertreten des Betätigungshebels 1, 2

schaltet sich vor Berührung der Trittplatte 1 bzw. des Pedals 2 mit dem Druckstück 30 die Schaltstufe I ein. Die Überwindung der Spannung der Feder 29 macht den ersten Druckpunkt spürbar. Bei weiterem Niedertreten

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der Trittplatte 1 bzw. des Pedals 2 und dadurch des Druckstückes 30 gegen die Kraft der Peder 29 wird die Schaltstufe II eingeschaltet. Wichtig ist dabei, daß die Vorspannungskraft der Peder 21 gegenüber der Peder 29 soviel größer ist, daß die Einrichtung 19 die Abwärtsbewegung der Trittplatte 1 bzw. des Pedals 2 erst dann mitmacht, wenn diese in Wirkverbindung mit der als Anschlag dienenden Querstrebe 16 der Einrichtung 19 kommt und die Pußkraft an der Trittplatte bzw. an dem Pedal die Spannung dieser Peder 21 überwindet, womit gleichzeitig der zweite Druckpunkt spürbar wird. Bach Überwindung des zweiten Druckpunktes und bei weiterer Abwärtsbewegung gegen die Kraft der Peder 21 schaltet sich die Stufe III des Retarders ein, nachdem vorher die Betriebsbremsanlage durch die normale Punktion des Bremsventils belüftet wurde.

Eine weitere Ausgestaltung einer Druckpunkteinrichtung, welche sowohl mit einem Druckpunkt als auch mit zwei oder mehr Druckpunkten ausgerüstet werden kann, zeigt die Pig. 9. Diese besteht aus einem an der Betätigungseinrichtung befestigten Gehäuse 31, einer in diesem Gehäuse 31 geführten vorgespannten Druckfeder 32 und einer durch die Druckfeder 32 an den Druckstößel 3, 4 gedrückte Kugel 33.

Wie die im Maßstab vergrößerte Pig. 10 zeigt, ist der Druckstößel 3, 4 mit zwei Radien 34, 35 sowie einer

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Führungsrille 38 versehen.

Beim Niedertreten der Trittplatte 1 bzw. des Pedals 2 wird durch die gleichzeitige Abwärtsbewegung des Druckstößels 3» 4 die Kugel 33 durch die Spannung der Peder 32 zunächst in den Radius 34 gedruckt. In diesem Bewegungsbereich wird die Bremsstufe I des Retarders geschaltet. Ein fühlbarer erster Druckpunkt entsteht, wenn die Kugel 33 bei weiterer Abwärtsbewegung des Druckstößels 3, 4 über den Schnittpunkt 36 der beiden Radien 34 und 35 gezwungen wird, um danach in den zweiten Radius 35 durch die Spannung der Jeder 32 gedrückt zu werden, wobei sich die Schaltstufe II einschaltet. Der zweite Druckpunkt wird vor dem Einschalten der Stufe III fühlbar, wenn die Kugel 33 den Schnitt punkt 37» welcher der Radius 35 mit der führungsrille bildet, überfahren wird.

Die Lage der Druckpunkte ist hier ebenfalls verstellbar, indem das Gehäuse 31 gedreht wird und dabei die Kugel durch die exzentrische Gestaltung der Bohrung 31a des Gehäuses 31 zum Außendurchmesser 31b nach oben und unten verschoben wird.

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Claims

Patentansprüche

f 1,)Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen zur Steuerung des Motorwagen-Bremsventils und einer elektrischen Schalteinrichtung zur stufenlosen Einschaltung der einzelnen Bremsstufen einer dritten Bremsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegenüber dem Träger (14) der aus Betätigungshebel (1, 2) und Druckstößel (3) bestehenden Betätigungseinrichtung drehbar gelagerte Einrichtung (19) in Drehrichtung durch eine Feder (21) vorgespannt ist, daß diese Einrichtung (19) an einem Punkt (Ha) des Trägers (14) anschlägt und gegenüber dem Betätigungshebel (1, 2) ein vorgegebenes Spiel aufweist.
2. Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (1, 2) und die Einrichtung (19) auf demselben Bolzen (13) drehbar gelagert sind.
3. Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen Dreheinrichtung (19) und Betätigungshebel (1, 2) verstellbar ist.
4. Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Drehfeder (21) einstellbar ist.

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ORIGINAL IMSPECTSD

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5. Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Betätigungshebel (1, 2) und Dreheinrichtung (19) ein durch eine gefesselte, in einem Gehäuse (28b) geführte Feder (29) getragenes Druckstück (30) angeordnet ist.
6. Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (29) einstellbar ist.
7. Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (4) des Druckstößels (3) mit in senkrechter Ebene liegenden, der Einrastung einer in einem Gehäuse (31) geführten Kugel (33) dienenden Radien (34> 35) versehen ist.
8. Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen nach Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (31a) des Gehäuses (31) zum Außendurchmesser (31b) des Gehäuses (31) exzentrisch steht.
9. Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen nach Ansprüchen 1, 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (3) mit einer senkrechten in den oberen Radius (35) verlaufenden Führungsrille (38)

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versehen ist.
10. Betätigungseinrichtung für Druckmittel-Bremsanlagen nach Ansprüchen 1 "bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die für jede Bremsstufe vorgesehenen Schaltelemente (9, 10, 1.1) des elektrischen Stufenschalters (12) mit ihren federnden Schaltgliedern (6, 7> 8) mit dem unteren Ende (4) des Druckstößels (3) in Wirkverbindung stehen.

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