DE949273C - Air brake device for vehicle trailers - Google Patents

Description

Der Gegenstand des Patents 937 030 ist eine Druckluftbremseinrichtung für Kraftfahrzeuganhänger, bei der die Bremse der Vorderräder und die der Hinterräder von je einem Steuerventil überwacht werden und diese Steuerventile so ausgebildet sind, daß nach Erreichen! eines bestimmten Bremswertes der weitere Bremsdruckanstieg an der Vorderradbremse steiler und derjenige der Hinterradbremse flacher als vor Erreichen dieses Bremswertes verläuft.The subject of patent 937 030 is a compressed air brake device for motor vehicle trailers, in which the brakes of the front wheels and those of the rear wheels are each monitored by a control valve and these control valves are designed so that after reaching! a certain braking value the further increase in brake pressure on the front wheel brake is steeper and that of the rear wheel brake is flatter than before this braking value was reached.

Dieser Unterschied: im Verlauf der Bremsdruckanstiege wird gemäß dem Hauptpatent dadurch erreicht, daß Rückführ- bzw. Steuerkolben der Steuerventile nach Teilhüben, z.B. durch besondere zusätzliche Federn, belastet werden.This difference: in the course of the brake pressure increases is achieved according to the main patent in that the return or control piston Control valves are loaded after partial strokes, e.g. by special additional springs.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Zusatzerfindung, die im Hauptpatent gekennzeichnete Druckluftbremseinrichtung so zu gestalten, daß die Verwendung besonderer Zuzatzfedem für die Belastung von Rückführ- und Steuerkolbeni nicht mehr notwendig ist, trotzdem aber die veränderliche Steigung in der Zunahme der Bremsdrücke an den Vorder- und Hinterrädern erzielt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rückführkolben des die Vorderradbremse überwachenden Steuerventils und der Steuerkolben desIn contrast, it is the task of the additional invention that is identified in the main patent Make compressed air braking device so that the use of special additional springs for the load of the return and control piston is no longer necessary, but the variable one nonetheless Increase in the increase in brake pressures on the front and rear wheels is achieved. This task is achieved according to the invention in that the return piston of the front brake monitoring Control valve and the control piston of the

die Hinterradbremse überwachenden Steuerventils von. Federn nicht linearer · Charakteristik belastet sind'.the rear brake monitoring control valve of. Springs with non-linear characteristics are loaded are'.

In der Zeichnung ist der Erfinduaigsgegenstand unter Verwendung der in. den. Fig. ι und 3 des Hauptpatents gezeigten Steuerventile dargestellt, wobei die dort verwendeten Bezugszeichen übernommen sind.The subject of the invention is shown in the drawing using the in. den. Fig. Ι and 3 of the Main patent shown control valves shown, the reference numerals used there taken over are.

In Fig. ι ist das Steuerventil 1 für die Uberwachung der Bremsdrücke im Zylinder bzw. in, den Zylindern der Vorderachse eines Kraftfahrzeuganhängers gezeigt. Im Gehäuse 2 dieses Steuerventils ist der Steuerkolben 3 verschiebbar gelagert, dessen. Manschette 5 als Rückschlagventil wirkt, indem sie Druckluft aus der vom Triebfahrzeug herführenden Anhängersteuerleitung 7 zum Hilfsluftbehälter 9 zwecks Füllung des letzteren gelangen, läßt, eine Strömung in umgekehrter Richtung vom Behälter 9 zur Leitung 7 dagegen sperrt. Der Steuerkolben 3 ist durch die Feder 11 belastet und dient als Sitz für eine Hülse 13, die bei 15 abgedichtet, jedoch verschiebbar im Gehäuse 2 gelagert ist und an ihrem oberen, ebenfalls offenen Ende einen Ventilkörper 17 trägt, der mit einem Sitz 19 zusammenwirkt. Der Sitz 19 gehört zu dem im Gehäuse 1 verschiebbar gelagerten Rückführkolben 21. Gemäß der Zusatzerfindung ist dieser Rückführkolbeni durch eine Feder 103 von. nicht linearer Charakteristik belastet. In der in Fig. 1 gezeigten Offenstellung d'es Ventils 17, 19 ist der Bremszylinder 27 über den im Gehäuse 2 vorgesehenen Auslaß 29 entlüftet. In Fig. Ι the control valve 1 is for monitoring the brake pressures in the cylinder or in the cylinders of the front axle of a motor vehicle trailer shown. The control piston 3 is slidably mounted in the housing 2 of this control valve, whose. Cuff 5 acts as a check valve by removing compressed air from the motor vehicle leading trailer control line 7 to the auxiliary air tank 9 reach for the purpose of filling the latter, allows a flow in the opposite direction from the container 9 to the line 7, however, blocks. The control piston 3 is loaded by the spring 11 and serves as a seat for a sleeve 13, which is at 15 sealed, but slidably mounted in the housing 2 and at its upper, also open End carries a valve body 17 which cooperates with a seat 19. The seat 19 belongs to the in the housing 1 displaceably mounted return piston 21. According to the additional invention, this is Return piston by a spring 103 of. loaded with non-linear characteristics. In the in Fig. 1 shown open position d'es valve 17, 19 is the The brake cylinder 27 is vented via the outlet 29 provided in the housing 2.

In Fig. 3 ist das Steuerventil 31 für die Hinterachse des nicht dargestellten Anhängerfahrzeuges gezeigt. Im Gehäuse 32 dieses Steuerventils steht ein Rückführkolben 33 unter der Wirkung einer Feder 35 und dient außerdem als Sitz 37 für einen Ventilkörper 39. Im geöffneten Zustand des Ventils 37> 39 ist der Bremszylinder 41 für die Hiniterradbremsen des Anhängerfahrzeuges über den Auslaß 43 entlüftet. Der Ventilkörper 39 ist mit dem Ventilkörper 45 zu einem Doppelventilkörper vereinigt. Der Ventilkörper 45 wirkt mit einem Sitz 47 zusammen, der Teil des Steuerkolbens 49 ist. Auch der letztere Kolben ist von einer Feder 105 nicht linearer Charakteristik belastet.In Fig. 3 is the control valve 31 for the rear axle of the trailer vehicle, not shown, shown. In the housing 32 of this control valve is a return piston 33 under the action of a spring 35 and also serves as a seat 37 for a Valve body 39. When the valve 37> 39 is open, the brake cylinder 41 is for the rear wheel brakes of the trailer vehicle is vented via outlet 43. The valve body 39 is with the Valve body 45 combined into a double valve body. The valve body 45 acts with a seat 47 together, which is part of the control piston 49. The latter piston is also supported by a spring 105 loaded with non-linear characteristics.

Die nicht lineare, z. B. nach einer quadratischen Funktion verlaufende Charakteristik der beiden Federn 103 und 105 kann durch Ausbildung des Federdrahtes mit verschiedenen/ Durchmessern erzielt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Durchmesser der einzielnen Windungen über die axiale Länge der Feder verschieden groß zu'wählen, also z. B. der Feder eine kegelige Form zu geben.The non-linear, e.g. B. running according to a quadratic function characteristic of the two Springs 103 and 105 can be formed by the Spring wire with different / diameters achieved will. Another possibility is to determine the diameter of the individual turns zu'wahl different sizes over the axial length of the spring, so z. B. the spring has a conical shape admit.

Der Kolben 49 ist bei 55 im Gehäuse 31 des Steuerventils abgedichtet geführt, und. seinie Manschette 57 wirkt wiederum als Rückschlagventil zur Füllung des Hilfsluftbehälters 59 aus der Hauptluftleitung 7.The piston 49 is at 55 in the housing 31 of the Control valve sealed out, and. his cuff 57 in turn acts as a check valve Filling of the auxiliary air tank 59 from the main air line 7.

Die Wirkungsweise der in den Fig. 1 und 3 gezeigten Steuerventile des Anhängerfahrzeuges ist folgende: In gleicherweise wie bei dem im Hauptpatent beschriebenem Ausführungsbeispiel nehmen die Teile der Steuerventile im ungebremsten Fahrzustand die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung ein. Zu beiden Seiten des Steuerkolbens 3 des zur Vorderachse gehörenden Steuerventils 1 herrscht der gleiche Überdruck der Anhängersteuerleitung 7 bzw. des Behälters 9. Der Kolben wird, dabei von der Feder 11 in seiner oberen Endlage gehalten, in welcher das Ventil 17,19 durch Anheben, der Hülse 13 geöffnet ist. Der Bremszylinder 27 ist über dieses offene Ventil und den Auslaß 29 ins Freie enitlüftet. -The operation of the control valves of the trailer vehicle shown in FIGS. 1 and 3 is the following: In the same way as in the main patent described embodiment take the parts of the control valves in the unbraked driving state the position shown in the drawing. On both sides of the control piston 3 of the for The control valve 1 belonging to the front axle has the same overpressure in the trailer control line 7 or the container 9. The piston is held in its upper end position by the spring 11, in which the valve 17,19 by lifting, the sleeve 13 is opened. The brake cylinder 27 is above this open valve and the outlet 29 ventilated to the outside. -

Beim Steuerventil 31 der Hinterachse des Fahrzeuges herrscht Druckgleichheit zu beiden Seiten des Kolbens 49, und! der letztere nimmt unter der zusätzlichen Belastung durch die Feder 105 seine in der Zeichnung obere Endlage ein. In dieser ist der Bremszylinder 41 bei geöffheitem Ventil 37, 39 durch den Auslaß 43 entlüftet. Der Auslaßventilkörper 39 ist vom Sitz 37 im Rückführkolben 33 abgehoben, welcher im gelösten Zustand der Bremse unter der Wirkung der Feder 35 ebenfalls seine in der Zeichnung obere Endlage einnimmt.In the case of the control valve 31 of the rear axle of the vehicle, the pressure is equal on both sides of the piston 49, and! the latter takes its toll under the additional load from the spring 105 upper end position in the drawing. The brake cylinder 41 is in this when the valve 37, 39 is open vented through outlet 43. The outlet valve body 39 is from the seat 37 in the return piston 33 lifted, which in the released state of the brake under the action of the spring 35 also its in the drawing assumes the upper end position.

Wenn der Fahrer des Triebwagens durch Verringern des Druckes in der Anhängersteuerleitung 7 eine Bremsung des Anhängerfahrzeuges einleitet, so beginnt unter dem zur Wirkung 'kommenden einseitigen Überdruck des Behälters 9 der Kolben 3 des Steuerventils gemäß Fig. 1 gegen die Kraft der Feder 11 seine Bewegung mach unten, wobei sich schließlich der Ventilkörper 17 auf dem Sitz 19 am Rückführkolben 21 setzt und dafür die Hülse 13 sich vom Steuerkolben, 3 entfernt. Dies bedeutet, daß nunmehr der Zylinder 27 vom Auslaß 29 getrennt ist, Druckluft aus dem Behälter 9 aber durch die Hülse 13 zum Zylinder 27 strömen kann, dessen Kolben die Bremsen der. Vorderräder des Fahrzeuges in der üblichen Weise betätigt. Der im Zylinder. 27 sich aufbauende Druck wirkt auf den Rückführkolben. 21 mit der Folge einer Bewegung desselben gegen die Kraft der Feder 103. Dabei kommt; es zu einem erneutem Aufsitzen der Hülse 13 auf dem Steuerkolben 3, womit eine Bremsabschlußstellung erreicht ist, aus welcher erst bei weiterer Verringerung des Druckes in der Steuerleitung 7 eine Verstärkung der Bremsung eintritt.If the driver of the railcar by reducing the pressure in the trailer control line 7 initiates braking of the trailer vehicle, then begins under the 'coming into effect one-sided overpressure of the container 9 of the piston 3 of the control valve according to FIG. 1 against the force the spring 11 makes its movement below, whereby The valve body 17 finally rests on the seat 19 on the return piston 21 and the sleeve 13 moves away from the control piston 3. This means, that now the cylinder 27 is separated from the outlet 29, but compressed air from the container 9 through the sleeve 13 can flow to the cylinder 27, the piston of which the brakes of the. Front wheels of the vehicle operated in the usual way. The one in the cylinder. 27 building up pressure acts on the Return piston. 21 with the consequence of a movement of the same against the force of the spring 103. Here comes; it leads to a renewed seating of the sleeve 13 on the control piston 3, whereby a braking final position is reached, from which only when the pressure in the control line is further reduced 7 a gain in braking occurs.

Bei der nicht linearen Charakteristik der Feder 103 wächst deren Widerstand z. B. nach einer quadratischen Funktion, was den in Fig. 2 gezeigten Verlauf des. Bremsdruckes in Abhängigkeit von der Absenkung des Steuerleitungsdruckes ergibt. Dieser Bremsdruck steigt im Kurvenabschnitt 107 flacher an als im Abschnitt; 109, was zur Folge hat, daß die Vorderachse bei verhältnismäßig kleinen Bremsstufen und damit praktisch unbedeutenden Verlagerung der Achslast in Richtung zur Vorderachse ■— bezogen auf gleiche Absenkungsbeträge des Steuerleitungsdruckes — schwächer abgebremst wird als bei höheren Bremsstufen, bei welchen es infolge der stärkeren Verzögerung zu entsprechend stärkeren Achslastverlagerungen kommt. Zur Erzielung dieser besonderen Charakteristik des Verlaufes der Bremsdrücke ist nicht mehr — wie bei der Aus-In the case of the non-linear characteristic of the spring 103, its resistance increases e.g. B. after a quadratic function, which is the curve shown in Fig. 2. Brake pressure as a function of the Lowering the control line pressure results. This brake pressure rises more flat in curve section 107 on than in the section; 109, which has the consequence that the front axle at relatively low braking levels and thus practically insignificant shifting of the axle load towards the front axle ■ - based on the same amount of reduction in the control line pressure - the brakes are less pronounced than at higher braking levels, at which the stronger deceleration leads to correspondingly stronger ones Axle load shifts are coming. To achieve this special characteristic of the course of the Brake pressures is no longer - as with the

führung gemäß demHauptpatent — eine besondere Zusatzfeder erforderlich, sondlern die Verhältnisse werden von der einen Feder .103 beherrscht, welche infolge ihrer besonderen Formgebung eine nichtlineare Charakteristik hat.management according to the main patent - a special one Additional spring required, the circumstances are dominated by one spring .103, which one has a non-linear characteristic due to its special shape.

Im Steuerventil 31 der Hinterachse verursacht die vom Fahrer des Triebwagens veranlaß te D rucksenkung in der Hauptluftleitung 7 eine einseitige Beaufschlagung des Steuerkolbens 49 durch den Druck im Hilfsluftbehälter 59 mit der Folge einer Bewegung dieses Kolbens gegenüber der ebenfalls eine nicht lineare Charakteristik aufweisenden Feder 105. Bei dieser Kolbeinbewegung wird mit Aufsetzen des Ventilkörpers 39 auf den zum Rückführkolben 33 gehörenden Sitz 37 der Einlaßventilkörper 45 von. seinem Sitz 47 abgehoben. Die Druckluft strömt aus dem -Behälter. 59 zum Bremszylinder 41 und betätigt dessen Kolben zwecks Anlegens der Bremsbacken in den Trommeln derIn the control valve 31 of the rear axle, the pressure reduction caused by the driver of the railcar in the main air line 7 a unilateral action of the control piston 49 by the Pressure in the auxiliary air tank 59 with the consequence of a movement of this piston with respect to the likewise a spring 105 exhibiting a non-linear characteristic of the valve body 39 on the seat 37 of the inlet valve body belonging to the return piston 33 45 of. his seat 47 lifted. The compressed air flows out of the container. 59 to the brake cylinder 41 and actuates the piston to apply the brake shoes in the drums of the

ao Hinterräder. Der sich aufbauende Bremszylinderdruck beaufschlagt den Rückführkolben 33, und! der letztere bewegt sich unter Überwindung der Gegenkraft der Feder 35 nach abwärts bis zum erneuten Abschluß des Ventils 45, 47. Damit ist auch, im Steuerventil 31 der Hinterachse einie Bremsabschlußstellung erreicht, von welcher ausgehend nur eine weitere Verringerung des Steuerleitungsdruckes eine Verstärkung der Bremsung bewirken kann.ao rear wheels. The building up brake cylinder pressure acts on the return piston 33, and! the latter moves while overcoming the opposing force the spring 35 downwards until the valve 45, 47 is closed again Control valve 31 of the rear axle in a brake final position reached, starting from which only a further reduction in the control line pressure can cause an increase in braking.

Die nichtlineare Charakteristik der dem Steuerkolben. 49 belastenden Feder 105 hat zur Folge, daß mit fortschreitender Abwärtsbewegung des Steuerkolbens 49,' also mit zunehmender Verstärkung der Bremsung der auf gleiche Beträge der Druckabsenkung in der Steuerleitung bezogene Weg dieses Kolbens infolge des z. B. wiederum nach einer quadratischen Funktion, anwachsenden.Widerstandes der Feder 105 immer kleiner wird, so daß es dementsprechend auch einer immer geringeren Mehrbeaufschlagung des Rückführkolbens 33 bedarf, um eine Abschluß stellung herbeizuführen, in der sowohl Einlaß- als auch Auslaßventil geschlossen sind:.
Die Anstiegswerte des Bremsdruckes an den Hinterrädern verlaufen also, wie die Linie 111 bis 113 in. Fig. 4 der Zeichnung erkennen läßt, zunehmend flacher.The non-linear characteristic of the control piston. 49 loaded spring 105 has the consequence that with progressive downward movement of the control piston 49, 'so with increasing amplification of the braking of the same amount of pressure reduction in the control line related path of this piston due to the z. B. again according to a quadratic function, increasing resistance of the spring 105 becomes smaller and smaller, so that there is accordingly also an ever smaller additional application of the return piston 33 required to bring about a final position in which both inlet and outlet valve are closed.
The increase values of the brake pressure at the rear wheels therefore run increasingly flatter, as can be seen from the line 111 to 113 in FIG. 4 of the drawing.

Bei der Bremsung des Anhängerfahrzeuges wird also die sich einstellende Mehrbelastung der Vorderachse gegenüber der Hinterachse durch die höhere Abbremsung der Vorderräder gemäß Linie 109 und¹ geringere Abbremsung der Hinterräder nach Linie 113 (Fig. 4) berücksichtigt, so daß die gestellte Aufgabe mit den den Gegenstand des Zusatzpatentes bildenden Mitteln in vollem Umfang gelöst ist.When braking the trailer, the resulting additional load on the front axle compared to the rear axle due to the higher braking of the front wheels according to line 109 and ¹ lower braking of the rear wheels according to line 113 (Fig. 4) is taken into account, so that the task at hand with the object of the additional patent-forming means is fully resolved.

Der Gedanke der Zusiatzerfindung läßt sich in gleicher Weise auch bei den Ausführungsbeispielen von Steuerventilen gemäß den Fig. 5 und 7 des Hauptpatentes, verwirklichen, wobei ebenfalls die Federn 23, 25 bzw. 51, 53 durch nur je eine Feder 103 bzw. 105 von nicht linearer Charakteristik zu ersetzen sind. Die Wirkungsweise ist dann die gleiche wie die vorstehend beschriebene. Der jeweilige Beladungszustand des Fahrzeuges findet in der bereits im Hauptpatent beschriebenen Weise seine Berücksichtigung. Auch bei einer Berücksichtigung der Fahrzeugbeladung in der am sich bekannten Weise, Steuer- und Rückführkolben, des Anhängersteuerventils über einen. Waagebalken zu verbinden, dessen Drehpunkt in Abhängigkeit von der Beladung verschoben wärd^ ist es in der beschriebenen Weise möglich, den Rückführkolben des Steuerventils für die Vorderräder und den Steuerkolben des Steuerventils für die Hinterräder durch Federn von nicht linearer Charakteristik zu belasten, um damit den gewünschten Verlauf der Bremskräfte zu erzielen.The idea of the additional invention can be found in the same way also in the embodiments of control valves according to FIGS. 5 and 7 of the Main patent, realizing, whereby the springs 23, 25 or 51, 53 by only one spring each 103 or 105 of non-linear characteristics are to be replaced. The mode of action is then same as that described above. The respective load status of the vehicle can be found in the manner already described in the main patent, its consideration. Even when considering the vehicle loading in the manner known per se, control and return pistons, des Trailer control valve via a. To connect the balance beam, its pivot point as a function of the loading would be shifted ^ it is described in the Way possible, the return piston of the control valve for the front wheels and the control piston of the control valve for the rear wheels to be loaded by springs of non-linear characteristics in order to achieve the desired course of the To achieve braking forces.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Druckluftbremseinrichtung für Kraftfahrzeuganhänger, deren Steuerventile für die Bremsen der Vorderräder und der Hinterräder so ausgebildet sind, daß nach Erreichen eines bestimmten Wertes der Bremsdruckanstieg an der Vorderradbremse steiler und derjenige an der Hinterradbremse flacher als vor Erreichen dieses Wertes verläuft, nach Patent 937 030, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückfütor^ kolben des die Vorderradbremse überwachenden Steuerventils und/oder der Steuerkolben des die Hinterradbremse überwachenden Steuerventils' von Federn (103 bzw. 105) nicht linearer Charakteristik belaßtet sind.Compressed air brake device for motor vehicle trailers, the control valves of which for the Brakes of the front wheels and the rear wheels are designed so that after reaching a certain value, the brake pressure increase at the front brake is steeper and that of the the rear brake is flatter than before this value was reached, according to patent 937 030, characterized in that the Rückfütor ^ piston of the front brake monitoring Control valve and / or the control piston of the control valve monitoring the rear wheel brake of springs (103 or 105) with non-linear characteristics are left. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 509 698/289 3.56 (609 609 9.56)© 509 698/289 3.56 (609 609 9.56)