Steuervorrichtung an indirekt wirkenden Druckluftbremsen von Fahrzeugen. Bei bekannten Druckluftbremsen, bei denen dem Bremszylinder ein Druckübersetzer mit beispielsweise in Abhängigkeit der Fahrzeug beladung einstellbarem Übersetzungsverhältnis vorgeschaltet ist, der von dem auf die Druck senkungen in der Bremsleitung ansprechenden Steuerventil überwacht wird, besteht der Nachteil, dass bei kleinen Übersetzungsver hältnissen des Druckübersetzers der Druck im Bremszylinder zu Beginn einer Bremsung nicht genügend rasch ansteigt.
Eine bekannte Massnahme zur Beseitigung dieses Nachteils besteht beispielsweise darin, während des ersten Druckanstieges im Bremszylinder den Druckübersetzer dadurch auszuschalten, dass er auf das grosse Übersetzungsverhältnis ein gestellt bleibt. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Höhe des für das Anlegen der Brems klötze notwendigen Mindestdruckes im Brems zylinder vom Übersetzungsverhältnis des Druckübersetzers unabhängig wird.
Die Erfindung bezweckt, die Steuervor richtung an Druckluftbremsen von Fahr zeugen in solcher Weise auszubilden, dass die genannten Nachteile der bisher bekannt gewordenen Konstruktion beseitigt werden. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der ein Steuerventil die Verbindung des Hilfs- luftbehälters mit der Steuerkammer eines die Füllung des Bremszylinders steuernden Druckübersetzers mit in Abhängigkeit einer Betriebsbedingung des Fahrzeuges einstell barem Übersetzungsverhältnis überwacht, wo- bei der Druck in der Steuerkammer das Steuerventil im Sinne der Unterbrechung der genannten Verbindung beeinflusst,
ist erfin dungsgemäss das Steuerventil mit einer zusätz lichen Steuerkammer versehen, deren Druck der Unterbrechung der genannten Verbindung entgegenwirkt, und ferner ist eine Einrich tung vorgesehen, durch die zu Beginn einer Bremsung in der zusätzlichen Steuerkammer ein Druckstoss erzeugt wird, dessen Verlauf durch eine in Abhängigkeit des am Druck übersetzer eingestellten- Übersetzungsverhält nisses sich verändernde Drosselöffnung derart überwacht wird,
_ dass bei einer Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des Drucküber setzers im Sinn einer Vergrösserung des Druk- kes im Bremszylinder bezüglich des Druckes in der Steuerkammer die Wirkung des Druck stosses herabgesetzt wird. Unter der genannten Betriebsbedingung des Fahrzeuges kann z. B. dessen Beladung oder dessen Geschwindigkeit verstanden werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. In einem Gehäuse 55 eines Steuer ventils i; ist ein auf einem Teil seiner Länge mit einer Bohrung 56 versehener Ventilstössel 57 verschiebbar geführt. Sein unteres Ende ragt in einen von einer Membrane 58 in zwei Kam mern 59, 61 geteilten Gehäuseteil und ist an einem mit der Membrane 58 verbundenen Tel ler 62 befestigt. Die Kammer 59 ist über die Leitung 60 an die Hauptluftleitung L und die Kammer 61 an den Steuerluftbehälter S angeschlossen.
Das obere Ende des Stössels 57 ragt in einen durch eine Membrane 63 eben falls in zwei Kammern 64, 65 geteilten Ge häuseteil und ist mit dieser Membrane starr verbunden. Die Kammer 64 besitzt einen durch einen federbelasteten Ventilteller 66 überwach ten, über die Leitung 67 mit dem Hilfsluft- behälter H verbundenen Eingang und ist im übrigen an einen Expansionsbehälter F über eine Leitung 32 angeschlossen.
Der mit dem Steuerventil E zusammen gebaute Beschleuniger B weist in seinem untern Teil eine als zylindrische Führung aus gebildete und mit der Kammer 59 verbun dene Kammer 69 auf: In dieser ist ein Körper 71, an dem ein rechtwinklig abgekröpfter Hebel 72 drehbar gelagert ist, parallel zur Achse des Stössels 57 verschiebbar geführt, wobei er normalerweise auf dein Teller 62 auf liegt.
Der rechtwinklig zur Achse des Stö ssels stehende Teil des Hebels 72 ragt durch einen Schlitz 73 in der genannten Führung in solcher Weise in die Kammer 59 hinein, dass er bei einer Aufwärtsbewegung des Körpers 71 an der obern Begrenzungswand der Kam mer 59 zum Anschlagen kommt und sich dabei mit seinen Anlenkungspunkt am Körper 71 dreht. Die Kammer 69 mündet über ein Strö mungsventil 74 in eine grössere Übertragungs kammer 75, die über eine Drosselstelle 76 einen Ausgang nach der Kammer 65 besitzt.
Der federbelastete Ventilkörper 80 ist mit einem Stössel 77 versehen, der in der dargestellten Ruhestellung des Beschleunigers auf dein zu ihm parallelen Teil des Hebels 72 aufliegt. Mit dem- Ventilkörper 80 ist ein bis nahe an die Gehusewandung sich erstreckender Kolben 81 starr verbunden, der bei geöffnetem Ventil 74 ein Abströmen von Druckluft in die Kammer 75 gestattet und der das Ventil offen hält, solange die Strömung anhält.
Das Mindestdruckventil JU besitzt zwei von einander durch die Membran 50 getrennte Steuerkammern 45, 46, von denen die erstere mit der Kammer 64 des Steuerventils E v6r- bunden ist. Die Kammer 46 steht dagegen einerseits mit der Kammer 65 des Steuer- ventils E und anderseits über die Leitung 4 7 und die veränderliche Drosselöffnung 48 mit der Aussenluft in Verbindung. Der Ventil körper des Ventils 43 ist mittels des Stössels 49 mit der Membrane 50 verbunden und wird normalerweise durch die Feder 51 von seinem Sitz abgehoben gehalten.
Parallel zum Ventil 43 ist die Drosselstelle 52 angeordnet.
Ein Druckübersetzer J ist mit zwei Ge häusen 30, 33 versehen, in denen je eine Mem brane 20, 44 untergebracht ist, .die die Druck kammern 53, 54 abschliessen und mit den En den eines Waagebalkens 82 mechanisch ver bunden sind. Der letztere liegt an einem ab gerundeten Vorsprung 83 einer in den Füh rungen 84, 85 verschiebbar gelagerten Stange 86 auf. Diese Stange wird in nicht näher dar gestellter Weise in Abhängigkeit der Beladung des Fahrzeuges nach rechts oder links ver schoben, wobei einer Verschiebung in Pfeil richtung eine Zunahme der Beladung ent spricht. Das linke Ende der Stange 86 be wirkt bei dieser Verschiebung in Pfeilrich tung eine stetige Zunahme der Weite der Drosselöffnung 48.
Während die Membrane 20 dazu dient, unter dem Einfluss des Druckes in der mit dem Expansionsbehälter F ver bundenen Druckkammer 54 das linke Ende des Wiegebalkens 82 "nach oben zu drücken, dient die Membrane 44 dazu, ein Doppel ventil 93 zu steuern. Der federbelastete und mit einer nach der Aussenluft führenden Bohrung versehene Ventilkörper 94 wird nor malerweise auf einen durch die die Kammer 53 abschliessende Trennwand 95 gebildeten Sitz gedrückt. In dieser Stellung des Ventils ist daher die mit dem Hilfsluftbehälter 1I ver bundene Kammer 96 von der mit dem Brems zylinder Z verbundenen Kammer 53 abge schlossen, während diese letztere über die Boh rung im Ventilkörper 94 mit der Aussenluft verbunden ist.
Wird das rechte Ende des Waagebalkens 82 nach unten gedrückt, so kommt ein an der Membrane 44 befestigter Stössel 97 auf dem Ventilkörper 94 zum Auf liegen, wobei vorerst die Bohrung in letzterem abgeschlossen und bei weiterer Verschiebung der Membrane 44 der Ventilkörper von seinem Sitz abgehoben wird und damit die Kammern 53 und 96 miteinander verbunden werden.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist fol gende: Bei einer Drucksenkung in der Haupt luftleitung L wird der Teller 62 unter dem Ei influss des Druckes im Steuerluftbehälter S unter Mitnahme des Stössels 57 und des Kör pers 71 nach oben bewegt. Der Hebel 72 stösst dabei gegen den Stössel 77 und öffnet das Ventil 74, so dass Druckluft aus der Hauptleitung L in die Übertragungskammer 75 abgezapft wird. Der Stössel 57 kommt bei seiner Aufwärtsbewegung am Ventilteller 66 zum Anliegen und schliesst dadurch die bis dahin vorhandene Verbindung des Behälters F über die Leitung 32, die Kammer 64 und die Bohrung 56 mit der Aussenluft ab.
Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Stössels 57 hebt dieser den Ventilteller 66 von seinem Sitz ab und verbindet dadurch den Hilfsluft behälter H über das offene Ventil 43, die Leitung 67, die Kammer 64 und die Leitung 32 mit dem Behälter F. Da dieser Zufluss von Druckluft im wesentlichen ungehindert erfolgt, erhält der Behälter einen raschen ersten Ein- sehuss von Druckluft, der sich auch auf die Kammer 54 des Druckübersetzers J auswirkt. Das linke Ende des Waagebalkens 82 geht infolgedessen nach oben und drückt sein rechtes Ende nach unten.
Der Stösses 97 schliesst nun die Bohrung im Ventilkörper 94 ab und verbindet die beiden Kammern 53 und 96, so dass Druckluft aus dem Hilfsluft- behälter H in den Bremszylinder fliesst und die Bremsklötze zum Anliegen bringt. Infolge der in der Leitung 32 vorhandenen Reibungs widerstände entsteht dabei in der Kammer 64 eine Stauung, die einen auf die Membrane 63 wirkenden unerwünschten Druck zur Folge hat, da dieser Druck auftritt, bevor sich im Bremszylinder ein Druck aufbauen kann.
In folge der Verbindung der Übertragungskam mer 75 über die Drosselstelle 76 mit der Kam mer 65 entsteht aber in dieser letzteren ein dem Druck in der Kammer 64 entgegenwir kender Druck, der ein vorzeitiges Schliessen durch den Ventilteller 66 verhindert. Bei der beschriebenen Betätigung des Be schleunigers B ist der Hebel 72 an dem recht winklig zur Achse des Stössels 57 stehenden Teil gedreht worden und am andern Teil da durch ausser Berührung mit dem Ventilstössel 77 gekommen. Damit ist der Einfluss der Mem brane 58 auf das Ventil 74 ausgeschaltet; die sds wird jedoch von der abströmenden Haupt leitungsluft weiterhin offen gehalten, bis der Druck in der Übertragungskammer 75 so weit angestiegen ist, dass die Strömung aufhört.
Das Ventil wird nun von seiner Feder ge schlossen, so dass die Abzapfung unterbrochen wird. Die in den Kammern 75, 65 und 46 noch vorhandene Drucklift gleicht sich nun allmählich über die Drosselöffnung 48 nach der Aussenluft aus, so dass die Membrane 63 des Steuerventils E nur noch unter dem Druck in der Kammer 64 steht.
Mit denn Abklingen des Druckes in der Kammer 65 ist aber auch der von der Stauung der dem Behälter F zufliessenden Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter entstandene Druck in der Kammer 64 gesunken, da unterdessen dos Mindestdruckventil 111 angesprochen und an Stelle der direkten Verbindung über das Ventil 43 die Drosselstelle 52 eingeschaltet hat.
Damit ist das Steuerventil in denjenigen Be triebszustand übergegangen, in dem es unter dein alleinigen Einfluss der Drucke in der Leitungskammer 59, der mit dem Steuerluft behälter H verbundenen Kammer 61 und der mit dem Behälter F verbundenen Kammer 64 steht.
Die veränderliche Drosselöffnung 48 be wirkt, da.ss das Abklingen des Druckes in den Kammern 64 des Steuerventils E und 45 des Mindestdruckventils M je nach der Beladung des Fahrzeuges verschieden schnell erfolgt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, steht die Drosselöffnung 48 bei am stärksten nach rechts verschobener Stange 86 am weitesten offen, das heisst, die Drucke in den Kammern 64 und 45 klingen rasch ab. Umgekehrt ist die Öffnung 48 bei leerem Wagen nur wenig offen, so dass in diesem Fall das Steuerventil E und das Mindestdruckventil 111 länger unter dem Einfluss des Gegendruckes in den Kam- mein 65 und 46 stehen.
Hierdurch wird zu Beginn des Auffüllens des Expansionsbehäl- ters F, also bei offenem Ventil 43, diesem Be hälter mehr und schneller. Druckluft zugeführt als bei beladenen Wagen. Durch die Charak teristik des Druckübersetzers J, nach welcher der Druck im Bremszylinder Z bei leerem Wagen langsamer ansteigt als bei beladenem Wagen, wirkt sich die schnellere Aufladung des Behälters F im Bremszylinder nur in ab geschwächtem Masse aus.
Durch geeignete Fahl der Kammern. 46 und 65 im Verhält nis zur Drosselöffnung 48 lässt sich erreichen, dass einerseits der erste Druckanstieg im Bremszylinder bei leeren und- bei beladenen Wagen zeitlich ungefähr gleich rasch erfolgt, und dass anderseits der bei Schliessung des Mindestdruckventils M erreichte Druck im Bremszylinder mit zunehmender Beladung des Wagens ungefähr proportional dem zu lässigen Höchstdruck im Bremszylinder Z ansteigt.
Unter Umständen kann es zweckmässig sein, nicht das ganze aus der Hauptluftleitung abgezapfte Luftvolumen über die Drosselöff nung 48 abzuleiten, sondern beispielsweise die Übertragungskammer 75 mit einer in. die Aussenluft mündenden Bohrung zu versehen.
Die Erfindung ist ferner auch auf Druck luftbremsen anwendbar, bei denen ein der Stange 86 entsprechendes Organ nicht stetig, sondern in zwei oder mehr Stufen einstellbar ist. Auch könnte das Küken eines Hahns mit der Stange 86 in Antriebsverbindung stehen, wobei durch Drehung desselben ein veränder licher Auslass erzeugt wird.
Im weiteren kann in der Verbindung zwischen der Kammer 46 des Mindestdruckventils M und der Leitung 47 eine zusätzliche Düse vorgesehen sein, iun nötigenfalls die Wirkung der der Kammer 46 zugeführten Druckluft gegenüber der Wir kung der der Kammer 65 des Steuerventils zugeführten Druckluft abzuschwächen.
Control device on indirectly acting air brakes in vehicles. In known compressed air brakes, in which the brake cylinder is preceded by a pressure booster with, for example, a gear ratio that can be set as a function of the vehicle load, which is monitored by the control valve that responds to the pressure drops in the brake line, there is the disadvantage that the pressure booster increases the pressure at low gear ratios of the booster does not rise sufficiently quickly in the brake cylinder at the beginning of braking.
A known measure for eliminating this disadvantage is, for example, to switch off the pressure booster during the first pressure increase in the brake cylinder by keeping it set to the large transmission ratio. However, this has the disadvantage that the level of the minimum pressure necessary for applying the brake pads in the brake cylinder is independent of the transmission ratio of the pressure booster.
The invention aims to testify the Steuervor direction to compressed air brakes of vehicles in such a way that the disadvantages mentioned of the previously known construction are eliminated. In the device according to the invention, in which a control valve monitors the connection of the auxiliary air reservoir with the control chamber of a pressure booster which controls the filling of the brake cylinder and has a transmission ratio that can be set as a function of an operating condition of the vehicle, with the pressure in the control chamber controlling the control valve in the Affects the interruption of the mentioned connection,
is inven tion according to the control valve provided with an additional union control chamber, the pressure of which counteracts the interruption of the connection mentioned, and a device is provided through which a pressure surge is generated at the beginning of braking in the additional control chamber, the course of which is dependent on the throttle opening set on the pressure intensifier is monitored in such a way that it changes
_ that when there is a change in the transmission ratio of the pressure booster in the sense of an increase in the pressure in the brake cylinder with respect to the pressure in the control chamber, the effect of the pressure surge is reduced. Under the mentioned operating condition of the vehicle, for. B. its loading or its speed can be understood.
In the drawing, a Ausführungsbei game of the subject invention is shown schematically. In a housing 55 of a control valve i; a valve stem 57 provided with a bore 56 over part of its length is guided displaceably. Its lower end protrudes into a housing part divided by a membrane 58 in two chambers 59, 61 and is attached to a Tel ler 62 connected to the membrane 58. The chamber 59 is connected to the main air line L and the chamber 61 to the control air tank S via the line 60.
The upper end of the plunger 57 protrudes into a housing part also divided by a membrane 63 in two chambers 64, 65 and is rigidly connected to this membrane. The chamber 64 has an inlet which is monitored by a spring-loaded valve disk 66 and is connected to the auxiliary air tank H via the line 67 and is also connected to an expansion tank F via a line 32.
The built with the control valve E together accelerator B has in its lower part a cylindrical guide formed and connected to the chamber 59 dene chamber 69: In this is a body 71 on which a right-angled lever 72 is rotatably mounted, parallel guided displaceably to the axis of the plunger 57, whereby it normally rests on your plate 62.
The part of the lever 72 standing at right angles to the axis of the plunger protrudes through a slot 73 in the mentioned guide into the chamber 59 in such a way that when the body 71 moves upwards it comes to abut the upper boundary wall of the chamber 59 and rotates with its point of articulation on the body 71. The chamber 69 opens via a flow valve 74 into a larger transmission chamber 75 which has an outlet to the chamber 65 via a throttle point 76.
The spring-loaded valve body 80 is provided with a plunger 77 which, in the illustrated rest position of the accelerator, rests on the part of the lever 72 parallel to it. A piston 81 is rigidly connected to the valve body 80 and extends close to the housing wall. When the valve 74 is open, the piston 81 allows compressed air to flow into the chamber 75 and keeps the valve open as long as the flow continues.
The minimum pressure valve JU has two control chambers 45, 46 separated from one another by the membrane 50, of which the former is connected to the chamber 64 of the control valve E. The chamber 46, on the other hand, is connected on the one hand to the chamber 65 of the control valve E and on the other hand via the line 47 and the variable throttle opening 48 with the outside air. The valve body of the valve 43 is connected to the diaphragm 50 by means of the plunger 49 and is normally kept lifted from its seat by the spring 51.
The throttle point 52 is arranged parallel to the valve 43.
A pressure booster J is provided with two Ge housings 30, 33, in each of which a mem brane 20, 44 is housed, .the pressure chambers 53, 54 close and with the ends of a balance arm 82 are mechanically connected. The latter rests on a rounded projection 83 from a rod 86 slidably mounted in the guides 84, 85. This rod is in a manner not shown, depending on the load on the vehicle, shifted to the right or left, with a shift in the direction of the arrow corresponding to an increase in the load. During this shift in the direction of the arrow, the left end of the rod 86 causes a steady increase in the width of the throttle opening 48.
While the diaphragm 20 serves to press the left end of the weighing beam 82 ″ upwards under the influence of the pressure in the pressure chamber 54 connected to the expansion tank F, the diaphragm 44 serves to control a double valve 93. The spring-loaded and valve body 94 provided with a bore leading to the outside air is normally pressed onto a seat formed by the partition 95 closing off the chamber 53. In this position of the valve, the chamber 96 connected to the auxiliary air reservoir 11 is separated from the chamber 96 connected to the brake cylinder Z. connected chamber 53 closed, while the latter is connected via the Boh tion in the valve body 94 with the outside air.
If the right end of the balance arm 82 is pressed down, a plunger 97 attached to the diaphragm 44 comes to rest on the valve body 94, initially closing the bore in the latter and lifting the valve body from its seat when the diaphragm 44 is moved further and so that the chambers 53 and 96 are connected to one another.
The operation of the device is fol lowing: When the pressure in the main air line L is lowered, the plate 62 is moved under the egg influx of the pressure in the control air tank S while taking the plunger 57 and the body 71 upwards. The lever 72 pushes against the plunger 77 and opens the valve 74, so that compressed air is tapped from the main line L into the transmission chamber 75. During its upward movement, the plunger 57 comes to rest on the valve plate 66 and thereby closes the connection between the container F via the line 32, the chamber 64 and the bore 56 with the outside air.
During the further upward movement of the plunger 57, it lifts the valve disk 66 from its seat and thereby connects the auxiliary air container H via the open valve 43, the line 67, the chamber 64 and the line 32 with the container F. Since this inflow of compressed air takes place essentially unhindered, the container receives a rapid first inflow of compressed air, which also affects the chamber 54 of the pressure booster J. As a result, the left end of the balance beam 82 goes up and pushes its right end down.
The push 97 now closes the bore in the valve body 94 and connects the two chambers 53 and 96 so that compressed air flows from the auxiliary air container H into the brake cylinder and brings the brake pads to rest. As a result of the frictional resistances present in the line 32, a congestion arises in the chamber 64, which results in an undesirable pressure acting on the diaphragm 63, since this pressure occurs before a pressure can build up in the brake cylinder.
As a result of the connection of the transfer chamber 75 via the throttle point 76 with the chamber 65, however, the pressure in the chamber 64 counteracts the pressure in the latter and prevents the valve disk 66 from closing prematurely. During the described actuation of the accelerator B, the lever 72 has been rotated on the part standing at right angles to the axis of the plunger 57 and has come out of contact with the valve plunger 77 on the other part. So that the influence of the mem brane 58 on the valve 74 is switched off; However, the sds is kept open by the outflowing main line air until the pressure in the transfer chamber 75 has risen to such an extent that the flow ceases.
The valve is now closed by its spring, so that the tapping is interrupted. The pressure lift still present in chambers 75, 65 and 46 is now gradually equalized to the outside air via throttle opening 48, so that membrane 63 of control valve E is only under the pressure in chamber 64.
As the pressure in the chamber 65 has decayed, the pressure in the chamber 64 resulting from the accumulation of the compressed air flowing into the container F from the auxiliary air container has also fallen, since the minimum pressure valve 111 is now addressed and instead of the direct connection via the valve 43 the Throttle point 52 has switched on.
Thus, the control valve has switched to the operating state in which it is under your sole influence of the pressures in the line chamber 59, the chamber 61 connected to the control air container H and the chamber 64 connected to the container F.
The variable throttle opening 48 has the effect that the pressure in the chambers 64 of the control valve E and 45 of the minimum pressure valve M decay at different rates depending on the load on the vehicle. As can be seen from the figure, the throttle opening 48 is most open when the rod 86 has been displaced most to the right, that is to say, the pressures in the chambers 64 and 45 decrease rapidly. Conversely, the opening 48 is only slightly open when the car is empty, so that in this case the control valve E and the minimum pressure valve 111 are longer under the influence of the counterpressure in the chambers 65 and 46.
As a result, at the beginning of the filling up of the expansion tank F, that is to say with the valve 43 open, this tank becomes more and faster. Compressed air supplied than when the car is loaded. Due to the characteristics of the pressure booster J, according to which the pressure in the brake cylinder Z rises more slowly when the car is empty than when the car is loaded, the faster charging of the container F in the brake cylinder only has a weakened effect.
By appropriate pallor of the chambers. 46 and 65 in relation to the throttle opening 48 can be achieved, on the one hand, that the first pressure increase in the brake cylinder with empty and loaded cars takes place at approximately the same speed, and on the other hand that the pressure in the brake cylinder reached when the minimum pressure valve M closes with increasing loading of the Car rises approximately proportionally to the maximum allowable pressure in the brake cylinder Z.
Under certain circumstances, it may be useful not to divert the entire volume of air drawn off from the main air line via the throttle opening 48, but rather, for example, to provide the transfer chamber 75 with a bore opening into the outside air.
The invention is also applicable to compressed air brakes, in which an organ corresponding to the rod 86 is not continuously, but adjustable in two or more stages. The plug of a tap could also be in drive connection with the rod 86, a variable outlet being generated by rotating it.
Furthermore, an additional nozzle can be provided in the connection between the chamber 46 of the minimum pressure valve M and the line 47 to weaken the effect of the compressed air supplied to the chamber 46 against the effect of the compressed air supplied to the chamber 65 of the control valve if necessary.