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Ventilvorrichtung für eine Folgesteuerung Die Erfindung bezieht sich
auf Ventilvorrichtungen und insbesondere auf Ventile für Folgesteuerungen zum Steuern
von durch einen Ströinungsmitteldruck betätigten Apparaten, bei denen Vorkehrungen
getroffen sind, um der Bedienungsperson zu ermöglichen, schnell die Betätigung der
Strömungsmitteldruckeinrichtung zu steuern, während sie von dein Ausmaß ihrer Betätigung
durch die Rückwirkung in Kenntnis gesetzt wird, die auf das von der Bedienungsperson
bediente Steuerglied ausgeübt wird.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Folgesteuerventil
zu schafften, mit dem die Öffnung des Ventils schneller als bisher bewirkt werden
kann. Noch eine weitere Aufgabe besteht darin, bei einer Vorrichtung der beschriebenen
Art eine neue und vereinfachte Anordnung von Teilen zu schaffen, die das Vorsehen
einer Handbetätigung der Hilfskraftvorrichtung im Falle des Versagens des Strömungsmitteldruckes
einschließt.
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Indem jetzt auf die Zeichnung Bezug genommen wird, wird die Erfindung
darin beschrieben als Teil eines fußbetätigten Bremssystems; es wird jedoch betont,
daß. die Erfindung in irgendeiner anderen zweckmäßigen Anordnung benutzt werden
kann, z. B. bei einer handbetätigten Steuervorrichtung oder einer wahlweise zu betätigenden
Bremsbetätigung zum Steuern von Fahrzeugen, die auf Schienen geführt sind.
Insbesondere
schließt die in der Zeichnung offen"bärte Einrichtung ein Biremspedal2 ein, eine
Bremsstange 3, einen Hilfskraftzylinder q., einen Behälter für ein Druckmittel,
wie z. Bi. Pre ßluft, und eine Ventilvorrichtung 6, um die Zufuhr des Druckmittels
von dem Bsvhälter 6 zu dem Zylinder d. zu steuern.
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,Die Ventilvorrichtung schließt ein Gehäuse 7 mit einem Paar von parallelen
Bohrungen 8 und 9 ein, wobei die erstere gleitbar einen Stößel no, die letztere
die mit i i# bezeichnete Baueinheit aufnimmt. Diese zuletzt genannte Buueinheit
enthält eine Regelfeder i:->, wobei die Anordnung derart ist, daßi beim Zusammendrücken
dieser Feder das unter dem Einfluß'l der elastischen Gegenkraft der Federn 1,9,
28 stehendeVentilverschluß,stückbetätigt und der Strom des Strömungsmitteldruckes
von dem Behälter 5 zu dem Hilfskraftzylinder 4, in einem Maße gesteuert wird, der
dem Ausmaße des Zusammendrückens der Feder verhältnisgleich ist. Nenn der Strömungsmitteldruck
zu dem Hilfskraftzylinder geleitet wird, übt der Druck auf den Kolben 2L2, entgegen
der auf die Feder wirkenden Kraft eine Rückwirkung aus, um eine Reaktion oder ein
Gefühl zu der Bedienungsperson zu leiten, so daß sie schnell über das Ausmaß des
Diruckes unterrichtet wird, der auf den Hilfskraftkolben ausgeübt wird.
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Wie gezeigt, betätigt die Baueinheit i!i ein Verschlußistück v3 mit
einrein Auslaßkopf iii. und einem Einlaßkopf 15, die in der Auslaßkammer 1.6 und
in der Einlaß'kammer 1;7 angeordnet sind. Die letztere steht in ständiger Vierbindung
mit dem Behälter 5 , über eine Leitung @i,8 und ist normalerweise von der Kammer
16 durch den anlaßventilkopf r51 getrennt, wobei eine- Feder ig das Verschlußstück
113 in die gezeigte Stellung bewegt. D'ie Auslaßl-,ammer n6 steht mit dem Zylinder
4. durch eine Leitung 2o in Verbindung, und wenn sich das VIerschlußstück 1S3 nach
links, wie in der Zeichnung dargestellt, bewegt, kann der Strämungsmitteldruck von
der Einlaßkammer,i7 zu der Auslaß@kamm@er 116, und von dort zu dem Hilf skraftzylinder
über die Leitung 20 treten.
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Gleitbar in der Bohrung 91 ist ein Ventilbetätigungsglied 2,1
angeordnet, an dessen linkem Endabschnitt eine druckabhängige Einrichtung in Form
eines in einem Zylinder verschiebbar angeordneten Kolbens 22 vorgesehen ist. Dbr
letztere ist mit einer zentrischen Bohrung versehen, um einen AuSlaßikanal2.3 zu
bilden, der in der gezeigten Stellung der Teile dazu dient, die Auslaßkammer 116,
mit einer Ausströmkammer 24. zu verbinden, wobei die letztere mit der freien Atmosphäre
durch die Öffnung 2,5, zweckmäßig über einen Filter 2,6 in Vierbindung steht. Die
Feder 12 ist zwischen den Kolben 22 und eine Kappe a7 geschaltet und kann, wie schon
oben angedeutet, zusammengedrückt werden, um die Detätigung des VerschluZstficks,
!ic3. zu bewirken.
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Aus der vorhergehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß Einlaßkopf
i:5 dies Verschlußstücks 13 in seiner Normalstellung geschlossen ist und sein AuslaPikopf
14 offen steht. Unter diesen Biedingongen wird der Hilfskraftzylinder4 nach der
Auißeiiluft zu entspannt über die Leitung 2o" die Kammer 16, die Bohrung 2i3, die
Ausströimkamm-er a4. und die Öffnung 25. Eine Feder 2i8 dient normaler weise dazu,'
um den Kolben -a:2 in einer derartigen Stellung zu halten, daß, der Auslaß'lcopf
14. offen ist.
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Beim Betätigen. des Ventils wird die Feder 1.2 genügend zusammengedrückt,
um das Ventilbetätigungsglied 211 nach links zu bewegen, worauf der Auslaßkopf 14
geschlossen wird, und eine Fortsetzung der Bewegung des Betätigungselementes wird
den Einlaßkopf.115 cffnen, um das D-ru.ckmittel von dem Behälter 5 zu dem Hilf skräftzylinder
4. über die Leitung ii8, die Kammer 1.7 und die Leitung ao zu leiben. Für den F,11,
da!ß@ die Bewegung des Ventilbetätigungsgliedes 211 unterbrochen wird, ist zu erkennen,
daß der Druck des Strömungsmittels in der Kammer 1,6 auf den Kolbeni 2,2 rückwirken
wird, und wenn diese Reaktionskraft genügend groß ist, um die Zusammendrückung der
Feder 12 zu überwinden, wird: der Kolben 22 nach rechts bewegt, wie in. der Zeichnung
zu erkennen ist, und zw=ar um einen genügend: großem Ei,-trag, um den Einlaßkopf
v5 zu schließen. In diesem Punkte ergibt sich keine weitere Erhöhung des Druckes
des Strömungsmittels in der Kammer 116, und die Ventile verbleiben beide in geschlossener
Stellung. Gleichzeitig wird eine rückwirkende Kraft durch die Feder 12 auf die Betätigung
vom Pedal 2 her ausgeübt.
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Um die oben erwähnte Betätigungskraft zu bewirken, wird bei der vorliegenden
Erfindung eine Hebelkonstruktion gebraucht, bei -der die B1ewegung des Ventils mit
Bezug auf die Bewegung des Stöß-els vergrößert ist und dadurch eine genaue und empfindliche
Steuerung erreicht wird. Wie gezeigt, ist ein Hebelarm 29 drehbar auf dem Drehzapfen
3o innerhalb des Gehäuses 7 gelagert, wobei das untere Ende des Hebels 29 die Kappe
27 betätigt und der Hebel zwischen seinen Enden mit dem Ventilbetätigungssböißel
io, beispielsweise mittels einer .Bolzen- und Schlitzverbindung 31; verbunden ist.
Eine Feder 32, deren eines Ende sich gegen eine Kappe 33 legt, die an dein
Gehäuse befestigt ist, und deren anderes Ende gegen eine Schulter 34. am Stößel
wirkt, dient normalerweise dazu, um den Hebel und das Gehäuse in der gezeigten Relativstellung
zueinander zu halben. In dieser Stellung legt sich der recht: Endabschnitt 35 des
S'tsö!ß'els oder der Stange iso gegen ein; in dem Gehäuse fest eingesetzte Buchse
36.
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Bei der besonderen dargestellten Anordnung ist das Pedale mechanisch
mit dem St=5ßiel io, beispielsweise durch eine Stange 3i7 verbunden, während das
Gehäuse 7 mit dem Bremsgestänge 3 mittels einer Stange 38 verbunden ist. Auf diese
Weise wird die Betätigung der Ventilvorrichtung 6, durch die Betätigung des Pedals
2 gesichert, und die Folgesteuerwirkung des Ventils wird durch die Stange 3.8 bei
der Betätigung des Biremsgestänges 3 gesichert, wobei das letztere mit der Stange
38 und dem druckabhängigen Element des Hilfskraftzylinders
d. durch
einen Hebel 39 verbunden ist, der drehbar um den Drehzapfen .,o auf einem zweckmäßigen
festen Teil des Fahrzeuges gelagert ist.
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Bei der Betätigung einer Hilfskraftvorrichtung wird, wie oben beschrieben,
die Bewegung der Ventilvorrichtung dadurch eingeleitet, daß1 das Pedale bewegt wird,
um den Hebel 2K) im Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 30 zu betätigen. Während dieser
anfänglichen Betätigung bleibt das Gehäuse 7 mit Rücksicht auf die Tatsache fest
stehen, da0 es an einer Bewegung durch die Stange 38 gehindert wird, die das Gehäuse
mit dem Bremsgestänge 3 verbindet und der Bewegung einen genügenden Widerstand bietet,
so daß! dlie vorhergehende Betätigung des Hebels z9 bewirkt werden kann. Sobald
die Feder 12 um einen genügenden Betrag zusamm@engepreß.t worden ist, um zwecks
Betätigung des Verschlußstücks, v3, das Ventil-e,
2:i. nach links zu be#,vegen,
arbeitet das Ventil auf die soeben beschriebene Weise, um das Druckmittel zu dem
Hdlfskraftzylinder 4 zu dem Zwecke zu leiten, das Bremsgestänge 3, durch Kraft und
in Übereinstimmung mit dem Grad der Bewegung des Pedals z zu bewegen.. Bei der E1etätigung
des Bremsgestänges ist zu verstehen, daß der Hebelarm 3;9 entgegen dem Uhrzeigersinne
um seinen Drehzapfen 4o bewegt wird und daß sich die Stange 38 mit der im
Gehäuse ; fest eingesetzten Büchse 26 ein wenig nach links bewegt, im Sinne der
Zeichnung gesehen. Diese Betätigung hat die Wirkung, da!ßi sich der Drehzapfen 3,01
nach links bewegt und dazu neigt, den Hebel 29 entgegen dem Uhrzeigersinn um diesen
Zapfen zu bewegen. Diese Wirkung vermindert etwas die anfängliche Zusammendrückung
der Feder f2: und beschleunigt die Bewegung des V'erschlußstiicks v3 im Sinne des
Schließens des Einlaßkopfes 115. So wird der schnellere Aufbau des Strämungsmitteldruckes
in dem Hilf skrafbzylinder d. durch die F'olgesteuerbauart mit der freien Biewegung
des Ventilgehäuses 7 nach links gesichert, während die gewünschte Rückwirkung gegen
den Fuißl der Bedienungsperson durch den Druck innerhalb der Kammer 16 aufrechterhalten
wird, der gegen den Kolben 22 über die Feder 1a, den Hebel 29, den Stößel iü auf
die Stange 3s7 ausgeübt wird.
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Für den Fall eines V1ersagens der Druckmittelsteuerung schließt die
Erfindung eine Anordnung zum unmittelbaren Betätigen des Biremsgestänges 3 durch
menschliche Kraft allein ein. Eine derartige Anordnung weist eine Muffe 41 auf,
die gleitbar auf dem Stößel io angeordnet ist und sich gegen eine Scheibe 4r2..
legt, die sich auf die Schulter 34. abstützt, wobei ein Spiel 43 zwischen dem linken
Eüdabschnitt der Muffe und der Kappe 3,3, vorgesellen ist. .Bei der normalen BEetätigung
reicht dieses Spiel aus, um eine einwandfreie Betätigung des Ventils und eine- Beaufschlagung
des Hilfskraftzylinders q. mit Strömungsmitteldruck zu ermöglichen. In dem Fälle
eines Versagens der Druckmittelsteuerung jedoch dient eine Bewegung des Pedals 2
nach Überwinden des Spiels 43. dazu, die Muffe .4rr in Eingriff mit der Kappe
3,3 zu bringen, worauf das Gehäuse; und die Stange 38 von Hand bewegt werden,
um eine Betätigung des Bremsgestänges 3 zu bewirken.
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Es ist so durch die vorliegende Eifindung eine neue Ventilvorrichtung
geschaffen worden, mit den Funktionen eines Folgesteuerventils, das durch d'ie Rückwirkung
die Bedienungsperson über den Grad der Betätigung der kraftbetätigten Einrichtung
unterrichtet und einen schnelleren: Aufbau des Strömungsmitteldruckes ermöglicht.
Die Konstruktion sichert auch eine schnellere und genlauere Steuerung des Verschlußstücks
durch eine Hebelübersetzung, während eine Handbetätigung des fernbewegten Teils
in dem Falle eines Versagens der Druckinittelsteuerung sichergestellt ist.
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Es ist zu verstehen, daß die Erfindung eine Einrichtung vorsieht,
die leicht zusammengebaut werden kann. Der Hebel ist in dem -Gehäuse mittels des
Drehzapfens 3o drehbar gelagert, und um einen Zusammenbau und einen Ausbau dieses
Hebels zu erleichtern, greift der Hebel mittels des Bolzens 31, an dem S`t'Mel lio
über eine in dem rechten Ende dieses Stößlels ausgebildete Nut an, wobei das offene
Ende der unteren Bohrung 9 durch d'ie Platte und den Sperring abgeschlossen ist,
die in der Zeichnung gezeigt sind, um eine Entfernung dieses Hebels durch diese
Öffnung zu ermöglichen. Eier StÖlßel io wird an dem linken Ende der oberen ,Bohrung
mittels einer mit Gewinde versehenen Kappe 33 unterstützt, die eine Entfernung der
ganzen Stüßelanordnung durch das linke Ende dieser Bohrung gestattet. Um so den
Hebel 29 auszubauen, wird zuerst der Drehzapfen 3o ausgebaut, worauf der Hebel nach
unten fällt, um einen Ausbau des Stäß'els io nach dem Entfernen der Kappe 33 zu
ermöglichen. Nach dem Ausbau dieser Teile kann die Büchse 36; die mit einer Schulter
zum Tragen der auf die Einrichtung ausgeübten Last versehen ist, schnell ausgebaut
oder hineingesteckt werden, und zwar entweder durch die obere Biohrung 8 oder durch
die Öffnung an dem rechten: Ende der unteren Blohrung 9, vorzugsweise der ersteren.