DE543642C - Ventilanordnung fuer eine Hilfskraftbremseinrichtung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine Hilfsbremseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge;, mit einer zwischen Überdruckventil und Bremskolben 'eingeschaltetem, das Überdruckventil schließenden Feder.

Der Erfindung gemäß ist der Überdruckventilteller für das Öffnen des Ventils in Richtung der Bremsanzugsbewegung des Kolbens verschiebbar und mit dem unmittelbar an dem Bremsbedienungshebel angeschlossenen Unterdruckventilteller, dessen einer Seite der Unterdruck durch eine mit dem Unterdruckventilteller verbundene hohle Stange zugeführt wird, derart verbunden, daß bei angezogener Bremse die Kraft der Überdruckventilfeder durch den Kolben aufgenommen und nur der auf beiden Seiten des Unterdruckventiltellers herrschende Druckunterschied auf den Bremsfußhebel übertragen wird. Der Führer wird

so also auch beim Angezogenhalten der Bremsen von der Kraft, mit welcher die Bremsen angezogen gehalten .werden, genau unterrichtet, ohne daß er den gesamten, dieser Anzugskraft entsprechenden Druckunterschied als Widerstandskraft zu überwinden hat. Der Fuß des Führers wird also beim Angezogenhalten der Bremsen wesentlich entlastet. Die Aufmerksamkeit des Führers wird daher, auch wenn die Bremsen längere Zeit, z. B. beim Herunterfahren eines längeren Gefälles, angezogen gehalten werden müssen, infolge Ermüdung nicht beeinflußt.

Die Zuführung des Unterdruckes auf eine Seite des Unterdruckventiltellers erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß das Unterdruckventil in einer Kammer des Druckventil ellers angeordnet und diese Kammer durch eine das Unterdruckventil tragende und unmittelbar mit dem Bremsfußhebel verbundene hohle Stange mit der Unterdruckquelle in Verbindung steht.

Die Zeichnungen zeigen einige beispielsweise Ausführungsformen einer Ventilanordnung gemäß Erfindung.

Abb. ι veranschaulicht schematisch den Einbau der Ventileinrichtung in'ein Kraftfahrzeug.

Abb. 2 ist ein> Längsschnitt durch den Bremszylinder gemäß Abb. 1.

Abb. 3 und 4 zeigen in vergrößertem Maßstabe zwei verschiedene Stellungen der Ventilanordnung.

Abb. 5 bis 7 zeigen eine andere Ausbildung der Ventilanordnung.

Abb. 8 und 9 stellen ein weiteres Ausführungsbeispiel dar.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 bis 4 ist die Ventilvorrichtung in der Nabe des Bremskolbens untergebracht. Die Nabe

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ι ο des Kolbens 3 bildet einen Raum 11 zur Aufnahme des Überdruckventils 14, das von einer Feder 15 auf seinen Sitz 12 gedrückt wird und dadurch den die Feder enthaltenden Raum 11" von dem Raum 11 absperrt. Der Raum ι i^a ist durch eine oder mehrere Bohrungen 13 in der Wandung der Nabe 10 mit dem hinteren Ende des Zylinders 1 verbunden, so daß die Drucke im Raum 1 i^a und hinter dem Kolben 3 stets gleich sind. Der Raum 11 steht durch die hohle Kolbenstange 5 ständig mit der Außenluft oder dem Überdruck in Verbindung. Die Stange-5 trägt am äußeren· Ende eine Kapsel 6 mit einer Lufteinlaßöffnung S., auf die eine Staubkapsel 9 aufgesetzt ist. Auf die Außenseite des Überdruckventils 14 wirkt also immer der äußere Luftdruck, während auf der Innenseite derjenige Druck lastet, der im Raum 1 i^a und hinter dem Kolben herrscht.

Da nun bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Ruhestellung bei gelöster Bremse und bei geschlossenem Überdruckventil 14 zu beiden Seiten des Kolbens und damit also in dem Raum 11« Unterdruck herrscht, so lastet in dieser Stellung auf dem Überdruckventilteller ein Druckunterschied, der das Ventil zu öffnen sucht. Der Durchmesser des Ventiltellers 14 und die Abmessungen der Feder 15 sind nun so gewählt, daß der auf die Außenseite wirkende Überdruck nahezu gleich der in entgegengesetzter Richtung wirkenden Federkraft 15 ist, die ein sicheres Geschlossenhalten· des Ventils gewährleistet. Es ist also beim Offnen des Ventils nur eine geringe Überschußkraft der Feder 15 zu überwinden.

In dem Überdruckventilteller 14 ist ein Hohlraum vorgesehen und mit einem Deckel 14" verschlossen, so daß eine Kammer 17 gebildet wird. In- dieser Kammer ist das Unterdruckventil 16 untergebracht, das sich bei der Bewegung in Öffnungsrichtung des Überdruckventils 14 schließt. Die Schließ- und üffnungsbewegungen der beiden Ventile 14 und 16 erfolgen also in entgegengesetzter Richtung. Der Unterdruckventilteller 16 ist an dem Ende einer hohlen Stange 20 befestigt, die durch eine Bohrung des Überdruckventiltellers 14 und des Kolbens 3 und durch den Zylinderdeckel nach außen hindurchgeführt ist. Die Wandungen dieser hohlen Stange sind dicht neben dem Kolben mit einer oder mehreren Bohrungen 23 versehen. Die Bohrungen sind so angeordnet, daß sie bei der Bewegung des Kolbens nach links (Abb. 2 bis 4) nicht in die Stopfbüchse des Zylinderdeckels hereingezogen werden. Durch diese Bohrungen steht die Kammer 17 des Unterdruckventil mit dem vorderen Zylinderende in Verbindung. Dieses ist ständig über eine Leitung 24, 2 5 mit dem Ansaugrohr 61 des Fahrzeugmotors 60 verbunden (Abb. 1).

Während an das hintere Ende der hohlen Kolbenstange 5 eine oder mehrere Bremsen angeschlossen sind, ist die hohle Stange 20 mittels einer Stange80 an dem Bremsfuß-' hebel 81 angeschlossen.

Zum Anziehen der Bremsen wird der Fußhebel 81 heruntergedrückt. Dadurch wird zunächst das Unterdruckventil 16 auf seinen Sitz 19 gedrückt und dann bei der Weiterbewegung der Stange 20 das Überdruckventil 14 mitgenommen, d.h. geöffnet. Sobald sich dies Ventil 14 öffnet, strömt durch die hohle KoI-benstange 5 und den Raum 11 die äußere Luft in den Raum 11" und von hier durch die Öffnung 13 hinter den Bremskolben und gleichzeitig durch, den Kanal i8, der neben der Stange 20 verläuft und in die Kammer 17 führt, an die vordere Seite des Unterdruckventiltellers 16. Durch das Überströmen der Luft aus dem Raum 11 in· den Raum ii" wird der Druckunterschied zu beiden Seiten des Überdruckventiltellers immer geringer, bis bei Druckgleichheit das Überdruckventil durch die Kraft der Feder 15 geschlossen wird. Die Zunahme des Druckes auf der Vorderseite des Unterdruckventiltellers 16 ' wird durch die hohle Stange 20 und den Lenker 80 auf den go Bremsfußhebel 81 übertragen.

Sollen die Bremsen angezogen gehalten werden, so wird der Fußhebel 81 nicht weiter heruntergedrückt. Der Kolben verschiebt sich dann gegenüber der hohlen Stange 20 derart, daß sich das Überdruckventil 14 schließt, ohne daß sich das Unterdruckventil 16 öffnet. Das geschlossene Überdruckventil 14 stützt sich an seinem Sitz 12, d.h. an dem Kolben ab, so daß der von der Feder 15 ausgeübte Widerstand von dem Ventilsitz 12 aufgenommen und dadurch der Fußhebel 81 entlastet wird. Auf den Fußhebel wirkt jetzt als Widerstandskraft nur noch der Druckunterschied zu beiden Seiten des Unterdruckventils 16. Diese verminderte Widerstandskraft unterrichtet den Führer von der Bremsanzugskraft auch beim Angezogenhalten der Bremsen.

Zum Lösen der Bremsen wird der Fußhebel freigegeben, so daß der auf der Vorderseite des Unterdruckventils lastende Druck dieses öffnet und die vorher eingeströmte Außenluft aus dem Raum 11" und dem hinteren Ende des Zylinders durch den Kanal 18, die Ventilkammer 17, die hohle Stange 20, die Bohrungen 23 und die Leitung 24, 25 von dem Motorsaugrohr abgesaugt wird. Die Bremsen werden dann unter Wirkung ihrer Rückführfedern augenblicklich gelöst. Gleichzeitig kehrt der Bremskolben in seine Anfangsstellung zurück.

Wenn das Überdruckventil 14 gänzlich ge-

öffnet ist, so daß der Brcmskolben seine größte Kraft auf die Bremsen ausübt, kann durch weitere Zusammendrückung der Feder 15 der Führer seine Kraft zusätzlich unmittelbar auf die Bremsen übertragen, indem dann der Unterdruckventiltcller 14 über die Feder 15 direkt auf den Kolben drückt. In derselben Weise, können beim Versagen der Ventilvorrichtung die Bremsen unmittelbar nur durch die Kraft des Führers angezogen werden.

Das Ausführungsbeispiel nach. Abb. 5 bis 7 zeigt eine weitere Verbesserung der Ventilanordnung. Da der Überdruckventilteller einen verhältnismäßig großen Durchmesser erhalten muß, weil der auf den Teller in Ruhestellung bei gelöster Bremse wirkende äußere Überdruck der Federkraft 15 das Gleichgewicht halten und diese zur Ausübung einer genügend großen Widerstandskraft genügend stark bemessen sein muß, so ist es bei der Ausführungsform nach Abb. 1 bis 4 möglich, daß sich der Rand des Ventiltellers nicht an allen Stellen genau gleichzeitig von dem Sitz abhebt. Es kann vielmehr leicht eintreten, daß der Ventilteller 14 eine größere oder kleinere Kippbewegung ausführt, so daß nur ein Teil des Tellerumfangs an' einer Seite sich, genügend für das Einströmen der Außenluft in den Bremszylinder öffnet, während der Rest sich nur ungenügend von dem Ventilsitz erhebt. Diese Gefahr wird durch, die Ausbildung nach Abb. 5 bis 7 vermieden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist derjenige Teil des Überdruckventils 14, welcher zum Absperren des äußeren Luftdruckes dient, wesentlich, kleiner als die gesamte, den Unterdruckventilteller'enthaltende Kammer, welche dem Druckunterschied im Raum 11 und ii^a ausgesetzt ist. Auf den äußeren Boden der Kammer 117 ist eine Scheibe 114* aufgesetzt. Diese Scheibe wirkt mit einem Ventilsitz 112 zusammen, durch den mehrere Kanäle 11 i^a hindurchgeführt sind. Diese Kanäle stellen

♦5 bei geöffneter Scheibe 112 eine Verbindung zwischen dem Raum-111 und dem hinteren Zylinderende her. Die Kolbennabe ist außerdem mit ein oder mehreren Nebenkanälen 110« versehen, die nicht mit den Kanälen na« in Verbindung stehen und von der hohlen Kolbenstange 105 zu dem Raumiii führen und bei geschlossenem Überdruckventil 114 die Außenluft auf die äußere Fläche der Unterdruckventilkammer 117 leiten. Die verhältnismäßig kleine Fläche des Überdruckventiltellers 114^Ä wird bei der Vorwärtsbewegung des Unterdruckventiltellers 116 durch den Fußhebel zwangsläufig am ganzen Umfang gleichzeitig abgehoben.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Wandung-des Raumes 11 i^b in der Nabel 10 des Kolbens 103 teilweise zylindrisch ausgebohrt (111*). In diesen zylindrischen Teil ist der Teller 114 kolbenartig geführt und durch einen Dichtungsring 114'· abgedichtet.

Im übrigen ist diese Bauart im Prinzip genau so eingerichtet wie die Ausführungsform nach den Abb. 1 bis.4, indem mit dem Überdruckventilteller 114 'eine Kammer 117 für das Unterdruckventil 116 verbunden ist. In der Kammer 117 ist ein Ventilsitz 119 angeordnet. Der Unterdruckventilteller 116 ist auf das Ende der hohlen Stange 120 aufgeschraubt. Die Wirkungsweise ist also die gleiche wie bei der oben' beschriebenen Bauart.

Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel nach den Abb. 8 und 9 handelt es sich um ein Biegehautventil. Das Überdruckventil 214 ist Her mit einer Biegehaut 2i4^c verbunden, deren Rand zwischen dem Flansch 211* der Kolbennabe und einem Klemmring 21 i^c befestigt ist. Der Mittelteil der Biegehaut ist mit der Wand der Unterdruckventilkammer dicht verbunden. Eine zwischen den Unterdruckventilteller 216 und seinen Sitz geschaltete Feder 216^a ist so gewählt, daß sie den Widerstand der Stopfbuchse 221 in dem Zylinderende und der Stopfbüchse 222 in dem Kolben für die hohle Stange 220 überwindet.

Die Bedienung und Wirkungsweise ist bei dieser Bauart die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. 5 bis 7. Die Biegehaut 214^C ermöglicht die Bewegung der Ventile gegenüber der Unterdruckventilkammer. Die Feder 216« sucht das Unterdruckventil 216 offen zuhalten. Die Feder 216" ist genügend stark bemessen, damit sie die Reibung beider Stopfbüchsen 221 und 222 überwindet. Auf diese Weise wird, falls der Unterdruck einmal versagt, das Unterdruckventil offen gehalten, so daß der Bremskolben, ohne die Luft auf seiner einen oder auf der anderen Seite zu komprimieren', beim direkten Anziehen der Bremsen durch die Kraft des Führers bewegt werden kann, und daß die Bremsen unter Wirkung der Rückzugfedern gelöst sowie der Kolben in seine Bremslösestellung zurückgeführt werden kann.

Die Ventilvorrichtung kann auch zur Steuerung mehrerer Kolben verwendet werden. Zu diesem Zweck wird der Zylinder 1 mit Anschlußstutzen· versehen, an welche ein oder mehrere ventillose Zylinder angeschlossen werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Ventilanordnung für eine Hilfskraftbremseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer zwischen Überdruckventil und Bremskolbcn eingeschalteten, das Überdruckventil schließenden Feder,

   dadurch gekennzeichnet., daß der Überdruckventilteller (14) für das .Öffnen des Ventils in Richtung der Bremsanzugsbewegung des Kolbens (3) verschiebbar und mit dem unmittelbar an den Bremsbedienungshebel (81) angeschlossenen Unterdruckventilteller (ΐ·6), dessen einer Seite der Unterdruck durch eine mit dem Unterdruckventilteller (16) verbundene hohle Stange zugeführt wird, derart verbunden ist, daß bei angezogener Bremse die Kraft der Überdruckventilfeder (15) durch den Kolben aufgenommen und nur der auf beiden Seiten des Unterdruckventiltellers (16) herrschende Druckunterschied auf den' Bremsfußhebel (81) übertragen wird.
2. 2. Ventilanordnung nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdruckventil (16, 116, 216) in einer Kammer (17, 117, 217) des Überdruckventiltellers (14, 114, 214) angeordnet ist.
3. 3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 ■ und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des Überdruckventiltellers (114*, 214*) auf dem Boden der Kammer (117, 217) und bei Anordnung der Überdruck- oder Außenluftkanäle (ii2^a, 212«) in der Kolbennabe besondere Nebenkanäle (no^a, 2 ro«) in der Kolbennabe vorgesehen sind, die bei geschlossenem Überdruckventil (114, 214) den Raum, der von der Innenseite der Kolbennabe und der Außenseite der das Unterdruckventil (116,216) enthaltenden Kammer (117, 217) eingeschlossen wird, mit dem Überdruck oder der Außenluft verbinden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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