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Druckluftarbeitszylinder
Die Erfindung betrifft einen Druckluftarbeitszylinder, verwendbar insbesondere als Bremsverstärker für hydraulisch gebremste Strassenfahrzeuge, in dessen Zylinderdeckel koaxial zum Arbeitskolben ein muskelbetätigter Steuerkolben verschiebbar angeordnet ist, in welchem sich der Einlassventilsitz und der zugehörige, in Schliessrichtung federbelastete Ventilteller befinden, welch letzterer zusammen mit einem am Arbeitskolben vorgesehenen Ventilsitz das Auslassventil bildet, das in seiner geöffneten Stellung die Druckwechselkammer des Arbeitskolbens mit der auf der andern Seite dieses Kolbens befindlichen Aussendruckkammer verbindet, und mit einem am Boden des Arbeitszylinders befestigten Hydraulikzylinder, auf dessen Kolben der Arbeitshub des pneumatischen Kolbens übertragbar ist.
Bei Zugmaschinen verhältnismässig geringen Eigengewichtes, die zum Ziehen von Anhängern eingesetzt werden, deren Eigengewicht um ein Mehrfaches grösser ist, bestehen die folgenden bremstechnischen Schwierigkeiten :
Die alleinfahrende Zugmaschine, die häufig auch als Leicht-Lastkraftwagen eingesetzt wird, sollte, um sich dem bei Personenkraftwagen üblichen Bremsverhalten anzupassen, hohe Bremsverzögerungen erreichen können. Insbesondere ist dies dann nötig, wenn diese Fahrzeuge mit Geschwindigkeiten fahren, die an die der Personenkraftwagen herankommen.
Wird ein solcher Leicht-Lastkraftwagen bzw. eine solche Zugmaschine dann im Betrieb mit schweren Anhängern gefahren, muss die Eigenverzögerung dieses Fahrzeuges derjenigen des Anhängers angepasst werden. Da die Abbremsung der schweren Anhänger im Durchschnitt wesentlich niedriger liegt als die der Personenkraftwagen, heisst dieses, dass die Abbremsung der Zugmaschinen beim Betrieb mit Anhängern ebenfalls wesentlich niedriger sein muss als beim Alleingang der Zugmaschine. Andernfalls besteht die Gefahr, dass der schwächer bremsende, wesentlich schwerere Anhänger die leichte Zugmaschine beim Bremsen aus der Sprur drücken kann.
Dieses an sich bekannte Problem ist dadurch lösbar, dass man den Verstärkungsgrad eines für die Bremsanlage der Zugmaschine benutzten Bremsverstärkers veränderbar macht. Dabei muss aber gewährleistet bleiben, dass der Anhänger über seine Druckluftleitung immer den gleichen, vom Verstärkungsgrad der Motorwagenbremse unabhängigen Bremsdruck erhält. Beim Betrieb mit Anhänger soll der Verstärkungsgrad niedrig sein ; beim Betrieb ohne Anhänger dagegen hoch.
Bei druckluftverstärkten hydraulischen Bremsanlagen ist eine Lösung dieses Problems bekanntgeworden, bei der die Höhe des zur Brennkraftverstärkung benutzten Luftdruckes entsprechend dem Betrieb mit oder ohne Anhänger verändert wird. Diese Ausführung ist aufwendig und damit teuer, weil hiezu ein zusätzliches umschaltbares Druckminderventil und ein Absperrhahn benötigt werden, um den Luftdruck herabzumindern oder nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gleiche Problem auf wesentlich einfachere und billigere Weise zu lösen und die Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemässen Druckluftarbeitszylinders über das unmittelbare Aufgabenziel hinaus auszuweiten.
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Die Lösung dieser Aufgabe sieht im wesentlichen vor. dass der Arbeitskolben durch eine Ringwand in zwei Beaufschlagungsflächenunterteiltist. denenvoneinanderdurchdieRingwandgetrennteRäume der Druck- wechselkammerzugeordnet sind, die lediglich mittels eines willkürlich betätigbaren. eineEntlüftungsbohrung
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chen 2 und S. 111. der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt einen Mittellängsschnitt durch den Druckluftarbeitszylinder gemäss der Erfindung mit schematischen Ergänzungen.
Mit 1 ist derDruckluftarbeitszylinder bezeichnet, an dessen Boden 2 der hydraulische Hauptzylinder 3 angeschlossen ist, und in dessen Deckel 4 der Steuerkolben 5, vom Pedal 6 betätigt, abgedichtet gleiten kann. Der Steuerkolben enthält ein aus dem Ventilsitz 7 und dem federbelasteten Abschlussorgan 8 bestehendes Einlassventil, an dem die Behälterluft durch den Anschluss 9 ständig ansteht. Im Arbeitszylinder 1 ist der Arbeitskolben 10 angeordnet, dessen äusserer Umfang als zylinderförmige Wand 10a ausgebildet ist. Die Kolbenmitte trägt den Auslassventilsitz 11 und gegenüber den auf den hydraulischen Hauptzylinder 3 einwirkenden Stössel 12.
Zwischen dem Arbeitskolben 10, 10a einerseits und dem Zylinderdeckel 4 sowie dem Steuerkolben 5 anderseits wird eine Druckwechselkammer,. bestehend aus den Räumen 13 und 15, gebildet, welch letztere durch einen vom Zylinderdeckel 4 gehaltenen Dichtring 14 voneinander getrennt sind. Im zentralen Raum 13 hat der Arbeitskolben 10, 10a eine Beaufschlagungsfläche vom Durchmesser F. Er hat ausserdem aber noch eine zweite ringförmige Beaufschlagungsfläche von der Breite f, deren zugehöriger Beaufschlagungsraum mit 15 bezeichnet und vom Dichtring 16 abgeschlossen ist. Die beiden Räume 13 und 15 sind voneinander getrennt. Es ist jedoch vorgesehen, sie mittels des Absperrorgans 17 verbinden zu können. Trennt das Organ 17 die beiden Räume, so entlüftet es dabei den ringförmigen Raum 15.
An den zentralen Raum 13 ist ständig der selbstschliessende Kupplungskopf 18 für die Anhängerbremsleitung angeschlossen.
In der gezeichneten Bremslösestellung aller Teile sind die Räume 13 und 15 der Druckwechselkammer entlüftet. Es sei angenommen, an die leichte Zugmaschine sei ein Anhänger angekuppelt. Wie
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soll dann die Abbremsung der Zugmaschine mittels des hydraulischen Hauptzylinderswobei der Raum 15 entlüftet ist. Wird nun das Bremspedal 6 betätigt, der Auslassventilsitz 11 dadurch geschlossen, das Einlassventil 7,8 geöffnet, so strömt Behälterluft vom Anschluss 9 in den zentralen Raum 13. Da das Absperrorgan 17 geschlossen ist, bleibt der ringförmige Raum 15 mit der Aussenluft verbunden, so dass nur ein Teil (F) des Arbeitskolbens bremsverstärkend wirksam wird.
Fährt hingegen die gleiche Zugmaschine ohne Anhänger, so soll der ganze Arbeitskolbendurchmesser F + 2 f bremsverstärkend beaufschlagt werden. Das Absperrorgan 17 wird daher geöffnet, so dass beide Räume 13 und 15 der Druckwechselkammer miteinander in Verbindung stehen. Bei Betätigung des Bremspedals 6 wird unmittelbar der Raum 13 und über das Organ 17 auch der andere Raum 15 mit Druckluft beaufschlagt. In diesem Falle ist also die Bremsverstärkung kräftig erhöht.
Ein wesentlicher Fortschritt der Erfindung besteht darin, dass kein zusätzliches Druckminderventil benötigt wird. Die neue Ausführung des Arbeitskolbens mit zwei Beaufschlagungräumen ist bei zweckmä- ssiger Ausbildung kaum teurer, als ein solcher mit nur einem. Ferner ist ohne Aufwand gewährleistet, dass der Anhänger immer den gleichen, vom Verstärkungsgrad der Motorwagenbremse unabhängigen Bremsdruck erhält. Ausser für den dargelegten Verwendungszweck ist der Erfindungsgegenstand auch für leich - te wie auch schwerere Motorfahrzeuge mit Vorteil verwendbar, die stets ohne Anhänger fahren. Das
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kannlüftung des Raumes 15, im andern die Verbindung beider Räume 13 und 15 erforderlich.
Auf solche Weise kann die Lagerhaltung verringert werden.
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