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Steuerventil in Druckmittelbremsanlagen von Fahrzeugen, welches sowohl im Einleitungs-als auch im Zweileitungsbetrieb verwendbar ist
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil in Druckmittelbremsanlagen von Fahrzeugen, welches so- wohl im Einleitungs- als auch im Zweileitungsbetrieb verwendbar ist. Derartige Ventile haben übli- cherweise ein Gehäuse, welches durch eine Trennwand in eine einen Bremskolben aufnehmende Brems- kammer mit Anschlüssen für Bremszylinder und Bremsleitung und einen Arbeitsraum für einen bei Zwei- leitungsbetrieb als Notbremskolben wirkenden Steuerkolben unterteilt ist, wobei der Arbeitsraum Anschlüsse für die Vorrats- bzw.
Steuerleitung und den Luftvorratsbehälter aufweist und die beiden Kolben über eine durch die Trennwand hindurchführende Kolbenstange fliegend miteinander verbunden sind und schliesslich in der Trennwand ein von den Bremskolben zu betätigendes Durchlassventil sitzt.
Derartige Steuerventile haben einen verhältnismässig komplizierten Aufbau, der zu Schwierigkeiten Anlass gibt, insbesondere, wenn Verschleissteile ausgewechselt werden müssen. Bei der Durchführung von Reparaturen muss das gesamte Ventil aus dem Fahrzeug ausgebaut werden. Dabei sind die jeweili- gen Anschlussleitungen zu entfernen und zu sichern und gegebenenfalls die im Ventilgehäuse vorgesehenen Kolbenlaufflächen nachzuarbeiten.
Diese Mängel werden erfindungsgemäss behoben durch ein zugleich die Trennwand bildendes Innengehäuse, welches Träger für die gesamte Kolbenanordnung und die Ventilteile ist und in einen dafür im Ventilgehäuse vorgesehenen Sitz dichtend und gemeinsam mit dem gesamten Ventileinbau auswechselbar eingesetzt ist. Das Auswechseln des Innengehäuses, welches alle zum Ventil gehörigen Teile, Kolben usw. in sich aufnimmt, kann erfolgen, ohne dass es notwendig ist, die Anschlussleitungen zu entfernen. Die Auswechslung der Verschleissteile und andere Reparaturen können in der Werkstatt erfolgen, nachdem vorher ein entsprechendes Ersatzgerät in das im Fahrzeug verbliebene Ventilgehäuse eingesetzt wurde.
Mit besonderem Vorteil ist das Innengehäuse in Form eines Topfes ausgebildet, der mit seinem Boden die das Ventilgehäuse unterteilende Trennwand und mit seiner Wandung die Zylinderlaufbahn für den Bremskolben bildet. Zweckmässig besteht dabei das Innengehäuse aus einem einstückigen Blechkörper, der unter Zwischenschaltung geeigneter Dichtungen in das Ventilgehäuse eingepasst ist.
Vorzugsweise sind der Steuerkolben und die Bremskolbenanordnung bei Zweileitungsbetrieb gegenläufig arbeitend angeordnet. Der im Innengehäuse arbeitende Bremskolben kann als Doppelkolben ausgebildet sein, wobei der äussere Kolbenteil im Falle der indirekten Anhängerbremssteuerung mit Druckreduzierung einen Anschlag für die Hubbegrenzung des Innenkolbens erhält.
Der Erfindungsgedanke lässt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu ; einige davon sind in den Zeichnungen wiedergegeben, u. zw. zeigen : Fig. l bis 3 jeweils einen Längsschnitt durch verschiedene Ausführungsformen des Steuerventils.
Die gesamte Ventilanordnung ist in einem Gehäuse-l-untergebracht, welches mit einem aufgeschraubten Deckel --2-- und dem Anschlussstutzen --3-- für eine Vorrats- bzw. Steuerleitung, dem
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stutzen --4-- für den auf dem Anhängerfahrzeug befindlichen Luftvorratsbehälter, dem Stutzen --5-- für den Anschluss der zu den Bremszylindern führenden Leitungen und dem Stutzen --6-- für die Brems- leitung bei Zweileitungs-Bremsbetrieb bzw. für einen Luftfilter bei Einleitungsbetrieb versehen ist.
Das Gehäuse ist durch eine Trennwand --7-- in eine Bremskammer --8-- mit darin arbeitendem Bremskolben --9,10-- und eine Steuerkammer-11, 12- für einen Steuer- bzw. Notbremskol- ben --13-- unterteilt.
Die Trennwand --7-- wird durch den Boden eines topfförmigen Innengehäuses --14-- gebildet, welches unter Zwischenschaltung von Dichtringen --15 und 16-- dichtend in den unteren Teil--21-- des Gehäuses-l-eingesetzt und durch den Deckel --2-- gehalten und geschlossen ist. Zwischen
Deckel und Gehäuse sitzt eine Dichtung --20--.
Das Innengehäuse --14-- hat in seinen Wandungen Durchbrechungen --18, 19--. Es bildet mit sei- ner Wandung die Zylinderlaufbahn für den mit einer Dichtung 17-- versehenen Bremskolben- teil
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Umfang einen Lippenring --23- trägt, der im gegebenen Falle von der über den Anschluss --3-- eintretenden Vorratsluft umströmt wird.
Eine Druckfeder --24-- ist bestrebt, den Kolben --13-- mit seinen Füssen-25-auf die Trenn- wand --7- aufzusetzen. Anderseits lassen die Füsse --25-- zwischen sich Durchbrechungen --26-- für den noch später zu beschreibenden Durchtritt der Luft frei. Oberhalb des Kolbens --13-- sitzt im Arbeitsraum --12-- ein Filter --27-- für die Reinigung der aus der Vorratsleitung bei --3-- in die Kammer -12- eintretenden Luft. Der Vorratsbehälteranschluss --4-- ist über den Kanal --28-- mit der unter dem Steuer- bzw. Notbremskolben --13-- liegenden Kammer --11-- verbunden.
Der Bremszylinderan- schlussstutzen --5-- steht über die Öffnungen --19-- mit dem über dem Bremskolben --9, 10-- liegenden Teil 8 und der Bremsleitungsanschluss --6-- über die Öffnungen --18-- mit dem unter dem
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--9, 10- liegenden Teil--29- der Bremskammerrungszylinder --30-- bildet, in welchem sich der innere Kolbenteil --10-- unter Zwischenschaltung eines Kolbenringes-31-fuhrt. Am Kolbenteil --9-- ist ein Bund --32-- vorgesehen, auf dem der innere Kolbenteil -10-- von einer Druckfeder --33-- aufgedrückt wird, die sich ihrerseits an der Trennwand --7-- bzw. an einem darauf vorgesehenen Vorsprung abstützt.
Auf der Oberseite trägt der Kolbenteil --10-- Anschläger --34--, die seine Aufwärtsbewegung durch Antreffen an der Trennwand-7-begrenzen.
Die beiden Kolben-9, 10 bzw. 13-sind durch eine die Trennwand --7-- durchsetende Kolbenstange-35-fliegend miteinander verbunden. Dabei ist die Kolbenstange --35-- bei der Ausführungsform des Ventils gemäss den Fig. 1 und 3 durch die Schraubverbindung --36-- mit einer am Kolbenteil --10-- gebildeten Büchse --37-- fest verbunden, wobei in der Büchse --37-- eitlang der Kolbenstange --35-- Lufdurchlasskanäle --38-- bzw. in der Büchse Luftaustrittsöffnungen --39-- vorgesehen sind. Anderseits reicht die Büchse --37-- durch den Gehäusedeckel --2-- hindurch. Sie führt sich in einer darin vorgesehenen Führung --40-- nach Art einer Kolbenstange.
Auf der Innenseite des Deckels --2-- sitzen Anschläge --41--, auf die sich der Kolbenteil--10-in seiner untersten Endstellung aufsetzen kann.
Der obere Rand --42-- der über den Kolbenteil --10-- vorstehenden Büchse --37-- bildet in Verbindung mit einem sich auf der Kolbenstange --35-- führenden Ventilkörper --43-- einen Auslassventilsitz, der es der im Raum --8-- befindlichen Luft gestattet, über den geöffneten Ventilsitz --42--, Kanäle --38-- und die Bohrung --39-- ins Freie auszutreten. Ein auf dem Deckel--2-- aufgesetzter Filter --44-- schützt das Ventil vor Verunreinigungen, die in der eintretenden Luft enthalten sein könnten.
Bei der Ausführungsform des Steuerventils nach den Fig. 1 und 3 ist der Steuerkolben --13-- unter Beifügung einer Ringdichtung --45- axial verschiebbar auf der Kolbenstange --35-- aufgesetzt und durch die Mutter bzw. Scheibe --46-- in seiner Bewegung begrenzt.
Bei der Anordnung gemäss Fig. 2 sitzt dagegen der Kolbenteil --10-- axial verschiebbar auf der Kolbenstange --35--, während die Mutter --46-- den Steuerkolben --13-- mit dem abgesetzten Teil--47-- der Kolbenstange --35-- fest verbindet.
Bei dieser Ausführungsform ist der Bremskolben --9, 10-- auf der Kolbenstange --35-- fliegend angeordnet, wobei die Buchse --37-- Luftaustrittsöffnungen --39'-- aufweist.
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Im Innern des Steuer- bzw. Notbremskolbens --13-- ist eine Zylinderkammer --48- vorgesehen, in welcher sich der Ventilkörper --43-- mit einem zylindrischen Fortsatz --49-- unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung --50-- und einer Druckfeder --51-- führt.
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43-- kannkörper --43-- damit entweder auf den Ventilsitz --42-- oder den grösseren in der Trennwand --7-- gebildeten Einlasssitz-54-aufsetzen kann. Im übrigen führt sich der Ventilkörper-43-- mittels einer Ringdichtung --55-- auf der Kolbenstange --35--.
Bei der Ausführungsform des Ventils gemäss Fig. 3 ist in der zylindrischen Führung --30-- des
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Die Arbeitsweise des gezeigten Steuerventils ist folgende : Bei Zweileitungsbetrieb sind am Stut- zen 3-- die vom Zugwagen kommende Vorratsleitung, beider auf dem Anhänger befindliche Luftvorratsbehälter, bei --5-- die zu den Bremszylindern führende Leitung und am Stutzen --6- die nicht dargestellte Bremsleitung angeschlossen. Vom Zugwagen gelangt die Vorratsluft über den Stut- zen 3-- durch den Filter -27-- in den Raum --12- und von da nach Umströmen der Kolbenman- schette-23-- in den Raum-11-- und schliesslich über Kanl --28-- und Anschluss --4-- zum An- hänger-Vorratsbehälter, der auf diese Weise aufgefüllt wird.
Erfolgt eine Bremsung, so strömt Luft vom Zugwagen über die Bremsleitung zum Anschluss-6und von dort über die Durchtrittsöffnungen --18-- in den Raum --29-- unter den Bremskolben-9, 10--. Dieser läuft nach oben. Dabei trifft der Auslasssitz --42-- gegen den Ventilkörper-43-- und unterbricht die Verbindung zur Atmosphäre. Beim weiteren Hub wird schliesslich der Ventilkörper-43entgegen der Wirkung der Feder --51-- von dem Sitz --54-- abgehoben, so dass nunmehr die Vorratsluft aus dem Raum --11-- in den Raum --8-- und von da durch die Öffnungen -19-- und den An- schluss --5- in die zu den Bremszylindern führende Leitung treten und die Bremsung auslösen kann.
Der Steuerkolben --13-- verbleibt dabei in seiner Ausgangsstellung.
Durch den Einlasssitz --54-- strömt gerade nur so viel Luft in die Bremskammer -8--, wie es der Beaufschlagung der Kolbenteile --9,10-- auf der Kolbenunterseite entspricht. Das Ventilsystem gelangt dadurch in die sogenannte Bremsabschlussstellung, in der die beiden Ventilsitze --54 und 42-- ge- schlossen sind.
Sobald der Druck in der Bremsleitung nachlässt, laufen die Kolbenteile-9, 10- in ihre Ausgangslage zurück und entlüften durch Freigabe des auslasssitzes --42-- die zu den Bremszylindern führende Leitung und die Bremskammer --8--.
Bei einer etwaigen Zerstörung oder einem Abriss der Vorratsleitung ergibt sich eine Entlüftung der
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schlossen wird und dieser den Einlasssitz --54-- freigibt. Dies führt zu einer sogenannten Notbremsung, indem die aus der Kammer --11-- ausströmende Vorratsluft über die Bremskammer --8-- und den Anschluss --5-- in die zu den Bremszylindern führende Leitung übertreten kann.
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her über die Steuerleitung.
Wird im Zugwagen eine Bremsung eingeleitet, so wird der Druck in der Steuerleitung gesenkt und es erfolgt dann die gleiche Bremsung wie bei der eben geschilderten Notbremsung.
Da der Steuerleitungsdruck gestuft abgesenkt wird, erfolgt auch eine der Stufung entsprechende allmähliche Bremsung.
Soll das Steuerventil für Bremsanlagen verwendet werden, die in der Zugwagenbremsung einen höheren Betriebsdruck haben als im Anhänger, so wird in den Bremskolbenteil-9-der Anschlagring --56-- eingesetzt, der den Hub des Bremskolbenteiles-10-nach oben hin begrenzt. Der Anschluss des ganzen Ventils und die Einleitung der Bremsung erfolgen in der gleichen Weise wie bei der Einleitungsbremsung. Sobald der Einlassventilsitz --54-- geöffnet ist, gelangt Luft in die Bremskam- mer-8-, die die beiden Kolbenteile --9 und 10-- beaufschlagt, wobei sich der Kolbenteil-9beim Abwärtslaufen mit seinem Anschlag --56-- gegen den Kolbenteil-10-- legt.
Entsprechend dem Flächenverhältnis des Steuerkolbens -13-- zu den beiden Bremskolbenteilen --9,10-- erfolgt eine
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Druckuntersetzung zum Raum --8-- hin, so dass in die zu den Bremszylindern führende Leitung nur
Luft mit einem verringerten Druck einströmen kann. Das Verhältnis kann beispielsweise so sein, dass bei einem Steuerleitungsdruck von etwa 6 kp/cm2 in die zu den Bremszylindern führende Leitung Luft mit einem Druck von etwa 4, 5 kp/cm2 abgegeben wird.
Von besonderem Vorteil ist bei der jetzigen Steuerventil-Konstruktion die Durchführungsmöglich- keit von Reparaturen. Wenn der Deckel--2-- von dem äusseren Gehäuse-1, 21- entfernt wird, kann die gesamte Ventilanordnung mitsamt dem topf artigen Gehäuseteil-7, 14- und den verschiedenen
Kolben und Ventilteilen aus dem Gehäuse-l-herausgezogen und durch einen andern entsprechenden
Einbausatz ersetzt werden. Es brauchen weder die Anschlüsse der verschiedenen Leitungen gelöst, noch irgendwelche Teile der Kolben- oder Ventilanordnung entfernt zu werden. Später können dann im Re- paraturwerk die Verschleissteile der Ventilanordnung ersetzt werden.
Dies ist von besonderem Vorteil bei Zweileitungsbetrieb, bei welchem sich bekanntlich im Laufe der Betriebsdauer die Kolbentei- le --9 oder 10-- bzw. die Zylinder --30 bzw. 14-stärker abnützen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Steuerventil in Druckmittelbremsanlagen von Fahrzeugen, welches sowohl im Einleitungs- als auch im Zweileitungsbetrieb verwendbar ist, mit einem Gehäuse, welches durch eine Trennwand in eine einen Bremskolben aufnehmende Bremskammer mit Anschlüssen für Bremszylinder und Bremslei- tung und einen Arbeitsraum für einen bei Zweileitungsbetrieb als Notbremskolben wirkenden Steuer- kolben unterteilt ist, welcher Arbeitsraum Anschlüsse für die Vorrats-bzw.
Steuerleitung und den Luftvorratsbehälter aufweist, wobei die beiden Kolben über eine durch die Trennwand hindurchführende Kolbenstange fliegend miteinander verbunden sind und in der Trennwand ein von dem Bremskolben zu betätigendes Durchlassventil sitzt, gekennzeichnet durch ein zugleich die Trennwand (7) bildendes Innengehäuse (14), welches Träger für die gesamte Kolbenanordnung und die Ventilteile ist und in einen dafür im Ventilgehäuse (1) vorgesehenen Sitz dichtend und gemeinsam mit dem gesamten Ventileinbau auswechselbar eingesetzt ist.