DE10139748A1 - Anhängerbremsventil für einen Anhänger mit elektronischer Bremsregelung - Google Patents
Anhängerbremsventil für einen Anhänger mit elektronischer BremsregelungInfo
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Abstract
Bei einer Zweileitungs-Druckmittelbremsanlage für einen Fahrzeugzug sind im Zugfahrzeug ein Anhängersteuerventil und im Anhänger ein Anhängerbremsventil angeordnet. Die Hauptfunktion des Anhängerbremsventils besteht darin, im Zusammenwirken mit dem Anhängersteuerventil eine Abrißsicherung für die beiden Druckschläuche herzustellen, über die der Anhänger an das Zugfahrzeug angekoppelt ist. DOLLAR A Anhängersteuerventile, die für den Einsatz in einem konventionell gebremsten Anhänger vorgesehen sind, verfügen neben dieser Grundfunktion im allgemeinen über weitere Zusatzfunktionen; so kann durch eine Zusatzfunktion beispielsweise die Bremskraft des Anhängers lastabhängig beeinflußt werden. DOLLAR A Für das erfindungsgemäße Anhängersteuerventil, welches vorzugsweise für den Einsatz in einem Anhänger mit elektronischer Bremsregelung vorgesehen ist, kann auf alle derartigen Sonderfunktionen verzichtet werden. Durch die Reduzierung auf die Abrißsicherungs-Grundfunktion ist das erfindungsgemäße Anhängerbremsventil gegenüber vergleichbaren Lösungen für konventionell gebremste Anhänger wesentlich vereinfacht, wodurch auch Komponenten entfallen, die das Zeitverhalten der Pneumatikbremsung verschlechtern. Im Gegensatz zu diesen Lösungen läßt sich das als Schieberventil aufgebaute Anhängersteuerventil kostengünstig herstellen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Anhängerbremsventil gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Anhängerbremsventil ist aus der
DE 28 10 850 A1 bekannt.
Bei dem bekannten Anhängerbremsventil für eine Zweilei
tungs-Druckmittelbremsanlage wird ein über den Kupp
lungsschlauch "Bremse" eingespeistes pneumatisches
Bremssignal luftmengenverstärkt über ein im Anhänger
bremsventil enthaltenes Relaisventil [dort Steuerdruck
kammer (6), Relaiskolben (5), Relaiskolben-Fortsatz
(28), Auslaßventil (26, 28), Einlaßventil (26, 27)
Bremsdruckkammer (8)] als Bremsdruck an den Bremszylin
der-Anschlüssen [dort (9), (10)] für die Bremszylinder
ausgegeben.
Als weitere Funktion ist die Abrißsicherung für den
Kupplungsschlauch "Vorrat" implementiert; wird der An
schluß für die Vorratsluft [dort automatischer Bremsan
schluß (20)] drucklos, so wird der Notbremskolben [dort
(22)] auf seiner Oberseite drucklos und der an seiner
Unterseite anliegende Vorratsbehälterdruck schiebt ihn
nach oben, so daß zunächst das Auslaßventil [dort (26,
28)] schließt und in der weiteren Aufwärtsbewegung das
Einlaßventil [dort (26, 27)] geöffnet wird, so daß der
am Vorratsbehälter-Anschluß [dort (33)] anstehende
Druck auch in die Bremskammer übertragen wird und an
den Bremszylinder-Anschlüssen anliegt.
In dem Anhängerbremsventil ist weiter die Funktion ei
ner Voreilung des an die Bremszylinder übertragenen
Bremsdruckes gegenüber dem pneumatischen Bremssignal
integriert.
Bei der Realisierung eines Anhängerbremsventiles ent
sprechend der bekannten Schrift muß darauf geachtet
werden, daß die konstruktionsbedingte Hysterese des Re
laisventiles genügend klein wird, um sie tolerieren zu
können. Hierzu muß eine gewisse Mindestbaugröße für den
Relaiskolben gewählt werden, um den Einfluß der Reib
kräfte, z. B. den Reibkraft-Einfluß durch die Kolben
dichtung, zu reduzieren. Da die Baugröße eines derarti
gen Ventils die Kosten zumindest stark mitbestimmt,
können diese bei diesem Konstruktionsprinzip nicht so
stark reduziert werden, wie man dies eigentlich
wünscht.
Aus der DE 30 31 105 A1 ist eine lastabhängig geregelte
Zweileitungs-Anhängerbremsanlage bekannt, die aus einem
als Sitzventil aufgebauten Notbremsventil [dort (3)]
und einem lastabhängig gesteuerten Bremskraftregler
[dort (5)] besteht, wobei dieser als Kombination von
einem lastabhängig wirkenden Steuerteil mit einem luft
mengenverstärkenden Relaisventil ausgebildet ist. Das
Notbremsventil entspricht in seiner Funktionsweise der
Abrißfunktion in einem üblichen Anhängerbremsventil, so
daß die Funktion beider Ventile sinngemäß als die Funk
tion eines Anhängerbremsventiles mit lastabhängig ge
steuerter Bremskraftregelung verstanden werden kann.
Dies gilt vor allem, da auch ein Anhängerbremsventil
z. B. nach der erstgenannten Schrift durch die Kombina
tion dieser Ventile ersetzt werden kann [in beiden Fäl
len sind die Bremszylinder direkt mit dem Anhänger
bremsventil bzw. mit der Kombination aus beiden Venti
len verbunden]. Diese Schrift zeigt wie auch die letzt
genannte Schrift beispielhaft, daß zusammen mit Anhän
gerbremsventilen auch andere Funktionen verknüpft sein
können, die als solche nicht die eigentliche Grundfunk
tion eines Anhängerbremsventiles, nämlich vereinfacht
im wesentlichen diejenige der Abrißsicherung, betref
fen.
Aus der DE 32 07 793 C2 ist bekannt, in einer 2-Lei
tungs-Wagenzugbremsanlage zusätzlich einen Drucksensor
[dort (18)] vorzusehen, der über eine Zweigleitung
[dort (17)] mit der Anhänger-Bremsleitung [dort (15)]
für das Anhängerbremsventil [dort (10)] verbunden ist.
Unter Verwendung des elektrischen Drucksensor-Signals
wird in einer elektronischen Schalteinrichtung [dort
(20)], zusammen mit anderen Sensorsignalen, ein Regel
signal erzeugt, das in einem Drucksteuerventil [dort
(14)] einen Bremsdruck für die Anhänger-Bremszylinder
erzeugt. Durch das schnelle Durchschalten der Elektrik
ist der so erzeugte Bremsdruck zeitlich voreilend ge
genüber dem vom Anhängerbremsventil pneumatisch erzeug
ten Bremsdruck.
Die EP 0 586 203 B1 offenbart eine elektronische Brems
regelung für einen Anhänger in Form einer Konfiguration
von Ventilen mit ihrer Ansteuerung durch eine elektro
nische Steuereinrichtung; dabei sind als mögliche Al
ternativen unterschiedliche Ventilkonfigurationen für
konzeptionell unterschiedliche Varianten der Steuerein
richtung beschrieben. Die Schrift zeigt pneumatische
Schaltungen für typische Funktionen eines Anhänger
bremsventiles bei verschiedenen Steuereinrichtungs-
Varianten [dort z. B. emergency transducer valve (119)
im weiteren und fluid energy supply means (136) im en
geren Sinne]. Hinweise zur konstruktiven Ausgestaltung
derartiger Ventileinrichtungen für EBS-Anlagen sind in
der Schrift nicht enthalten.
Bei einem Anhänger mit elektronischer Bremsregelung
wird die Regelung des Bremsdruckes in den Bremszylin
dern einer Fahrzeugachse von der hierfür vorgesehenen
Bremsregelelektronik vorgenommen, welche auch z. B. im
Falle eines ABS-Regeleingriffes mit unterschiedlichen
Reibverhältnissen auf beiden Fahrzeugseiten den
Bremsdruck in den Bremszylindern auf der linken Fahr
zeugseite unterschiedlich zu dem Bremsdruck in den
Bremszylindern auf der rechten Fahrzeugseite aussteu
ert. Ebenso wird der Bremsdruck von der Bremsregelelek
tronik z. B. abhängig von der Beladung variiert. Für
eine derartige lastabhängige Bremsung wird die Beladung
z. B. über eine Druckmessung in einem Luftfederbalg er
mittelt und der Bremsregelelektronik mitgeteilt, welche
dann den Bremsdruck in den Bremszylindern des Anhängers
entsprechend modifiziert. Für die Erzeugung des
Bremsdruckes ist ein Bremsdruckmodulator vorgesehen,
welcher aus elektrisch ansteuerbaren Ventilen besteht,
die üblicherweise in taktender Betriebsweise von der
Bremsregelelektronik angesteuert werden und als Pilot
ventile zur Erzeugung eines Steuerdrucks in der Steuer
kammer eines Relaisventiles dienen, welches den Steuer
druck luftmengenverstärkt als Bremsdruck über seinen
Ausgang an einen oder mehrere Bremszylinder abgibt;
hierbei können ein oder mehrere derartig aufgebaute
Bremsregelkanäle implementiert sein.
Ein Anhängerbremsventil für den Einsatz in einem Anhän
ger mit elektronischer Bremsregelung braucht daher we
der über die Funktion der Luftmengenverstärkung noch
über Sonderfunktionen wie z. B. die erwähnte Funktion
einer Voreilung oder diejenige einer lastabhängigen Mo
difizierung des Bremsdruckes zu verfügen. Für ein sol
ches Anhängerbremsventil ist es völlig ausreichend,
wenn die Grundfunktionen, nämlich die Bereitstellung
des vom Zugfahrzeug übertragenen Bremsvorgabedruckes,
die Abrißsicherung sowie die Möglichkeit des Anschlus
ses von Löseventilen [für das Lösen von im entkoppelten
Zustand eingebremsten Achsen] realisiert sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für
ein Anhängerbremsventil nach der erstgenannten bekann
ten Schrift eine Ventilkonstruktion anzugeben, die ent
sprechend den reduzierten Anforderungen des Einsatzes
des Anhängerbremsventiles in einem Anhänger mit elek
tronischer Bremsregelung vereinfacht ist, damit die
Herstellkosten des Anhängerbremsventiles reduziert
sind.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ange
gebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteil
hafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Fehleranfällig
keit durch den im Vergleich zum Stand der Technik we
sentlich vereinfachten Aufbau erheblich reduziert ist.
Relaisventile sind durch die Entlüftung der Relaisven
til-Druckkammer nicht frei von Luftverbrauch. Mit dem
Entfallen einer luftmengenverstärkenden nach dem Re
laisventil-Prinzip arbeitenden Ventileinrichtung nach
der Erfindung entsteht der Vorteil, daß kein Luftver
brauch mehr erfolgt und die mit einem Luftverbrauch
verbundene Geräuschentwicklung ebenfalls nicht statt
findet.
Durch das Entfallen eines Relaisventiles entfällt die
Relaiskolben-Hysterese, was erstens zu dem Vorteil ei
ner verbesserten Genauigkeit und zweitens zu dem Vor
teil führt, daß kein verzögertes Ansprechen des ausge
steuerten Druckes gegenüber dem eingesteuerten Druck
mehr vorhanden ist. Der Ansprechdruck mußte also beim
St. d. T. zunächst von dem pneumatischen Bremssignal
überschritten werden, damit das pneumatische Brems
signal luftmengenverstärkt durchgesteuert werden kann.
Mit dem Wegfall einer Voreilung ist der Vorteil einer
verbesserten Genauigkeit verbunden; außerdem entfällt
durch den Wegfall der Voreilungsfunktion das fehler
trächtige und möglicherweise sogar mißbräuchliche Ein
stellen der Voreilung.
Dadurch, daß die Abrißerkennung mit anderen Mitteln
realisiert ist, entfällt auch der Nachteil, daß bei der
Abrißerkennung nach dem Stand der Technik der Vorrats
behälter-Anschluß gegenüber dem Anschluß für die Vor
ratsluft um einen Rückhaltedruck reduziert ist: Bei der
Ausführung der Abrißsicherung nach der erstgenannten
Schrift entsteht der Rückhaltedruck durch den als Rück
schlagventil gegenüber dem Vorratsbehälterdruck wirken
den Lippenring [dort (32)]; außer der Tatsache, daß ein
Rückhaltedruck überhaupt entsteht, weist der Lippenring
auch einen Temperaturgang auf, so daß der Rückhalte
druck auch noch temperaturabhängig ist. Hinzu kommt
eine von Alterung und Fertigungstoleranzen stark abhän
gige Schwankung des Rückhaltedruckes bei dieser Form
des Relaisventiles.
Eine Weiterbildung der Erfindung hat den Vorteil, daß
durch den Wegfall des Relaisventiles mit seiner Zeit
verzögerung "Ausgang-Eingang" von i. Allg. mehr als
30 ms ein Zeitvorteil für das elektrische Signal des
Drucksensors verbunden ist, weil dieser Drucksensor den
vom Anhängerbremsventil ausgegebenen Bremsdruck mißt.
Stark verallgemeinert ist bei der Erfindung der pneuma
tische Pfad optimiert, weil dieser im Gegensatz zu der
im Normalfall wirksamen elektrischen Bremssignal-Über
tragung nur für die Notbremsung vorgesehen ist, bei der
auf eine lastabhängige Bremsdruckbeeinflussung verzich
tet werden kann. Mit dem optimierten pneumatischen Pfad
entsteht der Vorteil, daß zum einen luftverbrauchende
Einrichtungen entfallen und zum anderen Zeitverzögerun
gen durch derartige Einrichtungen auch nicht mehr auf
treten.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung hat den Vor
teil, daß die Umschaltung des Anhängerbremsventils in
die Abrißstellung nur vom am Versorgungsanschluß des
Ventils [dieser ist pneumatisch mit dem roten Kupp
lungskopf verbunden] anliegenden Druck abhängt. Der
Übergang von einer in die andere Schaltstellung erfolgt
zudem schlagartig, so daß das Schalten auch reibungs
unabhängig erfolgt und schleichende Übergänge vermieden
werden. Somit erfolgt beim Versorgungsleitungs-Abriß
die Zwangsbremsung "sofort", und es muß gegenüber kon
ventionellen Lösungen zunächst keine Kennlinie durch
fahren werden. Das Ventil ist als druckausgeglichenes
Ventil mit positiver Überdeckung ausgeführt; gegenüber
konventionellen Lösungen hat diese Weiterbildung auch
den Vorteil, daß atmende Räume und die damit verbunde
nen Vereisungsgefahren vermieden werden.
Von der letztgenannten Weiterbildung gibt es verschie
dene Ausführungsformen, die entsprechend dem jeweils
bevorzugten Lösungsweg bestimmte Vorteile bieten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfüh
rungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt ist,
näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 Das den Funktionsumfang des Anhängerbrems
ventils erläuternde Blockschaltbild einer
Anhänger-EBS-Bremsanlage;
Fig. 2 das Anhängerbremsventil in der Ausführung
als Schieberventil.
Fig. 3 ein als Schieberventil mit einem integrier
ten Vorsteuerventil ausgebildetes Anhänger
bremsventil, bei dem die Ventilbetätigung
unabhängig von dem Behälterdruck erfolgt,
in der Grundstellung;
Fig. 4 das Anhängerbremsventil nach Fig. 3 in der
Abrißstellung;
Fig. 5 eine Detaildarstellung des Vorsteuerventils
in der Grund- (Fig. 5a) und Abrißstellung
(Fig. 5b);
Fig. 6 ein Anhängerbremsventil nach dem Prinzip
von Fig. 3, bei dem das Vorsteuerventil als
separates 3/2-Wegeventil ausgebildet ist,
in der Grundstellung;
Fig. 7 das Anhängerbremsventil nach Fig. 6 in der
Abrißstellung;
Fig. 8 ein Anhängerbremsventil nach dem Prinzip
von Fig. 6, bei dem das Vorsteuerventil als
eine Kombination von zwei 2/2-Wegeventilen
ausgebildet ist, in der Grundstellung;
Fig. 9 das Anhängerbremsventil nach Fig. 8 in der
Abrißstellung.
Anhand von Fig. 1 soll der Funktionsumfang des Anhän
gerbremsventils für eine Anhänger-EBS-Bremsanlage er
läutert werden; hierbei wird anhand der Realisierung
erläutert, auf welche Weise bereits eingangs erwähnte
Funktionen, die entfallen können, von der Anhänger-EBS-
Bremsdruckregelung übernommen werden.
Dem Blockschaltbild nach Fig. 1 ist die Konfiguration
einer Basisvariante für Anhänger-EBS-Systeme zugrunde
gelegt, welche aus einem Sattelauflieger (34) mit zwei
Achsen besteht, es handelt sich hier um ein 2S/2M-Sy
stem [zwei ABS-Sensoren für zwei Räder und zwei Modula
torkanäle für die Radbremsen der linken bzw. der rech
ten Seite]; die ABS-Bremsdruckregelung wird also sei
tenweise durchgeführt.
Der Anhänger mit dem erfindungsgemäßen Anhängerbrems
ventil ist mit dem Zugfahrzeug pneumatisch über zwei
Druckschläuche, über erstens einen Vorrats-Druck
schlauch (30) zur Übertragung des Versorgungsdruckes
[am Zugfahrzeug befestigter roter Druckschlauch, der
über den "roten Kupplungskopf" (48) des Anhängers ange
kuppelt ist] und über zweitens einen Brems-Druck
schlauch (31) zur Übertragung des Bremsdruckes [am Zug
fahrzeug befestigte gelbe Leitung, die über den "gelben
Kupplungskopf" (49) des Anhängers angekuppelt ist] ver
bunden. Auf der Seite des Zugfahrzeuges ist sowohl der
rote Druckschlauch als auch der gelbe Druckschlauch
pneumatisch an ein Anhängersteuerventil [AST-Ventil]
angeschlossen.
Auf der Seite des Anhängers ist der Vorrats-Druck
schlauch (30) pneumatisch über ein unten erläutertes,
optionales Löseventil (33) mit dem Versorgungsan
schluß (1), und der Brems-Druckschlauch (31) über eine
Pneumatikleitung mit dem Bremsvorgabeanschluß (4) des
Anhängerbremsventiles (8) verbunden. Das Anhängerbrems
ventil (8) verfügt weiter über einen Behälteran
schluß (3), an dem der Vorrats-Druckbehälter (9) für
den Anhänger angeschlossen ist, und über einen Brems
druckanschluß (2), an dem der pneumatische Bremsdruck
an den pneumatischen Eingang (28) des pneumatischen
Bremsdruckmodulators (29) ausgegeben wird; dieser
Bremsdruck stellt für den Anhänger mit seiner elektro
nischen Bremsdruckregelung den Redundanzdruck dar.
Bei dem Anhänger mit der elektronischen Bremsdruckrege
lung wird in allen denkbaren Fällen, in denen eine
Bremsung stattfinden soll, am Bremsdruckanschluß (2)
ein entsprechender Redundanzdruck ausgesteuert. Bei
normalen Bremsvorgängen gilt dies, da der Anhänger na
türlich mit jeder Art von entsprechend zugelassenen
Zugfahrzeugen zu koppeln sein muß, sowohl für den Fall,
daß das Zugfahrzeug über eine elektronische Bremsrege
lung verfügt, als auch für den Fall, daß das Zugfahr
zeug mit einer konventionellen pneumatischen Bremsan
lage ausgerüstet ist. Bei einem Zugfahrzeug mit elek
tronischer Bremsregelung wird ein Bremsvorgang durch
Betätigung des zum Regelsystem gehörenden Bremswertge
bers eingeleitet, während dies bei einem konventionel
len Zugfahrzeug durch Betätigung des entsprechenden Mo
torwagen-Bremsventils erfolgt.
Beim Motorwagen [dieser stellt das Zugfahrzeug dar] mit
elektronischer Bremsregelung, bei dem im Normalfall na
türlich der von der elektronischen Anhänger-Bremsrege
lung eingestellte Bremsdruck durch das vom Motorwagen
über die elektrische Schnittstelle (32) [ISO 7638/CAN]
zum Anhänger übertragene elektrische Bremsanforderungs-
Signal bestimmt ist, wird der Redundanzdruck im Anhän
ger im Fehlerfall zum Bremsen herangezogen, wenn näm
lich die Motorwagen-Elektronik ausgefallen ist. Bei
Verwendung eines konventionell gebremsten Motorwagens
dient der "Redundanzdruck" im Anhänger zur Bremsung des
Anhängers überhaupt, da ein derartiger Motorwagen die
elektronische Bremsdruckregelung im Anhänger nicht an
sprechen kann. Die Umsetzung des pneumatischen Brems
signals in ein elektronisches Signal erfolgt durch den
Drucksensor (47) im Anhänger.
Außer diesen normalen Bremsvorgängen wird auch vom An
hängerbremsventil (8) ein Vollbremsdruck zum Modulator
(29) durchgesteuert, der eine rein pneumatische Brem
sung ohne Zutun der Elektronik erlaubt. Bei Abriß einer
der beiden Pneumatikleitungen zwischen Zugfahrzeug und
Anhänger, oder bei nicht gekuppeltem rotem Kupplungs
kopf, wird in bekannter Weise durch das Zusammenwirken
zwischen Anhängersteuerventil im Zugfahrzeug und Anhän
gerbremsventil eine Zwangsbremsung mittels des Behäl
terdruckes ausgelöst, indem, wie unten erläutert, in
diesem Fall im Anhängerbremsventil (8) der Behälteran
schluß (3) pneumatisch mit dem Bremsdruckanschluß (2)
verbunden wird.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß in allen Fäl
len, in denen eine Bremsung des Anhängers erforderlich
ist, sei dies eine normale Bremsung oder eine Zwangs
bremsung, vom Anhängerbremsventil (8) am Bremsdruckan
schluß (2) ein Druck, entweder der Redundanzdruck oder
der Behälterdruck, ausgegeben wird, welcher dem pneuma
tischen Bremsdruckmodulator (29) zugeführt wird.
Der Bremsdruckmodulator (29) verfügt weiter über einen
Druckversorgungsanschluß (35), der durch eine Pneuma
tikleitung mit dem Vorrats-Druckbehälter (9) verbunden
ist. Der Bremsdruckmodulator (29) wird über elektrische
Verbindungen durch die Elektronikeinheit (42) gesteu
ert.
Der pneumatische Bremsdruckmodulator (29) ist z. B. als
zwei-kanaliges Druckregelmodul nach der DE 42 27 084 A1
[dort Fig. 2] aufgebaut; diese Schrift wird im folgen
den mit S1 bezeichnet.
Bei einer Realisierung nach der S1 ist für beide Kanäle
ein gemeinsames 3/2-Magnetventil [dort (12)] als Um
schaltventil für weitere kanalspezifische Belüftungs-
und Entlüftungs-Magnetventile [dort (9') und (7)
bzw. (9) und (8)] vorgesehen, welche für den Fall der
EBS-Bremsdruckregelung mit einer taktenden Betriebs
weise Pilot-Bremsdrücke je Kanal aussteuern, die wie
derum an Steuereingänge [dort (5) bzw. (6)] von pro Ka
nal vorgesehenen Relaisventilen [dort (3) bzw. (4)] an
gelegt sind. Die Relaisventil-Arbeitsanschlüsse [dort
(20) und (22) bzw. (21) und (23)] sind, wie in Fig. 1
gezeigt, mit den Zylinder-Bremsleitungen (36) für die
in Fahrtrichtung auf der linken Fahrzeugseite angeord
neten Bremszylinder (38) und (39), bzw. mit den Zylin
der-Bremsleitungen (37) für die in Fahrtrichtung auf
der rechten Fahrzeugseite angeordneten Bremszylin
der (40) und (41) verbunden.
Der pneumatische Eingang (28) ist mit dem Steuerdruck-
Anschluß [dort (13)] und der Druckversorgungsanschluß
(35) ist mit dem Vorratsdruck-Anschluß [dort (17)] des
Druckregelmoduls nach der S1 verbunden. In seiner fe
derbetätigten Grundstellung, d. h. in seinem stromlosen
Zustand, wird von dem 3/2-Magnetventil [dort (12)] der
S1 der am pneumatischen Eingang (28) nach Fig. 1 ankom
mende Druck zu den Steuereingängen der Relaisventile
[dort (3), (4)] der S1 durchgesteuert und luftmengen
verstärkt an den genannten Relaisventil-Arbeitsan
schlüssen ausgegeben. Diese Betriebsweise entspricht
dem Redundanzfall, bei dem ein pneumatischer Redundanz
druck luftmengenverstärkt zu dem Bremszylinder geführt
wird, ohne daß die Elektronikeinheit (42) in irgendwel
cher Weise daran beteiligt ist.
Im strombeaufschlagten Zustand, d. h. gesteuert durch
die Elektronikeinheit (42) nach Fig. 1, wird von dem
3/2-Magentventil [dort (12)] der S1 der am Druckversor
gungsanschluß (35) nach Fig. 1 anliegende Versorgungs
druck mit den oben erläuterten kanalspezifischen Belüf
tungs- und Entlüftungsmagnetventilen der S1 verbunden,
welches den erläuterten Fall der elektronischen EBS-
Bremsdruckregelung darstellt. Im Rahmen der EBS-
Bremsdruckregelung werden außerdem Druckregelfunktionen
ausgeführt, die bei konventionellen Bremsanlagen z. T.
als Funktion eines Anhängerbremsventiles ausgeführt
sind.
Auf diese Weise wird im Rahmen der EBS-Bremsdruckrege
lung auch eine ladungsabhängige Bremskraftverteilung
zwischen den Fahrzeugachsen vorgenommen. Hierzu ist -
es wird von einem luftgefederten Auflieger mit Luftfe
derbälgen (45) auf der linken und (46) auf der rechten
Fahrzeugseite ausgegangen - der Luftfederbalg (46) auf
der rechten Seite mit einem Drucksensor versehen, des
sen Druckmeßwert der Elektronikeinheit (42) zur Verfü
gung steht. Die Elektronikeinheit (42) modifiziert die
ausgesteuerten Bremsdrücke beladungsabhängig unter Ver
wendung dieses die Beladung des Fahrzeugs repräsentie
renden Druckmeßwertes.
Die Elektronikeinheit (42) verwendet für die EBS-
Bremsdruckregelung auch den Druckmeßwert des Drucksen
sors (47), der den am Bremsdruckanschluß (2) ausgegebe
nen Bremsdruck des Anhängerbremsventiles (8) darstellt.
Dieser Druckmeßwert ist für den Fall eines konventio
nellen Zugfahrzeuges vorgesehen, bei dem die Elektro
nikeinheit (42) den elektrischen Druckmeßwert als elek
trisches Bremsanforderungssignal für die EBS-Brems
druckregelung benutzt.
Der Vollständigkeit halber sei ergänzt, daß die ABS-
Bremsregelung auch durch die Einrichtungen der EBS-
Bremsdruckregelung durchgeführt werden kann; hierzu
sind entsprechend Fig. 1 am linken Rad des Bremszylin
ders (39) ein ABS-Sensor (43) und am Rad des rechten
Bremszylinders (40) ein ABS-Sensor (44) vorgesehen.
Faßt man alle Funktionen der EBS-Bremsdruckregelung zu
sammen, so müssen für das Anhängerbremsventil (8) nur
noch pneumatische Funktionen realisiert sein, die durch
zwei Schaltzustände definiert sind, zum einen ist dies
die Ventil-Grundstellung, die vorliegt, wenn der Ver
sorgungsanschluß mit Druck beaufschlagt ist, und zum
anderen ist dies die Ventil-Abrißstellung, welche bei
drucklosem Versorgungsanschluß (1) gegeben ist.
In der Ventil-Grundstellung sind durch das Anhänger
steuerventil (8) folgende Verbindungen hergestellt:
- 1. er Versorgungsanschluß (1) ist pneumatisch mit dem Behälteranschluß (3) verbunden;
- 2. er Bremsdruckanschluß (2) ist pneumatisch mit dem Bremsvorgabeanschluß (4) verbunden.
In seiner Ventil-Abrißstellung sind durch das Anhänger
bremsventil (8) folgende Verbindungen hergestellt:
- 1. Der Versorgungsanschluß (1) ist pneumatisch abgeschlosssen;
- 2. der Bremsdruckanschluß (2) ist pneumatisch mit dem Behälteranschluß (3) verbunden.
In Fig. 2 ist zur Vereinfachung das optionale Löseven
til (33) weggelassen, so daß der Versorgungsanschluß
(1) direkt mit dem roten Kupplungskopf (48) verbunden
ist.
Das Anhängerbremsventil (8) ist in Fig. 2 in beiden
Schaltzuständen, in Fig. 2a in der Ventil-Grundstellung
und in Fig. 2b in der Ventil-Abrißstellung gezeigt. Im
jeweils unteren Bereich der Darstellungen von Fig. 2a
und Fig. 2b sind die Schaltzustände des Ventils als
Pneumatikschaltbilder eines kolbenbetätigten 3/2-Wege
ventils dargestellt; der jeweils obere Bereich zeigt
diese Schaltzustände in der Realisierung des Anhänger
bremsventils (8) als Schieberventil.
Bei Fig. 2a ist zur Kennzeichnung der Ventil-Grundstel
lung der rote Kupplungskopf (48) in gekuppeltem Zustand
gezeichnet. Im Pneumatikschaltbild befindet sich ent
sprechend der Ventil-Grundstellung der Kolben (7), der
als Betätigungskolben für das Ventil ausgebildet ist,
in seinem unbetätigten Zustand, so daß im Anhänger
bremsventil (8) die vorstehend erläuterten Verbindungen
G2) und G1) [im Fall, daß am Anschluß (1) der Versor
gungsdruck anliegt, wird das unten erläuterte Rück
schlagventil (6) in Durchlaßrichtung betrieben] herge
stellt sind.
Bei Fig. 2b ist zur Deutlichmachung des Zustandes "Ab
riß" der rote Kupplungskopf (48) in nichtgekuppeltem
Zustand gezeichnet [der gelbe Kupplungskopf (49) ist
sowohl in Fig. 2a als auch in Fig. 2b in gekuppeltem
Zustand gezeichnet]. Im Pneumatikschaltbild befindet
sich der Betätigungskolben (7) in seinem betätigten Zu
stand, so daß im Anhängerbremsventil (8) die oben er
läuterten Verbindungen (A1) [das Rückschlagventil (6)
befindet sich bei offenem Versorgungsanschluß (1) im
Sperrzustand] und (A2) hergestellt sind.
Bei der konstruktiven Ausgestaltung des Anhängerbrems
ventils (8) als Schieberventil entsprechend den jeweils
oberen Bereichen von Fig. 2a bzw. Fig. 2b ist der mit
einer O-Ring-Dichtung (16) versehene Betätigungskolben
(7) mit dem Ventilschieber (10) fest und druckdicht
verbunden.
In der Mitte der Betätigungskolben-Ventilschieber-An
ordnung (7, 10) befindet sich ein Druckkanal (12) in
Form eines Sackloches.
Der Betätigungskolben (7) weist eine erste (17) und
eine zweite (18) Wirkfläche auf. Die erste Wirkfläche
(17) ist durch die Querschnittsfläche des Betätigungs
kolbens (7) gebildet und die zweite Wirkfläche (18) ist
aufgrund der baulichen Vereinigung von Betätigungskol
ben (7) und Ventilschieber (10) als Ringfläche ausge
staltet, wobei der innere Ringdurchmesser durch den Au
ßendurchmesser der Ventilschieberdichtungen (14) fest
gelegt ist.
Die erste Wirkfläche (17) ist größer ausgebildet als
die zweite Ring-Wirkfläche (18).
Das Rückschlagventil (6) ist in der gezeigten Wirkrich
tung im Betätigungskolben (7) eingebaut, wobei beide
Wirkflächen (18) und (17) durch dieses Rückschlagventil
derart miteinander verbunden sind, daß die Durchlaß
richtung des Rückschlagventils (6) von der zweiten (18)
zur ersten (17) Wirkfläche verläuft. Da die zweite
Wirkfläche (18) vom am Versorgungsanschluß (1) anlie
genden Druck und die erste Wirkfläche (17) von dem am
Behälteranschluß (3) anliegenden Druck beaufschlagt
wird, ist das Rückschlagventil (6) immer dann in Durch
laßrichtung geschaltet, wenn der am Versorgungsanschluß
(1) anliegende Druck größer ist, als der am Behälteran
schluß (3) anliegende Druck.
In der Grundstellung nach Fig. 2a liegt die Betäti
gungskolben-Ventilschieber-Anordnung (7, 10) durch die
Wirkung der Rückstellfeder (11) am ersten Anschlag (26)
des Ventilgehäuses auf. Bei dieser Schaltstellung sind
die oben erläuterten Verbindungen G1) und G2) herge
stellt. Hierbei stellen G1 und G2 jeweils direkte Ver
bindungen dar, d. h. in die pneumatischen Pfade sind
keinerlei mechanische Zwischenglieder eingefügt [der
Verbindung G2 entspricht bei der DE 28 10 850 A1, daß
der am dortigen Steueranschluß (7) anliegende Druck zu
nächst auf den dortigen Relaiskolben (6) als mechani
sches Zwischenglied einwirkt].
In seiner Abrißstellung nach Fig. 2b wirkt der am Be
hälteranschluß (3) anliegende Druck über die erste
Wirkfläche (17) auf den Betätigungskolben (7) ein, wo
durch die Ventilkolben-Ventilschieber-Anordnung (7, 10)
an den zweiten Anschlag (27) geschoben wird.
Das Rückschlagventil (6) befindet sich in Sperrichtung,
was die oben erläuterte Verbindung A1) bewirkt. Im Ven
tilschieber (10) ist ein Druckkanal (13) in Form einer
Bohrung vorgesehen. Die oben erläuterte Verbindung A2)
ist durch die pneumatische Verbindung vom Behälteran
schluß (3) über den Sackloch-Druckkanal (12) und den
Druckkanal (13) zum Bremsdruckanschluß (2) hergestellt.
Neben seiner Anordnung innerhalb des Betätigungskolbens
(7) kann das Rückschlagventil (6) auch ausgeführt wer
den, indem der O-Ring (16) als Nutring in geeigneter
Einbaurichtung ausgebildet ist, oder indem an einer an
deren Stelle ein Rückschlagventil vorgesehen ist, wel
ches die beiden Druckräume verbindet, die eine Kraft
auf die Wirkfläche ausüben.
Zur Abdichtung des Ventilschiebers gegenüber dem Ver
sorgungsanschluß (1) ist am Ventilschieber (10) eine
geeignete Schieberventildichtung (14) als erste Schie
ber-Dichtung und zur Abdichtung gegenüber dem
Bremsdruckanschluß (2) [diese Dichtung ist für den Fall
der Ventil-Grundstellung wichtig] ist am Ventilschieber
(10) eine Schieberventildichtung (15) als zweite Schie
ber-Dichtung vorgesehen.
Zur Fertigungsvereinfachung kann der Betätigungskolben
(7) auch einstückig mit dem Ventilschieber (10) verbun
den sein, so daß die Betätigungskolben-Ventilschieber-
Einheit (7, 10) z. B. komplett als Drehteil oder als
Kunststoffspritzteil herstellbar ist.
Alternativ zur gezeigten Ausführungsform, bei der die
Schieberventildichtungen (14, 15) im Ventilschieber
(10) und die Dichtflächen an der Innenwand des Ventil
gehäuses angeordnet sind, besteht auch die Möglichkeit,
wie dies aus der Ventiltechnik bekannt ist, die Schie
berventildichtungen (14, 15) im Ventilgehäuse, und zwar
oberhalb und unterhalb der Bohrung für den Bremsdruck
anschluß (2), und die Dichtflächen am Ventilschieber
(10) auszubilden.
Ausgangspunkt für das Lösen ist der Zustand des Anhän
gerbremsventils (8) in seiner Abrißstellung nach
Fig. 2b, bei der der Bremsdruckanschluß (2) direkt mit
dem Behälteranschluß (3) verbunden ist und die Bremszy
linder durch Beaufschlagung mit dem im Vorratsdruck-Be
hälter (9) herrschenden Druck zwangsweise eingebremst
sind. Solange bei dieser Zwangsbremsung im Vorrats
druck-Behälter (9) noch ein hinreichender Druck vorhan
den ist, läßt sich der Anhänger nicht bewegen.
Zum Lösen der Zwangsbremsung wird am Löseventil (33)
nach Fig. 1 der Lösehebel (25) betätigt; entsprechend
Fig. 2a liegt die Luft aus dem Vorratsdruck-Behälter
(9) über den Behälteranschluß (3) am Löseanschluß (5)
an und wird dann, wie in Fig. 1 dargestellt, über den
für den betätigten Zustand des Löseventils (33) wirksa
men Druckkanal (24) in den Versorgungsanschluß (1) ein
gespeist.
Der im Vorratsdruck-Behälter herrschende Druck wirkt
nun auf beide Wirkflächen (17) und (18) nach Fig. 2a
ein. Die Rückstellfeder (11) ist derart dimensioniert,
daß sie die Kraft durch den Flächenanteil, um welchen
die zweite Wirkfläche (18) gegenüber der ersten
Wirkfläche (17) reduziert ist, aufhebt und derart über
kompensiert, daß die Betätigungskolben-Ventilschieber-
Anordnung (7, 10) von der Rückstellfeder (11) an den
ersten Anschlag (26) geschoben wird. Dadurch ist die in
Fig. 2a gezeigte Ventilstellung eingenommen und der
Bremsdruckanschluß (2) ist mit dem Bremsvorgabeanschluß
(4) verbunden. Da jedoch zum Lösevorgang der gelbe
Kupplungskopf (49) nicht angeschlossen ist, werden die
am Bremsdruckanschluß (2) angeschlossenen Druckräume,
d. h. die Bremszylinder entlüftet, so daß die Bremse
gelöst ist.
Es sei angemerkt, daß es möglich ist, unter Verwendung
der hier dargelegten Ventileigenschaften den in Schie
berventilausführung ausgebildeten Ventilbereich [(2),
(10), (13), (14), (15)] des Anhängerbremsventils (8)
auch in Sitzventilausführung auszubilden.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß das erfindungsge
mäße Anhängerbremsventil (8) unter Umständen auch auf
einem Anhänger ohne elektronische Bremswertregelung
einsetzbar ist; es sind dies konventionell gebremste
Anhänger, deren gutes Zeitverhalten es erlaubt, auf
eine Luftmengenverstärkung im Anhängerbremsventil zu
verzichten.
In den Darstellungen nach Fig. 3 und Fig. 4 ist das er
findungsgemäße Anhängerbremsventil in einer Ausfüh
rungsform als Schieberventil gezeigt, bei der die
Schieberbetätigung ausschließlich vom am Versorgungsan
schluß (1) anliegenden Druck abhängt, d. h. bei welcher
der am Behälteranschluß (3) anliegende Druck keine
Kraft auf den Ventilschieber (10) ausübt. Hierzu ist
das Anhängerbremsventil (8) als druckentlastetes Ventil
aufgebaut, bei dem auf den Ventilschieber (10) von kei
nem anderen Anschluß, außer dem Versorgungsanschluß
(1), welcher über eine unten erläuterte Wirkfläche
krafterzeugend auf diesen einwirkt, eine Druckkraft er
zeugt wird.
Da die in Fig. 2a und Fig. 2b mit den Anschlüssen des
Anhängerbremsventils (8) verbundenen, in Fig. 1 aus
führlich dargestellten und in Fig. 2a, Fig. 2b in ver
einfachter Form gezeigten, Komponenten oben ausführlich
erläutert sind, beschränkt sich die Darstellung in Fig.
3 und Fig. 4 auf die Erklärung der Ventil-Funktions
weise unter Bezug auf die Ventilanschlüsse. Der Klar
heit wegen sei ergänzt, daß sich das Anhängerbremsven
til (8) nach Fig. 3 und Fig. 4 in identischer Weise wie
das Anhängerbremventil nach Fig. 2a und Fig. 2b in ei
ner Anhänger-EBS-Bremsanlage nach Fig. 1 betreiben
läßt.
Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig. 3 und Fig. 4
Pneumatikschaltbilder, wie sie in den unteren Teilen
von Fig. 2a und Fig. 2b gezeigt sind, weggelassen, da
die zu Fig. 3 und Fig. 4 gehörenden Pneumatikschaltbil
der hierzu grundsätzlich gleichartig sind; es besteht
lediglich der Unterschied, daß, wie erläutert, der Ven
tilschieber-Kolben (10) nach Fig. 3 und Fig. 4 nicht
von der Druckdifferenz zwischen dem Versorgungsanschluß
(1) und dem Behälteranschluß (3) betätigt, sondern aus
schließlich durch den Druck am Versorgungsanschluß (1)
geschaltet wird.
In Fig. 3 und Fig. 4 sind also der Versorgungsanschluß
(1), der Bremsvorgabeanschluß (4), der Behälteranschluß
(3) und der Bremsdruckanschluß (2) gezeigt, wobei der
Löseanschluß (5) pneumatisch mit dem Behälteranschluß
(3) verbunden ist. Zusätzlich ist eine Entlüftung (57)
zur Atmosphäre vorgesehen. Der Ventilschieber (10) ist
wie erwähnt als Ventilschieber-Kolben ausgebildet,
d. h. er vereinigt die Funktionen des vorstehend erläu
terten Ventilschiebers (10) und des Betätigungskolbens
(7).
Der Ventilschieber (10) ist mit der Rückstellfeder (11)
belastet und weist zwei Stellungen auf; eine in Fig. 3
dargestellte Grundstellung, bei der der Ventilschieber
(10) am ersten Anschlag (26) anliegt, und eine in
Fig. 4 gzeigte Abrißstellung, bei der der Ventilschie
ber (10) am zweiten Anschlag (27) zur Anlage kommt.
Durch eine auf den Ventilschieber (10) über die er
wähnte Wirkfläche einwirkende Druckkraft ist bei druck
beaufschlagtem Versorgungsanschluß [Fig. 3] die Grund
stellung eingenommen, während die Abrißstellung
[Fig. 4] durch die Wirkung der Rückstellfeder (11) ein
genommen ist, wenn der Versorgungsanschluß (1) drucklos
ist.
Das vorstehend erläuterte Rückschlagventil (6) ist in
Fig. 3, Fig. 4 als Nutring realisiert. Durch diese
Rückschlagfunktion und die in der Ventil-Grundstellung
nach Fig. 3 gezeichnete Stellung des Ventilschiebers
(10) sind die vorstehend erläuterten Verbindungen (G1)
[pneumatische Verbindung Versorgungsanschluß (1) mit
Behälteranschluß (3)] und (G2) [pneumatische Verbindung
Bremsdruckanschluß (2) mit Bremsvorgabeanschluß (4)]
realisiert. In der Ventil-Abrißstellung nach Fig. 4
sind bei der gezeigten Stellung des Ventilschiebers
(10) die vorstehend erläuterten Verbindungen (A1)
[pneumatischer Abschluß Versorgungsanschluß (1)] und
(A2) [pneumatische Verbindung Bremsdruckanschluß (2)
mit Behälteranschluß (3)] realisiert.
Im Ventilschieber (10) ist ein Vorsteuerventil (60) in
tegriert, welches aus einem Ventilschaltglied (62), ei
ner auf das Ventilschaltglied (62) einwirkenden Feder
(61), einem ersten Ventilsitz (63) und einem zweiten
Ventilsitz (64) besteht.
Entsprechend seinen beiden Ventilsitzen weist das Vor
steuerventil (60) zwei Stellungen, eine Ausgangsstel
lung und eine Schaltstellung, auf. Die Ausgangsstellung
des Vorsteuerventils (60) ist in Fig. 4 gezeigt: In der
Abrißstellung liegt kein Druck am Versorgungsanschluß
(1) an, und durch die Wirkung der Feder (61) liegt das
Ventilschaltglied (62) am ersten Ventilsitz (63) an,
wodurch der Druckraum (67) gegenüber dem Versorgungsan
schluß (1) abgedichtet ist. Wird an einem abgestellten
Anhänger [Abriß-Stellung nach Fig. 4] der Vorrats-
Druckschlauch (30) angeschlossen, so steigt der Druck
am Versorgungsanschluß (1) an, und entsprechend des je
weils anliegenden Drucks und des wirksamen Durchmessers
(65) am ersten Ventilsitzes (63) wird eine Druckkraft
auf das Ventilschaltglied (62) ausgeübt. Dieser wirk
same Durchmesser (65) bestimmt mit den Eigenschaften
der Feder (61) [Federlänge und Federkonstante] eine
Druckschwelle, bei deren Überschreitung das Ventil
schaltglied (62) vom ersten Ventilsitz (63) abhebt.
Das Ventilschaltglied (62) ist in seiner Kegelform der
art ausgelegt, daß nach dem Abheben vom ersten Ventil
sitz (63) der Druck am Versorgungsanschluß (1) nun auf
eine größere Fläche einwirkt, wodurch das Vorsteuerven
til (60) umschaltet, indem die Druckkraft die Kraft der
Feder (61) überwindet, und, entsprechend der in Fig. 3
gezeigten Schaltstellung des Vorsteuerventils (60), das
Ventilschaltglied (62) gegen den zweiten Ventilsitzes
(64) presst, und diesen schließt.
Mit dem Übergang in die Schaltstellung des Vorsteuer
ventils (60) wird die auf den Ventilschieber (10) ein
wirkende Druckkraft schlagartig erhöht, und der Ventil
schieber wird, ausgehend von seiner Stellung in Fig. 4,
bei der er am zweiten Anschlag (27) anliegt, gegen die
Kraft der Rückstellfeder (11) an den ersten Anschlag
(26) geschoben; dadurch hat das Anhängerbremsventil (8)
seine Grundstellung eingenommen.
Im Vergleich zum wirksamen Durchmesser (65) in der Aus
gangsstellung des Vorsteuerventils (60) nach Fig. 5b
ist in der Schaltstellung des Vorsteuerventils (60)
nach Fig. 5a der wirksame Durchmesser (66) erhöht;
hierdurch wird eine Schalthysterese eingeführt.
Durch die Schalthysterese wird bewirkt, daß das Anhän
gerbremsventil nicht bei z. B. einer kurzzeitigen Un
terschreitung der erläuterten Druckschwelle wieder in
die Abrißstellung nach Fig. 4 übergeht. Um von der
Schaltstellung [Fig. 3] zur Abrißstellung [Fig. 4]
überzugehen, muß der Druck am Versorgungsanschluß (1)
nämlich derart abgesunken sein, daß das Ventilschalt
glied (62) durch die Kraft der Feder (61) wieder auf
den ersten Ventilsitz (63) gedrückt wird. Erst dann
wird der Ventilschieber (10) durch die Kraft der Rück
stellfeder (11) wieder an den der Abrißstellung ent
sprechenden zweiten Anschlag (27) zurückgeschoben.
Geht man von einem üblichen Solldruck im Vorrats-Druck
schlauch von 8 bar aus, so wird die Druckschwelle z. B.
zweckmäßigerweise auf 3,5 bar gelegt. Die erläuterte
Schalthysterese kann z. B. so ausgelegt werden, daß die
Abrißstellung des Anhängerbremsventils bei Unterschrei
ten eines Druckes von 2,5 bar wieder eingenommen wird.
Der erste Ventilsitz (63) wirkt als Belüftungssitz und
der zweite Ventilsitz (64) als Entlüftungssitz; bei der
Entlüftung des Anhängerbremsventils (8), d. h. beim
Übergang des Ventilschiebers (10) bei geöffnetem zwei
ten Ventilsitz (64) [Fig. 4] vom ersten Anschlag (26)
zum zweiten Anschlag (27), besteht der Vorteil, daß die
Entlüftung direkt zur Atmosphäre erfolgt und keine at
menden Räume vorliegen, wie dies bei konventionellen
Anhängerbremsventilen der Fall ist. Atmende Räume haben
den Nachteil, daß Feuchtigkeit in das Gerät eindringen
kann, was unter Umständen zu Vereisungen führt. Gegen
über konventionellen Anhängerbremsventilen besteht auch
der Vorteil, daß die Ventilumschaltung sofort wirksam
ist und nicht zuerst eine Kennlinie durchfahren werden
muß.
In den Ausführungsformen nach Fig. 6 und Fig. 7 [das
Rückschlagventil (6') sei zunächst nicht implementiert]
ist das Vorsteuerventil (60) nicht mehr im Ventilschie
ber (10) integriert, sondern als separates 3/2-Wegeven
til (70) ausgeführt. Das Ventilschaltglied (62) ist als
übliches Sitzventil-Schaltelement ausgebildet, das in
der Abrißstellung [Fig. 7] am ersten Ventilsitz (63)
und in der Grundstellung [Fig. 6] an dem zweiten Ven
tilsitz (64) anliegt. Die Funktion ist gleichartig zu
den Ausführungsformen nach Fig. 3 und Fig. 4 mit der
einen Ausnahme, daß nach dem Anschluß des Vorrats-
Druckschlauches (30) die Belüftung des Vorratsdruck-Be
hälters (9) über den Behälteranschluß (3), welche über
das als Nutring ausgebildetes Rückschlagventil (6) er
folgt, erst stattfindet, wenn das 3/2-Wegeventil (70)
von seiner Ausgangsstellung [Fig. 7] in seine Schalt
stellung [Fig. 6] übergegangen ist, da der Druck des
Versorgungsanschlusses (1) dann am Nutring-Rückschlag
ventil (6) ebenfalls anliegt.
Eine zu Fig. 6, 7 geänderte Ausführungsform liegt vor,
wenn das Rückschlagventil (6) nicht als Nutring im Ven
tilschieber (10) realisiert, sondern als separates, im
Gehäuse angeordnetes Rückschlagventil (6') ausgeführt
ist. Der Nutring (6) ist dann durch einen entsprechen
den O-Ring ersetzt. Hier entfällt die im Zusammenhang
mit Fig. 6, 7 erläuterte Einschränkung, daß die Belüf
tung des Vorratsdruck-Behälters (9) erst nach dem Über
gang des 3/2-Wegeventil (70) in seine Schaltstellung
erfolgt.
Die Darstellungen nach Fig. 8 und Fig. 9 zeigen die
Ausführungsform nach Fig. 6, Fig. 7, bei denen statt
eines 3/2-Wegeventils (70) zwei 2/2-Wegeventile, ein
erstes 2/2-Wegeventil (68) als Belüftungsventil und ein
zweites 2/2-Wegeventil (69) als Entlüftungsventil vor
gesehen sind. In der Grundstellung nach Fig. 8 ist das
erste 2/2-Wegeventil (68) geöffnet, das entsprechende
Ventilschaltglied ist vom ersten Ventilsitz (63) abge
hoben, so daß eine Belüftung durch den Versorgungsan
schluß (1) erfolgt; dagegen ist das zweite 2/2-Wegeven
til (69) geschlossen, der zweite Ventilsitz (64) ist
geschlossen, so daß entsprechend der oben erläuterten
Grundstellungs-Funktion der Ventilschieber (10) per
Druckkraft an den ersten Anschlag (26) geschoben ist.
In der Abrißstellung nach Fig. 9 ist dagegen das zweite
2/2-Wegeventil (69) geöffnet; der geöffnete zweite Ven
tilsitz (64) ermöglicht eine Entlüftung des auf den
Ventilschieber (10) wirkenden Druckraumes (67), so daß
über die Rückstellfeder (11) die Abrißstellung am
zweiten Anschlag (27) eingenommen ist. In dieser Stel
lung ist das erste 2/2-Wegeventil (68) [erster Ventil
sitz (63)] geschlossen, so daß der Druckraum (67), wie
oben erläutert, vom Versorgungsanschluß (1) abgetrennt
ist.
Claims (24)
1. Ventileinrichtung für einen an ein Zugfahrzeug an
gekuppelten Anhänger mit folgenden Merkmalen:
- a) Es ist ein Versorgungsanschluß zur Verbindung mit einem den Vorratsdruck zwischen dem Zug fahrzeug und dem Anhänger übertragenden Druck schlauch vorgesehen;
- b) es ist ein Bremsvorgabeanschluß zur Verbindung mit einem den Bremsdruck vom Zugfahrzeug zum Anhänger übertragenden Druckschlauch vorgese hen;
- c) es ist ein Behälteranschluß zur Verbindung mit einem Vorrats-Druckbehälter des Anhängers vor gesehen;
- d) es ist ein Bremsdruckanschluß zur Ausgabe des Bremsdruckes vorgesehen;
- e) bei druckbeaufschlagtem Versorgungsanschluß ist der am Bremsdruckanschluß anliegende Druck vom am Bremsvorgabeanschluß anliegenden Druck ab hängig;
- f) bei drucklosem Versorgungsanschluß ist der
Bremsdruckanschluß pneumatisch mit dem Behäl
teranschluß verbunden;
gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - g) bei druckbeaufschlagtem Versorgungsanschluß ist der Bremsdruckanschluß pneumatisch direkt mit dem Bremsvorgabeanschluß verbunden.
2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ventileinrichtung als Schieber
ventil ausgestaltet ist.
3. Schieberventil nach Anspruch 2, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- a) Es ist ein Ventilschieber mit einer ersten und einer zweiten Schieber-Dichtung vorgesehen;
- b) zur Betätigung des Ventilschiebers ist ein Kol ben mit einer ersten und mit einer zweiten Wirkfläche vorgesehen.
4. Schieberventil nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Wirkfläche größer als die
zweite Wirkfläche ausgebildet ist.
5. Schieberventil nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine die Wirkflächenunterschiede
überkompensierende Rückstellfeder vorgesehen ist.
6. Schieberventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- a) Der Kolben ist als Betätigungskolben ausgebil det;
- b) der Betätigungskolben und der Ventilschieber sind baulich vereinigt.
7. Schieberventil nach mindestens einem der vorstehen
den Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden
Merkmale:
- a) Die erste Wirkfläche ist durch die Quer schnittsfläche des Betätigungskolbens gebildet;
- b) die zweite Wirkfläche ist durch eine sich aus der baulichen Vereinigung von Betätigungskolben und Ventilschieber ergebenden Ringfläche gebil det;
8. Schieberventil nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Druckräume für beide Wirkflächen
durch ein Rückschlagventil verbunden sind.
9. Schieberventil nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß für das Rückschlagventil eine von der
zweiten zur ersten Wirkfläche verlaufende Durchlaß
richtung vorgesehen ist.
10. Schieberventil nach einem der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung
zum Bremsdruckanschluß zentral durch die Einheit
Betätigungskolben/Ventilschieber geführt ist.
11. Schieberventil nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- a) Die erste Wirkfläche ist pneumatisch mit dem Behälteranschluß verbunden;
- b) die zweite Wirkfläche ist pneumatisch mit dem Versorgungsanschluß verbunden.
12. Schieberventil nach einem der vorstehenden Ansprü
che, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- a) Es ist ein Löseanschluß vorgesehen;
- b) der Löseanschluß ist pneumatisch mit dem Druck raum der ersten Wirkfläche verbunden.
13. Schieberventil nach Anspruch 2, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- a) Das Schieberventil weist einen mit einer Rück stellfeder belasteten Ventilschieber mit zwei Stellungen, einer Grundstellung und einer Ab rißstellung, auf;
- b) die Grundstellung ist bei druckbeaufschlagtem Versorgungsanschluß durch eine auf den Ventil schieber über eine Wirkfläche einwirkende Druckkraft eingenommen;
- c) die Abrißstellung ist bei drucklosem Versor gungsanschluß durch die Wirkung der Rückstell feder eingenommen.
14. Schieberventil nach Anspruch 13, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- a) Es ist ein mit dem Druck des Versorgungsan schlusses beaufschlagtes Vorsteuerventil mit zwei Stellungen, einer Ausgangsstellung und ei ner Schaltstellung, vorgesehen;
- b) die auf den Ventilschieber einwirkende Druck kraft ist von der Stellung des Vorsteuerventils abhängig.
15. Schieberventil nach Anspruch 14, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- a) Bei Unterschreiten einer festlegbaren Druck schwelle durch den am Versorgungsanschluß an liegenden Druck ist am Vorsteuerventil durch die Wirkung einer Feder die Ausgangsstellung eingenommen;
- b) bei Erreichen oder Überschreiten der festlegba ren Druckschwelle durch den am Versorgungsan schluß anliegenden Druck ist am Vorsteuerventil die Schaltstellung eingenommen.
16. Schieberventil nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Schaltstellung des Vorsteuer
ventils die auf den Ventilschieber einwirkende
Druckkraft vergrößert ist.
17. Schieberventil nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vergrößerung der auf den Ventil
schieber einwirkenden Druckkraft durch eine Druc
kerhöhung realisiert ist.
18. Schieberventil nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Vorsteuerventil im Ventilschieber
integriert ist.
19. Schieberventil nach Anspruch 18, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- a) In der Ausgangsstellung des Vorsteuerventils ist durch die Wirkung der Feder eine dichtende Verbindung eines Ventilschaltgliedes mit einem ersten Ventilsitz hergestellt;
- b) in der Schaltstellung des Vorsteuerventils ist eine dichtende Verbindung des Ventilschaltglie des mit einem zweiten Ventilsitz hergestellt.
20. Schieberventil nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Höhe der festlegbaren Druck
schwelle zur Einnahme der Schaltstellung des Vor
steuerventils durch die Eigenschaften der auf das
Ventilschaltglied einwirkenden Feder und durch den
wirksamen Durchmesser des ersten Ventilsitzes be
stimmt sind.
21. Schieberventil nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zur Bildung einer Schalthysterese
für die festlegbare Druckschwelle der wirksame
Durchmesser des zweiten Ventilsitzes größer als der
wirksame Durchmesser des ersten Ventilsitzes ge
wählt ist.
22. Schieberventil nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Vorsteuerventil in einem separat
zum Gehäuseteil des Ventilschiebers angebrachten
Gehäuseteil angeordnet ist.
23. Schieberventil nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Vorsteuerventil als 3/2-Wege-Ven
til realisiert ist.
24. Schieberventil nach Anspruch 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Vorsteuerventil als eine Kombina
tion von zwei 2/2-Wege-Ventilen realisiert ist.
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