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Bremsventil für Zweikreis-Druckluftbremsanlagen in Kraftwagen Die
Erfindung betrifft ein Bremsventil für Zweikreis-Druckluftbremsanlagen in Kraftwagen,
bei dem durch Verstellen des Bedienungshebels mittels eines Abstufungsgliedes zwei
je einem Bremskreis zugeordnete Ein- und Auslaßventile betätigt werden.
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Die Verkehrssicherheit eines Fahrzeuges kann erhöht werden,
wenn die Bremsanlage in zwei Bremskreise mit zwei voneinander unabhängigen Luftbehältern
aufgeteilt wird. Eine Störung in einem Bremskreis einer derartigen Anlage braucht
den zweiten Bremskreis nicht zu beeinträchtigen, so daß auch in diesem Falle ein
Bremskreis voll zur Wirkung gebracht werden kann.
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Damit die erforderliche Betätigungskraft am Bremshebel nicht unerwünscht
ansteigt, wenn beide Ventile, die gleichsinnig wirken, verstellt werden, läßt man
bei einer bekannten Bremsventilbauart das Steuerglied des zweiten Kreises durch
den im ersten Kreis eingesteuerten Bremsdruck beeinflussen. Beide Ein- und Auslaßventile
sind dabei gleichachsig hintereinander in zentralen öffnungen eines aus drei fest
miteinander verbundenen Kolben bestehenden Kolbengliedes angeordnet. Hierbei ergibt
sich jedoch der Nachteil, daß jeder der drei genannten Kolben an seinem Umfang gegen
das Ventilgehäuse abgedichtet sein muß und hier demnach beträchtliche Reibungskräfte
auftreten, die die Feinfühligkeit des Bremsventils herabsetzen.
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Gegenstand eines älteren Patents ist ein Zweikreis-Bremsventil, bei
welchem durch Verstellen des Bedienungshebels mittels eines Abstufungsgliedes zwei
je einen Bremskreis zugeordnete Ein- und Auslaßventile betätigt werden, von
denen das dem ersten Bremskreis zugeordnete Ventil als Ringkörper ausgebildet ist
und von einem das Ein- und Auslaßventil des zweiten Bremskreises betätigenden Steuerrohr
durchdrungen wird. Bei dieser Ventileinrichtung treten vergleichsweise hohe Reaktionskräfte
auf.
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Gegenstand eines weiteren älteren Patents ist ein Zweikreis-Bremsventil,
bei welchem durch Verstellen des Bedienungshebels mittels eines Abstufungsgliedes
zwei je einem Bremskreis zugeordnete kombinierte Ein- und Auslaßventile betätigt
werden. Dabei sind zwei Kolben mit einer außermittig angeordneten Druckstange vorgesehen.
Nachteilig ist dabei die Neigung zum Verkanten der Kolben infolge der außermittig
angeordneten Druckstange. Hierdurch wird dieBetriebssicherheit beeinträchtigt. Auchtreten
gerade durch diese Verkantungen erhöhte Reibungskräfte und damit auch ein erhöhter
Verschleiß auf. Um einem Verkanten entgegenzuwirken, wäre die symmetrische Anordnung
von mehreren Druckstangen erforderlich. Hierdurch wird die Konstruktion erheblich
kompliziert und zwangläufig verteuert. Eine derartige Komplizierung wirkt sich aber
umgekehrt auf die Betriebssicherheit ungünstig aus. Auch müssen an die Genauigkeit
der Fertigung derartiger Druckstangen erhöhte Anforderungen gestellt werden, sofern
das Verkanten in erträglichen Grenzen gehalten werden soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der bekannten Vorrichtung
vorhandenen Mängel zu beseitigen und ein Bremsventil zu schaffen, das unter weitestgehender
Ausschaltung von hindernden Widerstandskräften arbeitet und eine feinfühlige Bedienung
gewährleistet. Sie kennzeichnet sich dadurch, daß auf dem Steuerrohr ein Kolbenghed
befestigt ist, das in an sich bekannter Weise auf der zum ersten Bremskreis gerichteten
Seite vom Druck des ersten Bremskreises und auf der anderen Seite vom Druck des
zweiten Bremskreises beaufschlagt wird, und daß das Steuerrohr Schleppkupplungsverbindung
mit dem Abstufungsglied des ersten Bremskreises hat.
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Besonders vorteilhaft ist die Schleppkupplungsverbindung des Steuerrohres
mit dem Abstufungsglied des ersten Bremskreises. Durch die besondere Verbindung
dieser Teile wird erreicht, daß bei Druckluftbeaufschlagung des unteren Kreises
der Membrankolben und das Steuerrohr einschließlich der Ein-und Auslaßventile sich
frei bewegen können, und zwar mechanisch unbeeinflußt vom Abstufungsglied des ersten
Kreises.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Das aus zwei Hauptteilen 1 und 2 bestehende Ventilgehäuse besitzt
Anschlüsse für zwei Bremskreise. An den Stutzen 3 ist ein Luftbehälter
8 eines ersten Bremskreises angeschlossen, dessen Bremszylinder
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über den Stutzen 4 mit dem oberen Ventilgehäuseteil
1 Verbindung haben. Ein Luftbehälter 10 eines zweiten Bremskreises
ist mit einem Anschlußstutzen 6
des unteren Gehäuseteiles 2 verbunden, an
dessen Stutzen 7 die Bremszylinder 11 dieses zweiten Bremskreises
angeschlossen sind. Ein Stutzen 5 am Gehäuseteil 1 stellt eine Entlüftungsöffnung
für beide Bremskreise dar. Beide Luftbehälter 8 und 10 können über
Rückschlagventile beispielsweise von einem Luftverdichter gespeist werden.
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Mit einer Trittplatte 37 hat über einen Druckbolzen
36, ein Führungsglied 12 und eine Feder 13
ein Abstufungskolben 14
für den ersten Bremskreis 8, 9 kraftschlüssige Verbindung. Ein Kolbenschaft
15 mit einem Kanal 16 und einer seitlichen öffnung 17 ist innerhalb
des Führungsgliedes 12 verschiebbar gelagert. Eine Abstufungsfeder 41 sucht das
Kolbenglied 14 nach oben zu schieben, so daß die schwenkbar gelagerte Trittplatte
37 gegen eine einstellbare Anschlagschraube 39 der Gehäusebefestigungsplatte
38 anliegL Ein ringförmiger Doppelsitzventilkörper 19 arbeitet sowohl
mit einem gehäusefesten Einlaßsitz 20 wie auch mit einem Auslaßsitz 18 am
Abstufungskolben 14 zusammen. In LösesteRung wird der Ventilkörper 19 von
einer Feder 21 gegen den Sitz 20 gehalten, so daß der Luftbehälter 8 gegen
die Innenräume des Ventilgehäuses abgesperrt ist. Eine Abstufungskammer 22 unterhalb
der Kolbenglieder 12 und 14 hat, ebenso wie die Bremszylinder 9, über den
offenen Auslaßventilsitz; 18 ' 19 und eine seitliche öffnung 26
in
einem den Doppelsitzventilkörper 19 durchdringenden Steuerrohr
23 mit dessen Innenraum 24 Verbindung, von wo aus Luft über die Wege 16,17,42
und 5 zur Atmosphäre entweichen kann.
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Das gleichachsig zum Abstufungskolben 14 angeordnete Steuerrohr
23 ist sowohl innerhalb des Ab-
stufungskolbens 14 als auch in der
unteren Wand 40 des Ventilgehäuses 1 axial verschiebbar geführt. Es ist fest
verbunden mit einem Membrankolben 25,
dessen Außenrand zwischen den beiden
Gehäuseteilen 1 und 2 eingespannt ist und dort gleichzeitig als Dichtung
dient. Eine Feder 35 übt auf das Meinbrankolbenghed 25, 23 ständig
eine nach oben gerichtete Kraft aus, so daß es bei gelösten Bremsen gegen den Gehäuseteil
40 gedrückt wird.
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Im Gehäuseunterteil 2 ist ein druckentlasteter Ventilkörper
29 angeordnet, den eine Feder 31 gegen einen gehäusefesten Sitz
30 zu halten sucht. Das untere Ende des Steuerrohres 23 bildet einen
ebenfalls mit dem Venti]körper 29 zusammenarbeitenden beweglichen Sitz
28. Es besteht in Lösestellung keine Verbindung zwischen dem Luftbehälter
10 und den Bremszylindern 11. Diese sind vielmehr über den offenen
Ventilquerschnitt 28,29 und die Kanäle 24, 16, 17 und 42 und die öffnung
5 in gleicher Weise wie die Bremszylinder 9 des ersten Kreises entlüftet.
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Kanal 32 verbindet eine Steuerkammer 33 oberhalb des
Membrankolbens 25 ständig mit der Abstufungskammer 22 für den ersten Bremskreis
8, 9. Eine unterhalb des Membrankolbens 25 gelegene Abstafungskammer
34 für den zweiten Bremskreis 10,
11 hat Verbindung mit den Bremszylindern
11.
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In der Zeichnung ist das Bremsventil in Lösestel-Jung wiedergegeben.
Das Einlaßventil 19, 20 des ersten Bremskreises 8, 9 wird durch die
Feder 21 geschlossen gehalten. Ebenso ist das Einlaßventil 29,
30 des
zweiten Bremskreises 10, 11 durch die Feder 31 geschlossen. Sämtliche
Bremszyhnder haben mit dem zentralen Entlüftungskanal 24, 16 und weiter über
die seitliche öffnung 17 im Kolbenschaft 15
Verbindung zur Entlüftungsöffnung
5; denn die Feder 41 hält den Auslaßventilquerschnitt 18, 19 für die
Bremszylinder 9 und die Feder 35 in gleicher Weise den Auslaßventilquerschnitt
28, 29 für die Bremszylinder 11 offen.
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Beim Niederdrücken der Trittplatte 37 strömt aus dem Luftbehälter
8 infolge Verstellung des Ein- und Auslaßventils 18, 19, 20 Druckluft
in die Bremszylinder 9 und in die Abstufungskammer 22. Es entsteht in diesen
Räumen ein der Betätigungskraft an der Trittplatte 37 proportionaler Druck.
über den Kanal 32 baut sich dieser Druck gleichzeitig in der Steuerkammer
33 auf und bewirkt, daß das Meinbrankolbenglied 25, 23 sich entgegen
der Wirkung der Feder 35 abwärts bewegt. Dadurch wird das zweite Ein- und
Auslaßventil 28, 29, 30 ebenfalls umgesteuert, und in der Abstufungskammer
34 und den mit ihr verbundenen Bremszylindern 11 stellt sich ein Druck ein,
der dem steuernden Druck in der Kammer 33 das Gleichgewicht hält.
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Beide Bremskreise 8, 9 und 10, 11 können demnach gleichzeitig
und mit gleichen Drücken belüftet werden. Das Membrankolbenglied 25, 23 des
zweiten Bremskreises 10, 11 kann sich relativ gegenüber dem Abstufungskolben
14 des ersten Bremskreises 8, 9
axial verschieben. Infolgedessen übt der Bremsdruck
des zweiten Kreises keine Rückwirkung auf die Trittplatte 37 aus. Der zweite
Bremskreis wird nur von dem in der Kammer 33 herrschenden Bremsdruck des
ersten Kreises 8, 9 gesteuert. Es ist demnach für die aufzubringende Betätigungskraft
an der Trittplatte 37 ohne Bedeutung, ob der zweite Bremskreis belüftet wird
oder nicht. Wenn im Behälter 8 des ersten Bremskreises keine Luft zur Verfügung
stehen soRte, bewegt sich die Trittplatte 37 bei Betätigung etwas weiter,
als vorher beschrieben, abwärts, und ein Rand 27 innerhalb des Abstufungskolbens
14 drückt demzufolge mechanisch das Steuerrohr 23 nach unten zur Verstellung
des Ein- und Auslaßventils 28, 29,
30. Die Bremsung des zweiten Kreises
ist somit gewährleistet. Da die Kammer 33 in diesem Falle entlüftet bleibt,
ist die erforderliche Betätigungskraft., abgesehen von den Federkräften, abhängig
von der Größe der wirksamen Fläche des Membrankolbens 25, der nur von der
Kammer 34 her mit Druckluft beaufschlagt wird.
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Die Ventilabmessungen können so gewählt werden, daß die Betätigungskraft
unveränderlich bleibt, gleichgültig, ob beide Bremskreise belüftet werden oder nur
einer von ihnen.
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Es ist auch möglich, durch entsprechende Bemessung der Feder
35 oder durch Veränderung der Größen der beaufschlagten Flächen am Membrankolben
25 den ersten Bremskreis 8, 9 gegenüber dem zweiten Bremskreis
10, 11 voreilen zu lassen. Dementsprechend wird im allgemeinen an den ersten
Bremskreis die Hinterachse eines Zugfahrzeuges und gegebenenfalls die direkte Bremsleitung
einer Anhänger-Zweileitungsbremse angeschlossen und an den zweiten Bremskreis die
Vorderachse des Zugfahrzeuges.