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Luftgesteuertes Anhängerbremsventil mit Druckwandlung Die Erfindung
betrifft ein luftgesteuertes Anhängerbremsventil mit Druckwandlung mit einem im
Ventilgehäuse geführten Differentialkolben zum Ermitteln des Druckabfalles in der
zum Anhängersteuerventil führenden Steuerleitung und einem von Bremskolben gesteuerten
Doppelventil zwischen dem Anschluß für den Druckluftvorratsbehälter und dem Anschluß
der Anhängersteuerleitung. Derartige Ventile haben mehrere Aufgaben zu erfüllen.
Einmal sollen die die Umwandlung des ansteigenden Motorwagenbremsdruckes in einen
sich in der Anhängersteuerleitung auswirkenden Druckabfall gestatten und zum anderen
müssen sie eine Druckreduzierung und eine Anpassung der Anhängerbremsung an die
Motorwagenbremsung ermöglichen. Die bekannten Ventilkonstruktionen haben den Nachteil
eines unverhältnismäßig großen Bauaufwandes, der gegebenenfalls die Betriebssicherheit
beeinflussen kann; außerdem sind sie nicht genügend weit einstellbar.
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Durch die Erfindung werden diese Mängel behoben, indem erfindungsgemäß
in dem bei solchen Ventilen üblichen Differentialkolben ein Druckbegrenzer vorgesehen
ist, der in bekannter Weise als federbelasteter vom Steuerleitungsdruck beaufschlagter
und den Auslaßventilsitz tragender Reduzierkolben ausgebildet ist und den Anhängerbetriebsdruck
gegenüber dem erhöhten Motorwagenbetriebsdruck vermindert.
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Dadurch wird vor allem eine ganz exakt arbeitende Druckreduzierung
sichergestellt, was mit den bisher bekannten Ventilkonstruktionen nicht zu erreichen
war. Diese bekannten Anordnungen waren vielmehr von den Druckschwankungen im Vorratsbehälter
des Motorwagens abhängig, was zu einer Ungenauigkeit bei der Druckreduzierung führte.
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Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß
der Druckbegrenzer von außen her auf die an der Steuerleitung gewünschte Druckhöhe
des Einleitungsbremsbetriebes einstellbar ist. Vorzugsweise ist dabei der im Differentialkolben
geführte Reduzierkolben durch eine in ihrer Spannung von außen her einstellbare
Feder beaufschlagt. Diese Feder stützt sich dabei gegen einen im Differentialkolben
vorgesehenen von außen einstellbaren Anschlag, z. B. einen im hohlen Schaft des
Differentialkolbens verstellbaren Gewindering od. dgl. ab.
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Eine besondere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird dadurch
erzielt, daß die für den Anschluß der Handbremsbetätigung vorgesehenen Glieder,
welche in an sich bekannter Weise mit dem Differentialkolben zusammenarbeiten, zugleich
als Verstellglied für den im Differentialkolben vorgesehenen Anschlag für die den
Reduzierkolben beaufschlagende Feder ausgebildet sind. Dabei ist die in an sich
bekannter
Weise für den Anschluß der Handbremsbetätigung im Ventilgehäuse
vorgesehene Schraube mit ihrem Kopf nach innen gerichtet und von einer Feder beaufschlagt,
wobei der Schraubenkopf als Schlüssel für den einstellbaren Federanschlag des Reduzierkolbens
ausgebildet ist. Nach Lösen der die Schraube mit der Handbremsbetätigung verbindenden
Mutter od. dgl. wird die Schraube durch die Feder nach unten gedrückt und in Eingriff
mit dem Federanschlag gebracht.
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Schließlich ist noch von besonderer Bedeutung, daß der auf dem Schaft
des Differentialkolbens sitzende Bremskolben in an sich bekannter Weise aus zwei
Teilen besteht und die den Bremskolben beaufschlagende Feder zwischen Kolbenoberteil
und Gehäuse sitzt und dabei der Kolbenoberteil axial auf dem Schaft des Differentialkolbens
verschiebbar ist, während der Kolbenunterteil auf dem Schaft des Differentialkolbens
gegen axiale Verschiebung derart gesichert ist, daß beim Einsteuern des Bremsdruckes
die den Kolbenoberteil beaufschlagende Federkraft überwunden und damit für die weitere
Beeinflussung des Differentialkolbens ausgeschaltet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben,
und zwar zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf das Ventil, F i g. 2 eine
Seitenansicht des Ventils und F i g. 3 eine Schnittdarstellung des Ventils.
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Die gesamte Ventilanordnung ist in dem mit einem Deckel 2 versehenen
Gehäuse 1 angebracht. Im unteren Teil des Gehäuses 1 ist der Anschluß
3 für den Druckluftvorratsbehälter und der Anschluß 4 für
die
zum Anhänger führende Steuerleitung vorgesehen. Die *Motorwagenbrem#leitung ist
an den Anschluß 5
herangeführt.
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In einer im Gehäuseoberteil 1 gebildeten zylindrischeu Kammer
6 arbeitet der Bremskolben, welcher beim gezeigten Ausführungsbeispiel aus
einer oberen Platte 7 und einer darunterliegenden Kolbenmembran
8 gebildet ist. Der Bremskolben 7, 8 sitzt auf dem hohlen Schaft
9 des aus den Kolbenteilen 10,
11 gebildeten Differentialkolbens.
Dabei ist zwischen die beiden Bremskolb#ntefle 7 und 8 eine den Schaft
9
umschließende Zwischenplatte 12 eingesetzt, die durch einen Sprengring
13 in ihrer oberen Endstellung auf dem Differentialkolbenschaft
9 begrenzt ist. Auf dem Bremskolbenoberteil 7 legt sich die Druckfeder
14 auf, die sich an der Innenseite des Gehäusedeckels 2 abstützt.
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Der Differentialkolben 10, 11 führt sich mit dem Teil
10 in einer Zylinderkammer 15 und mit dem Teil 11 in einem
Deckel 16 im Gehäuseunterteil 1.
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Erfindungsgemäß sitzt ün Differentialkolben 10, 11
der Druckbegrenzer,
der aus einem Reduzierkolben 17 besteht, der einen nach unten verlängerten
hohlen Kolbenschaft.18 aufweist, der seinerseits mit einem Doppelventil
19, 20 zusammenarbeitet, welches in an sich bekannter Weise zwischen den
Vorratsanschluß 3
und den Anschluß 4 der Anhängersteuerleitung eingeschaltet
ist.
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Der Reduzierkolben 17, 18 wird durch eine Feder 21 beaufschlagt,
die in dem hohlen Schaft des Differentialkolbens 10, 11 untergebracht ist
und sich hier gegen den in die Schaftbohrung eingedrehten Gewindering 22 abstützt.
Dieser Gewindering ist im Innern mit einem Sechskant 23 versehen, dessen
Bedeutung später noch erläutert werden soll.
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Der Vollständigkeit halber sei noch festgestellt, daß die Zylinderkammer
15 über eine Bohrung 24 mit dem.Vorratsanschluß 3 und derunter demDifferentialkolbenteil
10 liegende Teil der Zylinderkammer über einen Kanal 25 mit dem Anschluß
4 für die Steuerleitung in offener Verbindung steht. Zwischen den beiden das Doppelventil
19, 20 bildenden Ventilkörpem ist ein Einlaßventilsitz 26 vorgesehen.
Die den Reduzierkolben 17, 18 durchsetzende Bohrung trägt das Bezugszeichen
27.
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Um in der üblichen Weise das Handbremsgestänge an das Ventil anschließen
zu können, sitzt im offenen Teil des Differentialkolbenschaftes 9 unter Zwischenschaltung
einer Scheibe 30 eine mit einem Sechskantkopf 28 versehene Schraube
29, die durch eine Bohrung des Ventildeckels 2 nach außen reicht.
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Der Kopf 28 bzw. die Scheibe 30 der Schraube
29
wird durch eine Druckfeder 31 beaufschlagt, die sich gegen die Innenseite
des Deckels 2 abstützt. Der Schraubenkopf 28 -ist so bemessen, daß er mit
der Sechskantbohrung 23 in dem verstellbaren Anschlußring22 nach Art eines
Schlüssels zusammenarbeiten kann.
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Oberhalb des Deckels 2 sitzt gegenüber der Schraube 29 frei
drehbar ein Deckel 32 mit einem Handbremshebelanschluß 33. Zwischen
den Ventilgehäuseoberteil 2 und den Deckel 32 sind in keilförmig ansteigenden
Nuten laufende Kugeln 34 eingeschaltet, so daß beim Verdrehen des Deckels
32,
d. h. beim Betätigen der Handbremse, über die Kugel 34 und die
Keilnuten die Schraube 29 mitsamt dem daranhängenden Differentialkolben angehoben
wird. Gegenüber dem Deckel 2 ist die Schraube 29 durch Kontermuttern
35 gesichert. Dabei kann zwischen die Kontermuttern 35 und den Deckel
32 ein Kugehing 36 eingeschaltet sein.
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Unterhalb des Deckels 32 sitzt im Gehäusedeckel 2 eine in die
Atmosphäre dringende Bohrung 37, die den vom Deckel 2 umschlossenen Raum
6 oberhalb des Bremskolbens 7, 8 mit der Atmosphäre verbindet, wobei
dieser Raum über eine im Schaft 9 des Differentialkolbens vorgesehene Bohrung
mit der Innenbohrung im Kolbenschaft 9 verbunden ist.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: In F i g. 3
ist das luftgesteuerte Anhängerbremsventil in seiner Lösestellung wiedergegeben.
Der Vorratsdruck kann sich über den Anschluß 3 und den Ventilsitz
26 und den Anschluß 4 bis in die Anhängersteuerleitung auswirken. Der gleiche
Druck steht über die Bohrungen 24 bzw. 25 auf den beiden Flächen des Differentialkolbenteils
10. Die Unterseite des Reduzierkolbens 17 wird mit dem gleichen Druck
aus der Anhängersteuerleitung über die Bohrung 25 beaufschlagt. Erreicht
dieser Druck die im Druckbegrenzer eingestellte Höhe, also beispielsweise
5 kp/cm2, so wird bei einem weiteren Druckanstieg der Reduzierkolben
17 entgegen der Wirkung der Feder 21 nach oben verschoben. An dieser Bewegung
nimmt der Doppelventilkörper 19, 20 so lange teil, bis der Ventilkörper 20
den Ventilsitz 26 abschließt. Der Ventilkörper 19 dagegen verbleibt
auf seinem Sitz und schließt die Bohrung 27 im Reduzierkolben 17
nach
wie vor ab.
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Wenn der Druck im Vorratsbehälter beispielsweise 7 kp/cm2 beträgt,
so steht dieser Druck dann unter dem verschlossenen Ventil 20, 26 und über
die Bohrung 24 in der Kammer 15. Dieser entspricht dem Betriebsdruck für
Motorwagen, die auf das Zweileitungsbremssystem ausgelegt sind, während der reduzierte
Druck, also beispielsweise 5 kp/cm2, auf den der Druckbegrenzer
17 eingestellt ist, sich in der Anhängersteuerleitung auswirkt und dem Einleitungsbremsbetriebsdruck
entspricht.
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Bei Betätigung der Fußbremse im Motorwagen strömt Druckluft aus dem
Motorwagenvorratsbehälter in die Bremszylinder und gleichzeitig über den Stutzen
5 unter den Bremskolben 7, 8. Der Bremskolben 7, 8 wird unter
überwindung der Feder 14 nach oben bewegt, bis er gegen den Deckel 2 anschlägt.
Dabei wird die Kraft der Feder 14, die sich auf den Kolbenoberteil 7 auswirkt,
zunächst weggenommen. Der Differentialkolben 10, 11 wird von dem Bremskolben
7,8 hochgezogen, was zur Folge hat, daß sich der Reduzierkolben
1.7 mit seinem Sitz 27 von dem Ventilkegel 19 abhebt. Dadurch
wird die Anhängersteuerleitung über die Bohrung 27 und die Bohrungen
23, 6
und 37 entlüftet. Je nachdem wie hoch der beim Bremsen eingeleitete
Druck ist, ergibt sich eine Auswiegung zwischen dem durch die Scheibe 12 umgrenzten
Kolben und dem Differentialkolbenteil 10
bzw. dem Reduzierkolben
17.
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Bei diesem Auswiegevorgang wird schließlich der Auslaßsitz
27 durch den Ventilkörper 19 wieder geschlossen. Der Auswiegevorgang
ist mittels des Bremspedals sehr fein einstufbar, bis zur Erreichung einer bestimmten
Druckhöhe unterhalb des Bremskolbenteils 8, die auf die Anhängerabbremsung
ausgelegt ist, die Anhängersteuerleitung völlig entlüftet wird.
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Um die Feder 21, welche den Reduzierkolben 17
beaufschlagt,
in ihrer Spannung verändern zu können
und die Höhe der Druckbegrenzung
zu verändern, ist es nur nötig, die Kontermuttern 35 auf der Schraube
29 zu lösen. Diese wird dann unter der Wirkung der Feder 31 nach unten
gedrückt, bis der Kopf 28 in den Anschlagring 23 eintritt. Dann kann
vermittels der gelösten Schraube 29 der im Innern des Differentialkolbenschaftes
9 verstellbare Gewindering 22 in seiner Einstellung verdreht, d. h.
verändert werden. Zweckmäßigerweise hat zu diesem Zweck die Schraube 29
auf
der Außenseite noch einen Schlitz zum Einsetzen des Werkzeuges.