DE1555523B1 - Steuerventil in Druckmittelbremsanlagen von Fahrzeugen,welches sowohl im Einleitungs- als auch im Zweileitungsbetrieb verwendbar ist - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Steuerventil in Druck- die Nachteile der bekannten Steuerventile nicht mehr

mittelbremsanlagen von Fahrzeugen mit einem Ge- aufweist. Insbesondere sollen dabei die in erster

häuse, welches durch eine Trennwand in eine einen Linie verschleißbeanspruchten Teile derart angeord-

Steuerkolben aufnehmende Brennkammer mit An- net sein, daß sie leicht ausgetauscht werden können. Schlüssen für Bremszylinder und Bremsleitung und 5 Beim Austausch soll nur ein einzelnes Gesamtteil

einen Arbeitsraum für einen weiteren, bei Zweilei- auszuwechseln sein, so daß die Reparatur einerseits

tungsbetrieb als Notbremskolben wirkenden Steuer- schnell durchführbar ist und zum anderen gewähr-

kolben unterteilt ist, der Anschlüsse für die im Ein- leistet ist, daß das neu einzubauende Teil ordnungs-

leitungsbetrieb als Steuerleitung verwendbare Vor- gemäß im Herstellerwerk bearbeitet und montiert ratsleitung und den Luftvorratsbehälter aufweist, wo- io wurde.

bei die beiden Kolben über eine durch die Trenn- Erfindungsgemäß wird dies durch ein Steuerventil wand hindurchführende Kolbenstange fliegend mit- der eingangs beschriebenen Art erreicht, welches sich einander verbunden sind und in der Trennwand ein dadurch kennzeichnet, daß ein in bekannter Weise von den Steuerkolben zu betätigendes Durchlaßventil die Verschleißteile tragendes und mit diesen aus dem sitzt. 15 eigentlichen Ventilgehäuse entfernbares und aus-Aus der deutschen Patentschrift 893 616 ist ein wechselbares Innengehäuse in Form eines Topfes Steuerventil für Kraftfahrzeuganhänger bekannt, wel- ausgebildet ist, der mit seinem Boden die Trennwand ches zwei Gehäuseteile aufweist, in denen jeweils und mit seiner Wand den Zylinder für den Steuer-Führungsflächen für auf Tragkörpern angeordnete kolben bildet. Beim Austausch ist es von besonderem Manschettendichtungen vorgesehen sind. Die Trag- ao Vorteil, daß lediglich das Innengehäuse mit allen körper sind durch eine Spindel fest miteinander ver- daranhängenden Teilen gelöst und ausgewechselt bunden. Zwischen den beiden Gehäuseteilen ist eine werden muß, ohne daß es nötig ist, die Anschluß-Trennwand eingespannt, die den Innenraum des Ge- leitungen abzutrennen. An den einzelnen Teilen des samtgehäuses in einen Arbeitsraum und eine Brems- Ventils durchzuführende Reparaturen oder das Auskammer unterteilt. 25 wechseln von Verschleißteilen kann in der Werkstatt Durch die USA.-Patentschrift 2 735 726 ist ein bzw. beim Hersteller erfolgen, nachdem vorher ein Ventil für Eisenbahnbremsanlagen bekannt, welches entsprechendes Ersatzaggregat in das im Fahrzeug in erster Linie die Manövrierfähigkeit der abgekup- verbliebene Ventilgehäuse eingesetzt wurde, pelten Eisenbahnwagen gestatten soll. Dabei kommt Mit besonderem Vorteil ist das Innengehäuse aus ein Ventil zur Anwendung, dessen Innengehäuse mit 30 einem einstückigen Blechkörper gebildet. Diese Maßverschiedenen Hinterschneidungen und Durch- nähme empfiehlt sich im Sinne einer besonders einbrechungen versehen ist, wobei das Innengehäuse in fachen Herstellung des Innengehäuses und einer gesich geschachtelt ist, so daß eine Montage nur durch drängten Bauweise des gesamten Ventils, mehrere hintereinander auszuführende Arbeitsgänge Zweckmäßig weist das äußere im Fahrzeug vermöglich ist. Es versteht sich von selbst, daß bei Ven- 35 bleibende Ventilgehäuse eine Ausdrehung bzw. einen tilen dieser Art der leichte Austausch von verschleiß- Sitz od. dgl. für die Aufnahme des Innengehäuses beanspruchten Teilen nicht gewährleistet ist. Im auf. Zwischen Innen- und Außengehäuse sind Dichübrigen ist das hier gezeigte Ventil auch nicht ge- tungen vorgesehen. Der Boden des Innengehäuses eignet, die Aufgaben der verschiedenen Brems- bildet einen von der Kolbenstange durchsetzten Sitz anlagen (Einleitungsbetrieb, Zweileitungsbetrieb) im 40 für das Lufteinlaßventil. Durch diese Maßnahme ist Sinne des Anmeldungsgegenstandes zu lösen. es möglich, den Steuer- bzw. Notbremskolben Die USA.-Patentschrift 2 772 926 zeigt ein Steuer- außerhalb der Bremskammer und im Anschluß an ventil im Sinne des Anmeldungsgegenstandes, das das Innengehäuse vorzusehen. Dieser Notbremsganz allgemein die Anregung gibt, auch bei einem kolben tritt erfindungsgemäß relativ selten in Tätig-Zweileitungsarihängersteuerventil die Verschleißteile 45 keit, so daß der durch ihn verursachte Verschleiß teilweise in einem auswechselbaren Innengehäuse der Zylinderführung vernachlässigbar klein ist. Die unterzubringen. Jedoch ist diese Maßnahme nur un- Anordnung dieser Zylinderführung im Ventilgehäuse vollkommen durchgeführt, denn der eigentliche wirkt sich somit nicht nachteilig aus. Steuerkolben besteht aus einem fest eingespannten Zweckmäßig sind in den Wandungen des Innen-Membrankolben, der in seiner Mitte einen rohrförmi- 50 gehäuses in Höhe des Bremszylinderanschlusses und gen Körper trägt, der in dem Teil des Gehäuses, in Höhe des Bremsleitungsanschlusses Durchweiches nicht austauschbar ist, gleitend geführt ist. brechungen vorgesehen. Der in der Bremskammer Würde ein Konstrukteur durchschnittlichen Könnens arbeitende Steuerkolben ist als an sich bekannter den Membrankolben durch einen starren Kolben er- Doppelkolben abgebildet. Dabei weist der äußere setzen und im Sinne der allgemeinen Anregung ein 55 Steuerkolben im besonderen Betriebsfalle einen An-Innengehäuse verwenden, in dem auch dieser starre schlag für die Hubbegrenzung des inneren Steuer-Kolben geführt ist, so entstünde wiederum ein ver- kolbens auf.

hältnismäßig kompliziertes Bauteil, weil die zwischen Bei den Unteransprüchen 3 bis 7 handelt es sich

den beiden Kolben erforderliche Trennwand mit der um echte Unteransprüche, die nur in Verbindung

Büchse in Verbindung stehen muß. 60 nut Anspruch 1 Schutz genießen sollen.

Die deutsche Auslegeschrift 1116 083 zeigt ein Der Erfindungsgedanke läßt die verschiedensten

Relaisventil für Zweileitungs-Druckluftbremsanlagen, Ausführungsmöglichkeiten zu; einige davon sind in

welches einen inneren und einen äußeren Steuer- der anliegenden Zeichnung wiedergegeben, und zwar

kolben aufweist. Es ist ein Handbremsgestänge zum zeigen

Betätigen des Ventils vorgesehen. Für Einleitungs- 65 F i g. 1 bis 3 jeweils einen Längsschnitt durch ver-

bremsanlagen ist dieses Relaisventil nicht geeignet. schiedene Ausführungsformen des Steuerventils.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Steuerventil Die gesamte Ventilanordnung ist in einem Ventil-

der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches gehäuse 1 untergebracht, welches mit einem aufge-

schraubten Deckel 2 und dem Anschlußstutzen 3 für eine Vorrats- bzw. Steuerleitung, dem Stutzen 4 für den auf dem Anhängerfahrzeug befindlichen Luftvorratsbehälter, dem Bremszylinderanschluß 5 für die zu den Bremszylindern führenden Leitungen und dem Bremsleitungsanschluß 6 für die Bremsleitung bei Zweileitungs-Bremsbetrieb bzw. für ein Luftfilter bei Einleitungsbetrieb versehen ist.

Das Gehäuse ist durch eine Trennwand 7 in eine Bremskammer 8 mit je einem darin arbeitenden äußeren und inneren Steuerkolben 9 bzw. 10 und einen Arbeitsraum 11, 12 für einen weiteren Steuerbzw. Notbremskolben 13 unterteilt.

Die Trennwand 7 wird durch den Boden eines topfförmigen Innengehäuses 14 gebildet, welches unter Zwischenschaltung von Dichtungen 15 und 16 dichtend in eine Ausdrehung bzw. einen Sitz 21 od. dgl. des unteren Teils des Ventilgehäuses 1 eingesetzt und durch den Deckel 2 gehalten und geschlossen ist. Zwischen Deckel und Ventilgehäuse sitzt eine Dichtung 20.

Das Innengehäuse 14 hat in seinen Wandungen Durchbrechungen 18 und 19 und ist im übrigen nach den F i g. 1 und 3 durch die Schraubverbindung 36 mit einer am inneren Steuerkolben 10 gebildeten Büchse 37 fest verbunden, wobei in der Büchse 37 entlang der Kolbenstange 35 Luftdurchlaßkanäle 38 bzw. in der Büchse Luftaustrittsöffnungen 39 vorgesehen sind. Andererseits reicht die Büchse 37 durch den Deckel 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 innere Steuerkolben 10 in seiner untersten Endstellung aufsetzen kann.

Der obere Rand 42 der über den inneren Steuerkolben 10 vorstehenden Büchse 37 bildet in Verbindung mit einem sich auf der Kolbenstange 35 führenden Ventilkörper 43 einen Auslaßventilsitz, der es der in der Brennkammer 8 befindlichen Luft gestattet, über das geöffnete Auslaßventil 42, 53, die Luftdurchlaßkanäle 38 und die Luftaustrittsöffnungen 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

Art eines Zylinders ausgebildet, in welchem sich der

äußere Steuerkolben 9 mit einer Kolbendichtung 17 25 den F i g. 1 und 3 ist der Steuer- bzw. Notbrems-

führt. kolben 13 unter Beifügung einer Ringdichtung 45

Im oberen Teil des Ventilgehäuses 1 ist im Innern des Arbeitsraumes 11, 12 ein Führungszylinder 22 für den Steuer- bzw. Notbremskolben 13 gebildet, wobei der Kolben 13 auf seinem Umfang einen Lippenring 23 trägt, der im gegebenen Fall von der über den Anschlußstutzen 3 eintretenden Vorratsluft umströmt wird.

Eine Druckfeder 24 ist bestrebt, den Steuer- bzw.
Notbremskolben 13 mit seinen Füßen 25 auf die 35
Trennwand 7 aufzusetzen. Andererseits 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 Vor- 40 ist eine Zylinderkammer 48 vorgesehen, in welcher ratsleitung über den Anschlußstutzen 3 in den Ar- sich der Ventilkörper 43 mit einem zylindrischen beitsraum 12 eintretenden Luft. Der Stutzen 4 ist Fortsatz 49 unter Zwischenschaltung einer Ringüber den Kanal 28 mit dem unter dem Steuer- bzw. dichtung 50 und einer Druckfeder 51 führt. Notbremskolben 13 liegenden Arbeitsraum 11 ver- In dem Ventilkörper 43 kann ein Durchtrittskanal

bunden. Der Bremszylinderanschluß 5 steht über die axial verschiebbar auf der Kolbenstange 35 aufgesetzt und durch die Mutter bzw. Scheibe 46 in seiner Bewegung begrenzt.

Bei der Anordnung gemäß F i g. 2 sitzt dagegen der innere Steuerkolben 10 axial verschiebbar auf der Kolbenstange 35, während die Mutter bzw. Scheibe 46 den Kolben 13 mit dem abgesetzten Teil 47 der Kolbenstange 35 fest verbindet.

Bei dieser Ausführungsform ist der untere Steuerkolben 9,10 auf der Kolbenstange 35 fliegend angeordnet, wobei die Büchse 37 Luftaustrittsöffnungen 39' aufweist.

Im Innern des Steuer- bzw. Notbremskolbens 13

Durchbrechungen 19 mit der über dem Steuerkolben 9, 10 liegenden Bremskammer 8 und der Bremsleitungsanschluß 6 über die Durchbrechungen 18 mit dem unter dem Steuerkolben 9, 10 liegenden Teil 29 der Bremskammer in Verbindung.

Der Steuerkolben 9, 10 ist ein Doppelkolben, wobei der äußere Steuerkolben 9 einen Führungszylinder 30 bildet, in welchem sich der innere Steuerkolben 10 unter Zwischenschaltung eines Kolben-52 vorgesehen sein. Auf seiner Unterseite hat der Ventilkörper 43 eine elastische Einlage 53, die so groß ist, daß sich der Ventilkörper 43 damit sowohl auf den Rand 42 als auch auf den größeren in der Trennwand 7 gebildeten Sitz 54 aufsetzen kann. Im übrigen führt sich der Ventilkörper 43 mittels einer Ringdichtung 55 auf der Kolbenstange 35.

Bei der Ausführungsform des Ventils gemäß F i g. 3 ist in dem Führungszylinder 30 des äußeren Steuerkolbens 9 ein Anschlag 56 in Form eines

ringes 31 führt. Am Steuerkolben 9 ist ein Bund 32 55 Sprengringes od. dgl. eingesetzt, der die Bewegung vorgesehen, auf dem der innere Steuerkolben 10 von des inneren Steuerkolbens 10 nach oben hin beeiner Druckfeder 33 aufgedrückt wird, die sich ihrerseits an der Trennwand 7 bzw. an einem darauf vorgesehenen Vorsprung abstützt.

Auf der Oberseite trägt der innere Steuerkolben 10 Anschläge 34, die die Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens 10 durch Antreffen an der Trennwand 7 begrenzen.

Die beiden Steuerkolben 9 und 10 sind mit dem Steuer- bzw. Notbremskolben 13 durch eine die Trennwand 7 durchsetzende Kolbenstange 35 fliegend miteinander verbunden. Dabei ist die Kolbenstange 35 bei der Ausführungsform des Steuerventils gemäß grenzt.

Die Arbeitsweise des gezeigten Steuerventils ist folgende: Bei Zweileitungsbetrieb sind am Anschlußstutzen 3 die vom Zugwagen kommende Vorratsleitung, über den Stutzen 4 der auf dem Anhänger befindliche Luftvorratsbehälter, über den Bremszylinderanschluß 5 die zu den Bremszylindem führende Leitung und am Bremsleitungsanschluß 6 die nicht dargestellte Bremsleitung angeschlossen. Vom Zugwagen gelangt die Vorratsluft über den Anschlußstutzen 3 durch den Filter 27 in den Arbeitsraum 12 und von da nach Umströmen des Lippenringes 23

in den Arbeitsraum 11 und schließlich über den Kanal 28 und den Stutzen 4 zum Anhänger-Vorratsbehälter, der auf diese Weise aufgefüllt wird.

Erfolgt eine Bremsung, so strömt Luft vom Zugwagen über die Bremsleitung zum Bremsleitungsanschluß 6 und von dort über die Durchbrechungen 18 in den Teil 29 der Bremskammer 8 unter den Steuerkolben 9,10. Dieser läuft nach oben. Dabei trifft der Rand 42 gegen den Ventilkörper 43 und unterbricht die Verbindung nach der Atmosphäre. Beim weiteren Hub wird schließlich der Ventilkörper 43 entgegen der Wirkung der Druckfeder 51 von dem Sitz 54 abgehoben, so daß nunmehr die Vorratsluft aus dem Arbeitsraum 11 in die Bremskammer 8 und von da durch die Durchbrechungen 19 und den Bremszylinderanschluß 5 in die zu den Bremszylindern führende Leitung treten und die Bremsung ausr lösen kann. Der Steuer-- bzw. Notbremskolben 13 verbleibt dabei in seiner Ausgangsstellung.

Durch den Sitz 54 strömt gerade nur so viel Luft in die Bremskammer 8, wie 'es der Beaufschlagung der· Steuerkolben 9,10: auf der Kolbenunterseite ent? spricht. Das Ventilsystem gelangt dadurch in die sogenannte Bremsabschlußstellung, in der sowohl das Lufteinlaßventil 53, 54 als auch das Auslaßventil 42, 53 geschlossen sind.

Sobald der Druck in der Bremsleitung nachläßt, laufen die Steuerkolben 9,10 in ihre Ausgangslage zurück und entlüften durch Freigabe des Randes 42 die zu den Bremszylindern führende Leitung und die 3a Bremskammer 8.

Bei einer etwaigen Zerstörung oder einem Abriß der Vorratsleitung ergibt sich eine Entlüftung des Arbeitsraumes 12, so daß der Steuer- bzw. Notbremskolben 13 unter dem Druck der Luft aus dem Vorratsbehälter nach oben laufen kann. Er nimmt dabei über die Kolbenstange 35 den inneren Steuerkolben 10 mit nach oben, so daß das Auslaßventil 42, 53 geschlossen und das Lufteinlaßventil 53, 54 geöffnet wird. Dies führt zu einer sogenannten Notbremsung, indem die aus dem Arbeitsraum 11 ausströmende Vorratsluft über die Bremskammer 8 und den Bremszylinderanschluß 5 in die zu den Bremszylindern führende Leitung übertreten kann.

Bei Einleitungsbetrieb ist an dem Anschlußstutzen 3 die vom Zugwagen kommende Steuerleitung und an dem Bremsleitungsanschluß 6 statt der Bremsleitung ein Luftfilter angeschlossen. Das Füllen des an dem Stutzen 4 angeschlossenen Anhänger-Vorratsbehälters erfolgt in der gleichen Weise wie vorher 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 äußeren Steuerkolben 9 der Anschlag 56 in Form eines Ringes od. dgl. eingesetzt, der den Hub des inneren Steuerkolbens 10 nach oben hin begrenzt. Der Anschluß des ganzen Steuerventils und die Einleitung der Bremsung erfolgen in der gleichen Weise wie bei der Einleitungsbremsung. Sobald das Lufteinlaßventil 53, 54 geöffnet ist, gelangt Luft in die Bremskammer 8, die die beiden Steuerkolben 9- und 10 beaufschlagt, wobei sich der äußere Steuerkolben 9 beim Abwärtslaufen mit seinem Anschlag 56 gegen den inneren Steuerkolben 10 legt. Entsprechend dem Flächenverhältnis des Steuer- bzw. Notbrsmskolbens 13 zu den beiden Steuerkolben 9 und 10. erfolgt eine Druekuntersetzung zur Bremskammer 8 hin, so daß in die zu den Bremszylindern führende Leitung nur Luft mit einem verringerten Dtruck- einströmen kann. Das Verhältnis kann h&U spielsweise so sein, daß bei einem Steuerleitungsdruck von etwa 6kp/cm? in die zu den Bremszylinr dem führende Leitung Luft mit einem Druck von etwa 4,5 kp/cm? abgegeben wird.

Yoa besonderem Vorteil ist bei der jetzigen Steuerventil-Konstruktion die Durchführungsmögliehkeit von Reparaturen. Wenn der Deckel 2 gelöst wird, kann die' gesamte Ventilanordnung mitsamt dem topf artigen Innengehäuse 14 und den verschie-. denen Kolben und Ventilteilen aus dem Ventilgehäuse 1 herausgezogen und durch einen anderen entsprechenden Einbausatz ersetzt werden. Es brauchen weder die Anschlüsse der verschiedenen Lei= tungen gelöst noch irgendwelche Teile der Kolben- oder Ventilanordnung entfernt zu werden. Später können dann im Reparaturwerk die Verschleißteile der Ventilanordnung ersetzt werden. Dies ist von besonderem Vorteil bei Zweileitungsbetrieb, bei welchem sich bekanntlieh im Laufe der Betriebsdauer die Steuerkolben 9 oder 10 bzw. der Führungszylhl· der 30. und die Gleitbahn des äußeren Steuerkolbens 9 im Innengehäuse 14 stärker abnutzen.

Claims (7)

Patentansprüche:;

1. Steuerventil in Druckmittelbremsanlagen von Fahrzeugen mit einem Gehäuse, welches durch eine Trennwand in eine einen ersten Steuerkolben aufnehmende Bremskammer mit Anschlüssen für Bremszylinder und Bremsleitung und einen Arbeitsraum für einen zweiten, bei Zweileitungsbetrieb als Notbremskolben wirkenden Steuerkolben unterteilt ist, der Anschlüsse für die im Einleitungsbetrieb als Steuerleitung verwendbare Vorratsleitung und den Luftvorrats·^ behälter aufweist, wobei die beiden Kolben über eine durch die Trennwand hindurchführende Kolbenstange fliegend miteinander verbunden sind und in der Trennwand ein von den Steuerkolben zu betätigendes Durchlaßventil sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß ein in bekannter Weise die Verschleißteile tragendes und mit diesen aus dem eigentlichen Ventilgehäuse (1) entfernbares und auswechselbares Innengehäuse (14) in Form eines Topfes ausgebildet ist, der mit seinem Boden die Trennwand (7) und mit seiner Wand den Zylinder für den ersten Steuerkolben (9,10) bildet.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehänse (14) aus einem einstückigen Blechkörper gebildet ist.

3. Steuerventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere im Fahrzeug verbleibende Ventilgehäuse (1) eine Ausdrehung bzw. einen. Sitz (21) od. dgl. für die Auf-

nähme des Innengehäuses (14) und entsprechend vorzusehende Dichtungen (15; 16) zwischen Innen- und Außengehäuse aufweist.

4. Steuerventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Innengehäuses (14) einen von der Kolbenstange (35) durchsetzten Sitz (54) für das Lufteinlaßventil (53, 54) bildet.

5. Steuerventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wandungen des Innengehäuses (14) in Höhe des Bremszylinder-

anschlusses (5) und in Höhe des Bremsleitungsanschlusses (6) Durchbrechungen (19 bzw. 18) vorgesehen sind.

6. Steuerventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Bremskammer (8) arbeitende Steuerkolben (9, 10) als an sich bekannter Doppelkolben ausgebildet ist.

7. Steuerventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Steuerkolben (9) einen Anschlag (56) für die Hubbegrenzung des inneren Steuerkolbens (10) aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

GOPY

009 534/200