DE1555523C - Steuerventil in Druckmittelbremsanla gen von Fahrzeugen welches sowohl im Ein leitungs als auch im Zweileitungsbetrieb verwendbar ist - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Steuerventil in Druckmittelbremsanlagen von Fahrzeugen mit einem Gehäuse, welches durch eine Trennwand in eine einen Steuerkolben aufnehmende Bremskammer mit Anschlüssen für Bremszylinder und Bremsleitung und einen Arbeitsraum für einen weiteren, bei Zweileitungsbetrieb als Notbremskolben wirkenden Steuerkolben unterteilt ist, der Anschlüsse für die im Einleitungsbetrieb als Steuerleitung verwendbare Vorratsleitung und den Luftvorratsbehälter aufweist, wobei die beiden Kolben über eine durch die Trennwand hindurchführende Kolbenstange fliegend miteinander verbunden sind und in der Trennwand ein von den Steuerkolben zu betätigendes Durchlaßventil sitzt.

. Aus der deutschen Patentschrift 893 616 ist ein Steuerventil für Kraftfahrzeuganhänger bekannt, welches zwei Gehäuseteile aufweist, in denen jeweils Führungsflächen für auf Tragkörpern angeordnete Mansche.ttendichtungen vorgesehen sind. Die Tragkörper sind durch eine Spindel fest miteinander verbunden. Zwischen den beiden Gehäuseteilen ist eine Trennwand eingespannt, die den Innenraum des Gesamtgehäuses in einen Arbeitsraum und eine Bremskammer unterteilt.

Durch die USA.-Patentschrift 2 735 726 ist ein Ventil für Eisenbahnbremsanlagen bekannt, welches in erster Linie die Manövrierfähigkeit der abgekuppelten Eisenbahnwagen gestatten soll. Dabei kommt ein Ventil zur Anwendung, dessen Innengehäuse mit verschiedenen Hinterschneidungen und Durchbrechungen versehen ist, wobei das Innengehäuse in sich geschachtelt ist, so daß eine Montage nur durch me'hrere hintereinander auszuführende Arbeitsgänge möglich ist. Es versteht sich von selbst, daß bei Ventilen dieser Art der leichte Austausch von verschleißbeanspruchten Teilen nicht gewährleistet ist. Im übrigen ist das hier gezeigte Ventil auch nicht geeignet, die Aufgaben der verschiedenen Bremsanlagen (Einleitungsbetrieb, Zweileitungsbetrieb) im Sinne des Anmeldungsgegenstandes zu 'lösen.

Die USA.-Patentschrift 2 772 926 zeigt ein Steuerventil im Sinne des Anmeldungsgegenstandes, das ganz allgemein die Anregung gibt, auch bei einem Zweileitungsarihängersteuerventil die Verschleißteile teilweise in einem auswechselbaren Innengehäuse unterzubringen. Jedoch ist diese Maßnahme nur unvollkommen durchgeführt, denn der. eigentliche Steuerkolben besteht aus einem fest eingespannten Membrankolben, der in seiner Mitte einen rohrförmigen Körper trägt, der in dem Teil des Gehäuses, welches nicht austauschbar ist, gleitend geführt ist. Würde ein Konstrukteur durchschnittlichen Könnens den Membrankolben durch einen starren Kolben ersetzen und im Sinne der allgemeinen Anregung ein Innengehäuse verwenden, in dem auch dieser starre Kolben geführt ist, so entstünde wiederum ein verhältnismäßig kompliziertes Bauteil, weil die zwischen den beiden Kolben erforderliche Trennwand mit der Büchse in Verbindung stehen muß.

Die deutsche Auslegeschrift 1 116 083 zeigt ein Relaisventil für Zweileitungs-Druckluftbremsanlagen, welches einen inneren und einen äußeren Steuerkolben aufweist. Es ist ein Handbremsgestänge zum Betätigen des Ventils vorgesehen. Für Einleitungsbremsanlagen ist dieses Relaisventil nicht geeignet. F.s ist die Aufgabe der Erfindung, ein Steuerventil der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches die Nachteile der bekannten Steuerventile nicht mehr aufweist. Insbesondere sollen dabei die in erster Linie verschleißbeanspruchten Teile derart angeordnet sein, daß sie leicht ausgetauscht werden können. Beim Austausch soll nur ein einzelnes Gesamtteil auszuwechseln sein, so daß die Reparatur einerseits schnell durchführbar ist und zum anderen gewährleistet ist, daß das neu einzubauende Teil ordnungsgemäß im Herstellerwerk bearbeitet und montiert

ίο wurde.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein Steuerventil der eingangs beschriebenen Art erreicht, welches sich dadurch kennzeichnet, daß ein in bekannter Weise die Verschleißteile tragendes und mit diesen aus dem eigentlichen Ventilgehäuse entfernbares und auswechselbares Innengehäuse in Form eines Topfes ausgebildet ist, der mit seinem Boden die Trennwand und mit seiner Wand den Zylinder für den Steuerkolben bildet. Beim Austausch ist es von besonderem

so Vorteil, daß lediglich das Innengehäuse mit allen daranhängenden Teilen gelöst und ausgewechselt werden muß, ohne daß es nötig ist, die Anschlußleitungen abzutrennen. An den einzelnen Teilen des Ventils durchzuführende Reparaturen oder das Auswechseln von Verschleißteilen kann in der Werkstatt bzw. beim Hersteller erfolgen, nachdem vorher ein entsprechendes Ersatzaggregat in das im Fahrzeug verbliebene Ventilgehäuse eingesetzt wurde.

Mit besonderem Vorteil ist das Innengeliäuse aus einem einstückigen Blechkörper gebildet. Diese Maßnahme empfiehlt sich im Sinne einer besonders einfachen Herstellung des Innengehäuses und einer gedrängten Bauweise des gesamten Ventils.

Zweckmäßig weist das äußere im Fahrzeug verbleibende Ventilgehäuse eine Ausdre'hung bzw. einen Sitz od. dgl. für die Aufnahme des Innengehäuses auf. Zwischen Innen- und Außengehäuse sind Dichtungen vorgesehen. Der Boden des Innengehäuses bildet einen von der Kolbenstange durchsetzten Sitz für das Lufteinlaßventil. Durch diese Maßnahme .ist es möglich, den Steuer- bzw. Notbremskolben außerhalb der Bremskammer und im Anschluß an das Innengehäuse vorzusehen. Dieser Notbremskolben tritt erfindungsgemäß relativ selten in Tätigkeit, so daß der durch ihn verursachte Verschleiß der Zylinderführung vernachlässigbar klein ist. Die Anordnung dieser Zylinderführung im Ventilgehäuse wirkt sich somit nicht nachteilig aus.

Zweckmäßig sind in den Wandungen des Innengehäuses in Höhe des Bremszylinderanschlusses und in Höhe des Bremsleitungsanschlusses Durchbrechungen vorgesehen. Der in der Bremskammer arbeitende Steuerkolben ist als an sich bekannter Doppelkolben abgebildet. Dabei weist der äußere Steuerkolben im besonderen Betriebsfalle einen An-• schlag für die Hubbegrenzung des inneren Steuerkolbens auf.

Bei den Unteransprüchen 3 bis 7 handelt es sich um echte Unteransprüche, die nur in Verbindung mit Anspruch 1 Schutz genießen sollen.

Der Erfindungsgedanke läßt die verschiedensten Ausführungsmögiichkeiten zu; einige davon sind in der anliegenden Zeichnung wiedergegeben, und zwar zeigen

Fig. 1 bis 3 jeweils einen Längsschnitt durch verschiedene Ausführungsformen des Steuerventils.

Die gesamte Ventilanordnung ist in einem Ventilgehäuse 1 untergebracht, welches mit einem aufge-

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schraubten Deckel 2 und dem Anschlußstutzen 3 für den F i g. 1 und 3 durch die Schraubverbindung 36

eine Vorrats- bzw. Steuerleitung, dem Stutzen 4 für mit einer am inneren Steuerkolben 10 gebildeten

den auf dem Anhängerfahrzeug befindlichen Luft- Büchse 37 fest verbunden, wobei in der Büchse 37

vorratsbehälter, dem Bremszylinderanschluß 5 für die entlang der Kolbenstange 35 Luftdurchlaßkanäle 38

zu den Bremszylindern führenden Leitungen und 5 bzw. in der Büchse Luftaustrittsöffnungen 39 vorge-

dem Bremsleitungsanschluß 6 für die Bremsleitung sehen sind. Andererseits reicht die Büchse 37 durch

bei Zweileitungs-Bremsbetrieb bzw. für ein Luftfilter den Deckel 2 hindurch. Sie führt sich in einer darin

bei Einleitungsbetrieb versehen ist. vorgesehenen Führung 40 nach Art einer Kolben-

Das Gehäuse ist durch eine Trennwand 7 in eine stange.

Bremskammer 8 mit je einem darin arbeitenden i° Auf der Innenseite des Deckels 2 sitzen Anschläge

äußeren und inneren Steuerkolben 9 bzw. 10 und 41, auf die sich der innere Steuerkolben 10 in seiner

einen Arbeitsraum 11, 12 für einen weiteren Steuer- untersten Endstellung aufsetzen kann,

bzw. Notbremskolben 13 unterteilt. Der obere Rand 42 der über den inneren Steuer-

Die Trennwand 7 wird durch den Boden eines kolben 10 vorstehenden Büchse 37 bildet in Verbintopfförmigen Innengehäuses 14 gebildet, welches 15 dung mit einem sich auf der Kolbenstange 35 führenunter Zwischenschaltung von Dichtungen 15 und 16 den Ventilkörper 43 einen Auslaßventilsitz, der es dichtend in eine Ausdrehung bzw. einen Sitz 21 der in der Brennkammer 8 befindlichen Luft gestattet, od. dgl. des unteren Teils des Ventilgehäuses 1 ein- über das geöffnete Auslaßventil 42, 53, die Luftgesetzt und durch den Deckel 2 gehalten und ge- durchlaßkanäle 38 und die Luftaustrittsöffnungen 39 schlossen ist. Zwischen Deckel und Ventilgehäuse 2° ins Freie auszutreten. Ein auf dem Deckel 2 aufsitzt eine Dichtung 20. gesetzter Filter 44 schützt das Ventil vor Verunrei-

Das Innengehäuse 14 hat in seinen Wandungen nigungen, die in der eintretenden Luft enthalten sein

Durchbrechungen 18 und 19 und ist im übrigen nach könnten.

Art eines Zylinders ausgebildet, in welchem sich der Bei der Ausführungsform des Steuerventils nach

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 axial verschiebbar auf der Kolbenstange 35 aufgesetzt

des Arbeitsraumes 11, 12 ein Führungszylinder 22 und durch die Mutter bzw. Scheibe 46 in seiner

für den Steuer- bzw. Notbremskolben 13 gebildet, Bewegung begrenzt.

wobei der Kolben 13 auf seinem Umfang einen Lip- 30 Bei der Anordnung gemäß F i g. 2 sitzt dagegen

penring 23 trägt, der im gegebenen Fall von der der innere Steuerkolben 10 axial verschiebbar auf

über den Anschlußstutzen 3 eintretenden Vorratsluft der Kolbenstange 35, während die Mutter bzw.

umströmt wird. Scheibe 46 den Kolben 13 mit dem abgesetzten Teil

Eine Druckfeder 24 ist bestrebt, den Steuer- bzw. 47 der Kolbenstange 35 fest verbindet.
Notbremskolben 13 mit seinen Füßen 25 auf die 35 Bei dieser Ausführungsform ist der untere Steuer-Trennwand 7 aufzusetzen. Andererseits lassen die kolben 9,10 auf der Kolbenstange 35 fliegend ange-Füße 25 zwischen sich Durchbrechungen 26 für den ordnet, wobei die Büchse 37 Luftaustrittsöffnungen noch später zu beschreibenden Durchtritt der Luft 39' aufweist.

frei. Oberhalb des Kolbens 13 sitzt im Arbeitsraum Im Innern des Steuer- bzw. Notbremskolbens 13

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 Ring-

über 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 45 52 vorgesehen sein. Auf seiner Unterseite hat der

Durchbrechungen 19 mit der über dem Steuer- Ventilkörper 43 eine elastische Einlage 53, die so

kolben 9, 10 liegenden Bremskammer 8 und der groß ist, daß sich der Ventilkörper 43 damit sowohl

Bremsleitungsanschluß 6 über die Durchbrechungen auf den Rand 42 als auch auf den größeren in der

18 mit dem unter dem Steuerkolben 9, 10 liegenden Trennwand 7 gebildeten Sitz 54 aufsetzen kann. Im

Teil 29 der Bremskammer in .Verbindung. 50 übrigen führt sich der Ventilkörper 43 mittels einer

Der Steuerkolben 9, 10 ist ein Doppelkolben, wo- Ringdichtung 55 auf der Kolbenstange 35.

bei der äußere Steuerkolben 9 einen Führungszylin- Bei der Ausführungsform des Ventils gemäß

der 30 bildet, in welchem sich der innere Steuer- F i g. 3 ist in dem Führungszylinder 30 des äußeren

kolben 10 unter Zwischenschaltung eines Kolben- 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 be-

einer Druckfeder 33 aufgedrückt wird, die sich ihrer- grenzt.

seits an der Trennwand 7 bzw. an einem darauf vor- Die Arbeitsweise des gezeigten Steuerventils ist gesehenen Vorsprung abstützt. folgende: Bei Zweileitungsbetrieb sind am Anschluß-Auf der Oberseite trägt der innere Steuerkolben 60 stutzen 3 die vom Zugwagen kommende Vorrats-10 Anschläge 34, die die Aufwärtsbewegung des leitung, über den Stutzen 4 der auf dem Anhänger Steuerkolbens 10 durch Antreffen an der Trenn- befindliche Luftvorratsbehälter, über den Bremswand 7 begrenzen. Zylinderanschluß 5 die zu den Bremszylindern fiih-

Die beiden Steuerkolben 9 und 10 sind mit dem rende Leitung und am Bremsleitungsanschluß 6 die

Steuer- bzw. Notbremskolben 13 durch eine die 65 nicht dargestellte Bremsleitung angeschlossen. Vom

Trennwand 7 durchsetzende Kolbenstange 35 fliegend Zugwagen gelangt die Vorratsluft über den Anschluß-

miteinander verbunden. Dabei ist die Kolbenstange stutzen 3 durch den Filter 27 in den Arbeitsraum 12

35 bei der Ausführungsform des Steuerventils gemäß und von da nach Umströmen des Lippcnringcs 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 auslösen 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 entspricht. 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 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 beaufschlagt, wobei sich der äußere Steuerkolben 9 beim Abwärtslaufen mit seinem Anschlag gegen den inneren Steuerkolben 10 legt. Entsprechend dem Flächenverhältnis des Steuer- bzw. Notbremskolbens 13 zu den beiden Steuerkolben 9 • und 10 erfolgt eine Druckuntersetzung zur Bremskammer 8 hin, so daß in die zu -den Bremszylindern führende Leitung nur Luft mit einem verringerten

ίο Druck einströmen kann. Das Verhältnis kann beispielsweise so sein, daß bei einem Steuerleitungsdruck von etwa 6 kp/cm² in die zu den Bremszylindern führende Leitung Luft mit einem Druck von etwa 4,5 kp/cm² abgegeben wird.

Von besonderem Vorteil ist bei der jetzigen Steuerventil-Konstruktion die Durchführungsmöglichkeit von Reparaturen. Wenn der Deckel 2 gelöst wird, kann die gesamte Ventilanordnung mitsamt dem topfartigen Innengehäuse 14 und den verschiedenen Kolben und Ventilteilen aus dem Ventilgehäuse 1 herausgezogen und durch einen anderen entsprechenden Einbausatz ersetzt werden. Es brauchen weder die Anschlüsse der verschiedenen Leitungen gelöst noch irgendwelche Teile der Kolben- oder Ventilanordnung entfernt zu werden. Später können dann im Reparaturwerk die Verschleißteile der Ventilanordnung ersetzt werden. Dies ist von besonderem. Vorteil bei Zweileitungsbetrieb, bei welchem sich bekanntlich im Laufe der Betriebsdauer die Steuerkolben 9 oder 10 bzw. der Führungszylinder 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 Luftvorratsbehälter 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 Innengehäuse (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 Bremszylinderanschlusses (5) und in Höhe des Bremsleitungsanschlusses (6) Durchbrec'hungen (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 109 616/143