DE1950040B2

DE1950040B2 - Relaisventil zur Begrenzung und Steuerung des Luftdrucks in einer Federspeicher-Bremsbetätigungseinrichtung

Info

Publication number: DE1950040B2
Application number: DE1950040A
Authority: DE
Inventors: Frank Richmond Shubert; Harry Macwalter Valentine
Original assignee: Bendix Westinghouse Automotive Air Brake Co
Current assignee: Bendix Westinghouse Automotive Air Brake Co
Priority date: 1968-10-03
Filing date: 1969-10-03
Publication date: 1978-08-24
Also published as: SE349989B; ES372145A1; GB1252169A; AT305066B; BE739560A; US3504946A; BR6912945D0; DE1950040A1; FR2019816A1; CH515817A; NL6914968A; DE1950040C3

Description

Bremszylindern der Hinterachse oder des Anhängers und eine Bremsleitung 26 zu denen der Vorderachse. Die hintere oder Anhängerbremse 27 besitzt einen üblichen Bremszylinder 28 mit einer Kolbenstange 30 und eine in Tandem angeordnete Federspeicherbremse 32 mit einem Federspeicherbremszylinder 34, in den über eine Leitung 36 der Lösedruck eingespeist wird.

Die Leitung 36 ist an einen Auslaß 42 eines Relaisventils 46 angeschlossen. Der Auslaß 42 mündet aus einer Kammer48 des Ventilgehäuses 50, die über ein id einen Durchlaß 60 steuerndes Doppelventi! mit einer Einlaßkammer 52 in Verbindung steht Das Doppelventil besteht aus einem Ventilsitz 62, einem hülsenförmigen Ventilkörper 64 und einem zweiten Ventilsitz 66, der von einer Umfangskante einer an einem Kolben 68 vorgesehenen Nabe 67 gebildet ist, wobei der Kolben 68 ständig von einer starken, an einem unteren Deckel 72 abgestützten Feder 70 beaufschlagt wird und den Ventilsitz 66 in Anlage an den Ventilkörper 64 hält, damit die Verbindung von der Kammer 48 in einen Entlüftungskanal 74 innerhalb einer Hülse 76 und vor dort über eine Kammer 78 und eine Bohrung 80 in die Atmosphäre unterbrochen wird. Die Hülse 76 des Ventilkörpers 64 gleitet dichtend in einer Gehäusezwischenwand 82, zwischen deren Unterseite und einer Ventilführung 86 eine schwache Feder 84 sitzt, die den Ventilkörper 64 in Richtung auf den Ventilsitz 62 drückt. Die Einlaßkammer 52 ist über einen Einlaß 87 und eine Leitung 88 mit dem Auslaß eines Handbremsventils 90 verbunden, dessen Einlaß an den Behälter 10 ange- n< schlossen ist. In der durch die stark ausgezogene Linie dargestellten Stellung eines Hebels 92 des Handbremsventils 90 ist der Behälter 10 mit dem Einlaß 87 verbunden und in der durch die gestrichelte Linie dargestellten Stellung ist der Behälter 10 vom Einlaß 87 abgesperrt und der Einlaß 87 über einen Auslaßkanal 94 belüftet. Auf Wunsch kann ein kleiner Servomotor 96 an die Bremsleitung 24 angeschlossen werden, so daß bei einer Betriebsbremsung der Hebel 92 nach links bewegt wird, um sicherzustellen, daß der Federspeicherbremszylinder mit Druck beaufschlagt wird, um eine mögliche Verdoppelung der Bremskraftwirkung auf die automatische Nachstellung zu verhindern.

Der Deckel 72 des Relaisventils 46 bildet zusammen mit dem Kolben 68 eine Kammer 97, die über einen Kanal 98 und eine Leitung 100 mit der Bremsleitung 24 verbunden ist. Der Betriebsdruck in der Bremsleitung 24 wird also gleichzeitig in die Kammer 97 unterhalb des Kolbens 68 eingespeist, wo er mit der Feder 70 zusammenwirkt, um den Kolben 68 in der in der to Zeichnung gezeigten Stellung zu halten, in der das Doppelventil die Verbindung zur Atmosphäre schließt und die Verbindung vom Einlaß 87 zum Auslaß 42 öffnet.

Das obere Ende des Relaisventils 46 ist mit einem 5> Deckel 102 versehen, der eine Kammer 108 abschließt, die über einen Kanal 104 und eine Leitung 105 mit der Bremsleitung 26 verbunden ist. Ein Kolben 106 wird so mit dem Betriebsdruck in der zu den Vorderradbremsen führenden Bremsleitung beaufschlagt. Über einen Kanal 107 ist die Unterseite des Kolbens 106 mit Atmosphäre verbunden. Eine Verlängerung 110 ist dichtend in einer Bohrung einer Wand 112 verschieblich. Eine Kolbenstange 114 bildet die Fortsetzung der Verlängerung 110, jedoch mit verkleinertem Durchmesser und steht eng in tr> Eingriff mit einer Vertiefung 116 in der Nabe 67 an der Oberseite des Kolbens 68, wobei der obere Kolben 106 und der untere Kolben 68 so miteinander verbunden

35

-ιυ

45 sind, daß sie sich gemeinsam bewegen.

Es sei zunächst angenommen, daß die Behälter IO und 14 Druckmittel mit einem Druck enthalten, der über einem bestimmten Sicherheitspegel liegt. In der Betriebsstellung wird der Hebel 92 des Handbremsventils 90 nach links bewegt, so daß Druckmittel von den Behältern über den Einlaß 87, das Doppelventil und den Auslaß 42 in den Federspeicherbremszylinder 34 eingespeist wird, um die Federspeicherbremse zu lösen.

Bei einer Betriebsbremsung gelangt Druck über die Bremsleitungen 24 und 26 an die hinteren und vorderen Bremszylinder und über die Leitungen 105 und 100 in die Kammern 97 und 108. Aufgrund der Tatsache, daß die gemeinsame Kraft der Feder und dts Druckmittels, die auf den unteren Kolben 68 wirken, größer ist als die Kraft des Druckmittels, das auf den oberen Kolben 106 wirkl, bleiben das Doppelventil in der in der Zeichnung gezeigten Stellung und die Federspeicherbremse in Lösestellung. Wenn das Fahrzeug nach dem Anhalten mittels der Federspeicherbremse geparkt werden soll, dann wird lediglich der Hebel 92 nach rechts verstellt, wodurch der Federspeicherbremszylinder 34 über den Auslaßkanal 94 des Handbremsventils 90 entlüftet wird.

Es sei nun angenommen, daß kein Druckmittel mehr für die Hinterrad- oder Anhängerbremsen vorhanden ist oder die Bremsleitung 24 eine Leckstelle aufweist. Unter diesen Bedingungen schließen das Überströmventil 16 und das Rückschlagventil 12, so daß der Lösedruck im Federspeicherbremszylinder 34 aufrechterhalten bleibt. Wird jetzt das Hauptbremsventil 22 betätigt, dann beaufschlagt der Druck in der Bremsleitung 26 den Kolben 106. Da die untere Kammer 97 drucklos bleibt, übt der nach unten auf den oberen Kolben 106 wirkende Betriebsdruck zusammen mit dem auf die Oberseite des Kolbens 68 wirkenden Lösedruck genügend Kraft aus, um die nach oben gerichtete Kraft der unteren Feder 70 zu überwinden, worauf der Ventilkörper 64 des Doppelventils gegen die Kraft der Feder 70 nach unten bewegt wird, um zuerst den Durchlaß 60 zu schließen und sodann den Druchlaß zum Entlüftungskanal 74 zu öffnen. Weil der Lösedruck in dem Federspeicherbremszylinder 34 nach unten auf den Kolben 68 und auch der Bremsdruck nach unten auf den oberen Kolben 106 wirkt, kann,' wenn der Federspeicherbremszylinder 34 entlüftet wird, abhängig von diesen Druckgrößen die Feder 70 den Kolben 68 nach oben schieben und die Entlüftung zur Atmosphäre schließen, wodurch der Druck in dem Federspeicherbremszylinder 34 eingeschlossen wird, um zu verhindern, daß sich die dortige Feder auf ihre voll entspannte Stellung ausdehnt. Wenn sich der Druck in der oberen Kammer 108 wieder erhöht, so bewegt sich der Kolben 106 nach unten, um den Federspeicherbremszylinder 34 mit Atmosphäre zu verbinden. Auf diese Weise wird das Fahrzeug sicher und stetig ohne die Gefahr einer Vollbremsung durch Einrücken der Federspeicherbremse zum Halten gebracht

Das Relaisventil 120 der Fig.2 ist im wesentlichen gleich dem Relaisventil 46 der F i g. 1 und besitzt zwei Einlasse 122 und 124 zum Anschluß an je einen Bremskreis eines Hauptbremsventils 126, wobei in dem einen Bremskreis eine Federspeicherbremse 127 liegt. Das Relaisventil 120 besitzt auch einen Einlaß 146, der über sin Handbremsventil (nicht gezeigt) mit einer Druckmittelquelle verbunden ist, und einen Auslaß 128, der an einen Federspeicherbremszylinder 130 angeschlossen ist.

Über die Einlasse 122 und 124 und die Kammern 132

und 134 ist ein Kolben 136 gegensinnig mit dem Bremsdruck der Zweikreisbremsanlage beaufschlagt. Auf einer hohlen Kolbenstange 138 des Kolbens 136 ist ein Ventilkörper 140 verschiebbar, der zusammen mit einem gehäuseseitigeri Ventilsitz 144 und einem an einer Nabe 154 eines unteiren Kolbens 149 vorgesehenen Ventilsitz 142 ein Doppelventil bildet. Eine Kammer 148 wird von dem Kolben 149 abgegrenzt, der durch eine einstellbare Feder 150 in die in der Zeichnung gezeigte Stellung gedrückt wird, so daß der Durchlaß 152 zwischen dem Ventilsitz 142 und dem Ventilkörper 140 und damit zur Atmosphäre über den hohlen Kolben 136 und einem oberen Eritlüftungsstutzen 139 abgeschlossen, die Verbindung vom Einlaß 146 über einen Durchgang 145 zur Kammer 148 jedoch offen ist, um den Federspeicherbremszylinder 130 mit Lösedruck zu beaufschlagen.

Der Hauptunterschied des Relaisventils 120 gegenüber dem Relaisventil 46 liegt darin, daß der Druck des Hinterradbremskreises über den Einlaß 124 in der Kammer 134 auf die Unterseite des oberen Kolbens 136 wirkt. Bei dieser Anordnung kann die Feder 150 mit einer Justierschraube 156 eingestellt werden, so daß der Kolben 149 sich in Abhängigkeit von einem bestimmten Druck am Einlaß 146 nach abwärts bewegt und das Doppelventil schließt, sobald ein gerade zum Lösen der Bremsen bestimmter hinreichender Lösedruck in den Federspeicherbremszylinder 130 eingespeist ist. Der Kolben 149 und das Doppelventil dienen als Druckregelventil, um zu verhindern, daß in den Federspeicherbremszylinder mehr Druckmittel als zum Lösen der Bremsen erforderlich ist. Dieser unnötige zusätzliche Druck erzeugt ein Verzögerungsproblem bei der Betätigung der Federspeicherbremsen wegen der zusätzlichen Zeit, die erforderlich ist, um den unnötig hohen Druck im Federspeicherbremszylinder abzubauen, bis die Federspeicherbremsen greifen.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich daß bei dem Relaisventil der Fig. 2 Einlaß und AuslaO normalerweise nicht miteinander verbunden sind und sowohl das Einlaßventil als auch das Auslaßventil geschlossen ist. Wenn unter diesen Umständen das Handbremsventil betätigt wird, um die Federspeicherbremsen angreifen zu lassen, so können diese möglicherweise nicht reagieren, weil im Federspeicherbremszylinder noch der Lösedruck herrscht, der dort

ίο eingespeist ist. Um dies zu verhindern, dient ein Rückschlagventil 160 als Überbrückung für das am Ventilsitz 142 geschlossene Doppelventil, um sicherzustellen, daß der Lösedruck über das Handbremsventil nach Belieben abgebaut werden kann.

Falls kein Druckmittel in die mit der Federspeicherbremse kombinierten Bremszylinder gelangt, dann kann es auch nicht in die Kammer 134 eingespeist werden. Wenn unter diesen Umständen das Bremspedal für eine Normalbremsung (d. h. keine Vollbremsung) niederge-

2(i drückt wird, so bewegt sich der Kolben 136 nach abwärts, öffnet den Durchlaß 152 und stellt über den Entlüftungsstutzen 139 die Verbindung zwischen dem Federspeicherbremszylinder 130 und der Atmosphäre her. Wenn der Lösedruck und damit der auf die Oberseite des Kolbens 149 wirkende Druck genügend weit abgebaut ist, so wird der Durchlaß 152 wiederum geschlossen, was eine teilweise oder schrittweise Betätigung der Federspeicherbremse genau wie im Falle des Relaisventils 46 der F i g. 1 zur Folge hat.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Relaisventile 46 und 120 gestufte Betätigung der Federspeicherbremsen gestatten. Außerdem kann das Relaisventil gleichzeitig als Druckregelventil arbeiten um zu verhindern, daß ein unnötig hoher Druck auf eine Federspeicherbremse einwirken kann, der sonst die Betätigung der Bremse verzögern kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Relaisventil zur Begrenzung und Steuerung des Luftdrucks in einer Federspeicher-Bremsbetätigungseinrichtung einer Zweikreis-Druckluftbremsanlage mit einem Doppelventil, welches den Federspeicherbremszylinder entweder mit dem zugehörigen Vorratsbehälter oder mit der Atmosphäre verbindet, und mit zwei die Bewegung des Doppelventils steuernden, über eine Kolbenstange miteinander in Verbindung stehenden Kolben, wobei einander entgegengesetzte Kolbenflächen einerseits den Drücken im ersten Betriebsbremskreis und im Federspeicherbremskreis und andererseits dem Druck im zweiten Betriebsbremskreis und einem konstanten Gegendruck ausgesetzt sind, wobei der konstante Gegendruck den in den Federspeicherbremszylinder einspeisbaren Lesedruck begrenzt und wobei im Falle eines Defektes im zweiten Betriebsbremskreis der Druck im Federspeicherbremszylinder entsprechend der Betätigung des Bremsventils abgestuft abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelventil (62,64, 66; 140, 142, 144) zwischen den beiden Kolben (68 und 106; 136 und 149) angeordnet ist und einen hülsenförmigen Ventilkörper (64; 140) aufweist, der die Kolbenstange (114; 138) umgreift, einen Entlüftungskanal (74) zur Atmosphäre einschließt und in. einer Gehäusezwischenwand (82) verschieblich geführt ist, und daß in an sich bekannter Weise der den Lösedruck des Federspeicherbremszylinders (34; 130) begrenzende konstante Gegendruck von einer Feder (70; 150) erzeugt, wird.

2. Relaisventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Feder (70) beaufschlagte Kolbenfläche des einen Kolbens (68) auch dem Druck im zweiten Betriebsbremskreis (20, 24, 100) ausgesetzt ist.

3. Relaisventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die eine Kolbenfläche des einen Kolbens (149) beaufschlagende Feder (150) einstellbar und in an sich bekannter Weise die entgegengesetzten Kolbenflächen des anderen Kolbens (136) von den Drücken im ersten und zweiten Betriebsbremskreis beaufschlagt sind.

Die Erfindung betrifft ein Relaisventil zur Begrenzung und Steuerung des Luftdrucks in einer Federspeicher-Bremsbetätigungseinrichtung einer Zweikreis-Druckluftbremsanlage mit einem Doppelventil, welches den Federspeicherbremszylinder entweder mit dem zugehörigen Vorratsbehälter oder mit der Atmosphäre verbindet, und mit zwei die Bewegung des Doppelventils steuernden, über eine Kolbenstange miteinander in Verbindung stehenden Kolben, wobei einander entgegengesetzte Kolbenflächen einerseits den Drücken im ersten Betriebsbremskreis und im Federspeicherbremskreis und andererseits dem Druck im zweiten Betriebsbremskreis und einem konstanten Gegendruck ausgesetzt sind, wobei der konstante Gegendruck den in den Federspeicherbremszylinder einspeisbaren Lösedruck begrenzt und wobei im Falle eines Defektes im zweiten Betriebsbremskreis der Druck im Federspeicherbremszylinder entsprechend der Betätigung des Bremsventils abgestuft abgesenkt wird.

Die Erfindung geht von einem bekannten Relaisventil (FR-PS 14 57 051) aus. bei dem bereits die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst ist, den Lösedruck im Federspeicherbremszylinder im Falle eines Defektes im zweiten Betriebsbremskreis abhängig von dem bei einer Betriebsbremsung eingesteuerten Bremsdruck abzubauen, wodurch verhindert wird, daß in diesem Falle bei Ausführung einer Betriebsbremsung der Lösedruck im Federspeicherbremszylinder plötzlich abgebaut und damit die Federspeicherbremse schlagartig eingedrückt wird.

Erfindungsgemäß wird jedoch die vorgenannte Aufgabe dadurch in vorteilhafter Weise gelöst, daß das Doppelventil zwischen den beiden Kolben angeordnet ist und einen hülsenförmigen Ventilkörper aufweist, der die Kolbenstange umgreift, einen Entlüftungskanal zur Atmosphäre einschließt und in einer Gehäusezwischenwand verschieblich geführt ist, und daß in an sich bekannter Weise der den Lösedruck des Federspeicherbremszylinders begrenzende konstante Gegendruck von einer Feder erzeugt wird.

Bei dieser Anordnung wird ebenfalls bei Ausfall des zweiten Bremskreises ein plötzliches Einrücken der Federspeicherbremse vermieden und wird bei Betätigen des Hauptbremsventils ein abgestuftes Bremsen der Federspeicherbremse zum sicheren Anhalten des Fahrzeuges ermöglicht. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird als vorteilhaft angesehen, daß das Relaisventil sine verhältnismäßig kurze axiale Baulänge aufweist, die Feder in einfacher Weise auswechselbar bzw. einstellbar ist und insgesamt eine vorteilhafte Bauweise erzielt ist.

Im übrigen ist es bekannt (DE-AS 12 49 105), bei einem Relaisventil, das allerdings nur ein schlagartiges Einrücken der Federspeicherbremse gestattet, den Druck in den beiden Betriebskreisen auf entgegengesetzte Flächer, eines Membrankolbens wirken zu lassen und den Membrankolben außerdem einseitig mit einer Feder zu beaufschlagen, welche an einer Gehäusestirnseite abgestützt ist.

Die Erfindung kann wahlweise in zwei Ausführungsformen weitergebildet werden. Entweder ist in an sichbekannter Weise die von der Feder beaufschlagte Kolbenfläche des einen Kolbens auch dem Druck im zweiten Betriebsbremskreis ausgesetzt; oder ist die die eine Kolbenfläche des einen Kolbens beaufschlagende Feder einstellbar und sind in an sich bekannter Weise die entgegengesetzten Kolbenflächen des anderen Kolbens von den Drücken im ersten und zweiten Betriebsbremskreis beaufschlagt.

Die beiden genannten Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Zweikreis-Druckluftbremsanlage mit einem im Schnitt dargestellten Relaisventil und

Fig.2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch mit einem abgeänderten Relaisventil.

F i g. 1 zeigt eine Zweikreisbremsanlage mit einem Behälter 10, dessen Auslaß über ein Rückschlagventil 12 und ein Überströmventil 16 mit einem Behälter 14 verbunden ist, wobei sich das Überströmventil 16 automatisch bei einem bestimmten Druck schließt, wenn der Druck stromauf auf einen bestimmten Pegel abgefallen ist.

Von den Behältern 10 und 14 führen Auslaßleitungen 18 und 19 zu Ventilen 20 und 21 eines Hauptbremsventils 22. Vor hier geht eine Bremsleitung 24 zu den