DE1963879A1

DE1963879A1 - Relaisventil,insbesondere Anhaengerbremsventil fuer Zweikreis-Druckluftbremsanlagen von Strassenfahrzeugen

Info

Publication number: DE1963879A1
Application number: DE19691963879
Authority: DE
Inventors: Ewald Pekrul
Original assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Priority date: 1969-11-22
Filing date: 1969-12-20
Publication date: 1971-07-15
Also published as: NL7018414A; FR2068596A1; AT323586B; DE1963879C3; GB1331626A; CH530888A; FR2068596B1; NL167909B; NL167909C; DE1963879B2; SE385104B

Description

Hannover, ά. 3»12.1969 WP 41/69

Westinghouse Bremsen- und Apparatebau GmbH, Hannover

Relaisventil, insbesondere Anhängerbremsventil für Zweikreis-Druckluftbremsanlagen von Straßenfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Relaisventil, insbesondere Anhängerbremsventil für Zweikreis-Druckluftbremsanlagen von Straßenfahrzeugen, deren Anhängerbremsleitung in Abhängigkeit vom Bremsdruck in mindestens einem der beiden Bremskreise der Zugwagen-Betriebsbremse abgestuft be- und entlüftbar ist, wobei das Relaisventil zwei gegenläufig axial verschiebbare Relaiskorben aufweist, die einerseits vom Druck in der Anhängerbremsleitung, andererseits vom Bremsdruck in einem der beiden Bremskreise btaufschlagbar sind und je einen mit einem Doppelventilkörper zusammenarbeitenden Ventilsitz tragen, derart, daß der Doppelventilkürper mit dem einen Ventilsitz ein Einlaßventil und mit dem anderen Ventilsitz ein Auslaßventil zum Be- und Entlüften der Anhängerbremsleitung bildet nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 19 58 808.0)

Die obige Anordnung verhindert mit wenig Aufwand, daß sich bei der Betätigung der Zugwagen-Betriebsbremse und bei Ausfall eines der beiden Bremskreise der verbleibende einsatzbereite Bremskreis und der ausgefallene Bremskreis vermischen, wodurch gewährleistet 1st, daß sowohl der Zugwagen als auch der Anhänger mit Hilfe des nicht ausgefallenen Bremskreises abgestuft gebremst werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Relaisventil ao - zu vervollkommnen, daß ein zusätzlicher, unabhängig vom Zugwagen-Bremsventil betätigbarer Bremskreis gleichzeitig für den Zugwagen und für den Anhänger eingesetzt werden kann, ohne dafür spezielle Sperr- bzw. Zuschaltventile vorsehen zu müssen.

Biese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Einlaßventilsitz tragende Relaiskolben aus zwei hintereinander geschalteten, fest miteinander verbundenen Kolbenteilen besteht, von denen das eine Kolbenteil des Relaiskolbens einerseits vom Vorratsdruck und andererseits vom Druck in der Anhängerbremsleitung und das andere Kolbenteil des Relaiskolbens einerseits vom Druck des zweiten Bremskreises und andererseits vom Druck eines Federspeioher-Steuerkreises beaufschlagbar sind. Bei dieser Ausbildung des Relaisventils beaufschlagt der Druck des zusätzlichen von den Bremskreisen I und II unabhängigen FederBpeioher™ kreises III im gelösten Zustand der Federspeicherbremse die P Kolben von Federspeloherzylindern des Zugwagens sowie als dem Vorratsdruck entgegenwirkender Steuerdruck das Relaisventil. Bei der Betätigung der Federspeicherbremse wird der Anhänger in Umkehrwirkung durch Absenken dieses Steuerdruckes gebremst, wobei sich der das eine Kolbenteil des Relaiskolbens beaufschlagende Vorratsdruok infolge des vom Steuerdruck des Federspeioherkreises entlasteten anderen Kolbenteils selbsttätig durch öffnen des Einlaßventils aussteuert und die Bremszylinder des Anhängers beaufschlagt.

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Aufbau und Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Relaisventils gewährleisten unter Berücksichtigung und Einhaltung der für den Betrieb derartiger Mehrkreis-Bremssysteme "bestehenden Sicherheitsbestimmungen ein äußerst platzsparendes zentrales Steuerorgan für die Anhängerbremsung.

Nach einem weiteren Vorschlag ist das Kolbenteil mit den größeren Wirkflachen als Membrankolben ausgebildet. Auf diese Weise ist ein gedrungener Aufbau des Relaisventils möglich, wobei der Membrankolben praktisch reibungsfrei arbeiten kann.

Zweokmäßigerweise ist der Federspeicher-Steuerkreis Über ein Handbremsventil betätigbar.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen;

Fig. 1 ein Schaltschema einer Druckluftbremsanlage mit einem erfindungsgemäßen Relaisventil und

Fig. 2 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relais- ' ventile im Schnitt.

Nachfolgend sind Elemente, die denen in der Hauptanmeldung entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In der Fig. 1 ist mit 1 eine Zugwagen-Betriebsbremse bezeichnet, die einen ersten Bremskreis I mit einem Vorratsluftbehälter 2, einem Zugwagen-Bremsventil 5 und auf die Vorderachse des Zug-

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wagens wirkenden Bremszylindern 4 sowie einen zweiten Bremskreis II mit einem Vorratsbehälter 5, dem Zugwagen-Bremsventil 3 und auf die Hinterachse des Zugwagens wirkenden Bremszylindern 4' umfaßt. Darüber hinaus ist für die Hinterachsbremszylinder 4' ein von einem Handbremsventil 101 betätigbarer Federspeioherkreis III vorgesehen, dessen Vorratsbehälter 102 über Leitung 6, Drucksteuerventil 7, Absperrhahn 8 und Kupplungsköpfe 9 mit einer als automatische Bremsleitung dienenden Anhänger-Vorratsleitung 10 verbunden.

Das Drucksteuerventil 7 bleibt geöffnet, solange der Druck in der Leitung 6 einen bestimmten Grenzwert, der etwas unterhalb des normalen Betriebsdruckes im Vorratsbehälter 102 liegt, nicht unterschreitet. Sinkt der Druck in der Leitung 6 bis unterhalb dieses Grenzwertes, so schließt das Drucksteuerventil 7 selbsttätig, und die Leitung 6 wird abgesperrt.

Ein erfindungsgemäßes als Anhängerbremsventil dienendes Relaisventil 11 steht über Leitungen 12, 15 mit je einem der Bremskreise I, II, über Leitung 6, Drucksteuerventil 7 und Leitung mit dem Vorratsbehälter 102, Über Leitung 15, Absperrhahn 16 und Kupplungskopfe 17 mit einer als direkte Bremsleitung dienenden Anhänger-Bremsleitung 18 sowie über eine Leitung 103 mit dem Handbremsventil 101 in Verbindung.

Das in Pig. 2 dargestellte Relaisventil 11 besteht aus einem Ventilgehäuse 52, in dem zwei koaxial angeordnete Relaiskolben 54 abgedichtet axial verschiebbar sirid, von denen der Relais-

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kolben 53 wiederum aus zwei hintereinandergeschalteten, über eine Führungshülse 57 fest miteinander verbundenen Kolbenteilen 104, 105 mit Wirkflächen 91, 107 bzw. 90, 106 besteht, von denen die Wirkflächen 106 und 107 gleich groß sind. Das Kolbenteil 104 des Relaiskolbens 53 trägt einen Ventilsitz 56, während die Führungshülle 57 in einer Bohrung 59 des Ventilgehäuses 52 abgedichtet geführt ist.

Der Relaiskolben 54 besteht aus zwei Kolbenteilen 60, 61, wobei das innere Kolbenteil 61 ein in dem äußeren Kolbenteil 60 gegen die Kraft einer sich auf letzterem abstützenden Feder 62 abgedichtet axial verschiebbarer Stufenkolben mit Wirkflachen 63, 64 ist. Mittels einer Einstellschraube 65 ist die Vorspannung der .Feder 62 einstellbar. Das äußere Kolbenteil 60 weist Wirkflächen 88, 89 auf. Das innere Kolbenteil 61 trägt einen Ventilsitz 66.

Ein in der Führungshülse 57 abgedichtet axial verschiebbarer Doppelventilkörper 67 bildet mit dem Ventilsitz 56 ein Einlaßventil 56, 68 und mit dem Ventilsitz 66 ein Auslaßventil 66, 69 und ist durch eine Feder 70 belastet, derart, daß er gegen den Ventilsitz 56 gedrückt wird.

Der erste Bremskreis I steht über Leitung 12, Anschluß 71 und Bohrung 72 mit der Gehäusekammer 73 oberhalb des Relaiskolbens 54, der zweite Bremskreis II über Leitung 13, Anschluß 74 und Bohrung 75 mit der Gehäusekammer 76 unterhalb des Kolbenteils 105 des RelaiBkolbens 53 in Verbindung.

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Der Vorratsbehälter 102 ist über Leitung 14 und einen nicht sichtbaren Anschluß mit einer unterhalb des Kolbenteils 104 des Relaiskolbens 53 befindlichen Gehäusekammer 79 verbunden. Eine Gehäusekammer 80 oberhalb des Kolbenteils 104 des Relaiskolbens 53 steht über einen Anschluß 84 und Leitung 15 mit der direkten Anhängerbremsleitung 18 in Verbindung. Die Gehäusekammer 80 ist außerdem über das Einlaßventil 56, 68 mit der Kammer 79 und über das Auslaßventil 66, 69, eine Bohrung 85 im Doppelventilkörper 67 und eine Bohrung 86 der Führungahülse mit der Atmosphäre verbindbar. Im Ventilgehäuse 52 ist ein Anschlag 92 für das Kolbenteil 60 vorgesehen. In der dargestellten Lösestellung wird der Relaiskolben 54 in der gezeigten Stellung mittels einer Feder 87. gehalten, deren auf den Relaiskolben 54 wirkende Federkraft gegenüber den ihn beaufschlagenden Druckkräften vernachlässigt werden kann.

Darüber hinaus ist das Handbremsventil 101 über die Leitung 103, einen Anschluß 108 und eine Bohrung 109 an eine Kammer 110 oberhalb des Kolbenteils 105 des Relaiskolbens 53 angeschlossen. Die Kammer 110 steht normalerweise bei unbetätigtem Handbremsventil 101 unter dem Druck des Federspeicherkreises III. Da die Wirkflächen 106 und 107 der Kolbenteile 105 bzw. 104 gleich groß sind, besteht bei unbetätigten .Bremsen Kräftegleichgewicht am Relaiskolben 53, so daß das Einlaßventil 56, 68 geschlossen ist.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Relaisventils 11 ist wie folgt:

Wird das Zugwagen-Bremsventil 3 zwecks Abbremsung des Zuges betätigt, so strömt Druckluft von den Luftbehältern 2 und 5 in die

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Bremszylinder 4 bzw. 4¹ des Zugwagens, und die Zugwagenbremse ■wird wirksam. Die dann in den beiden Bremskreisen herrschenden Bremsdrücke werden auch über Leitung 12, Anschluß 71 und Bohrung 72 in die Gehäusekammer 73 (Bremsdruck im ersten Bremskreis I) "bzw. über Leitung 13, Anschluß 74 und Bohrung 75 in die Gehäusekammer 76 (Bremsdruck im zweiten Bremskreis II) eingesteuert, wodurch der Relaiskolben 54 mit dem. Bremsdruck im ersten Bremskreis I, der Relaiskolben 53 mit dem Bremsdruck im zweiten Bremskreis II beaufschlagt wird. ·

Nachfolgend sei angenommen, daß nur der erste Bremskreis I wirksam ist. Erreicht der in die Kammer 73 eingesteuerte Bremsdruck im ersten Bremskreis I einen bestimmten Mindestwert, so wird der "' Relaiskolben 54 gegen den Anschlag 92 gedruckt, wobei das Auslaßventil 66, 69 geschlossen und das Einlaßventil 56, 68 geöffnet wird. Die das äußere Kolbenteil 60 gegen den Anschlag 92 drückende Kraft ist aufgrund der großen Wirkfläche 88 schon im niedrigen Druekbereich wesentlich größer als die ihr entgegenwirkende Kraft der Feder 62, so daß das Kolbenteil 60 gegen den Anschlag 92 gedrückt bleibt.

In der Gehäueekammer 80 und somit in der.Anhängerbremsleitung baut sich rasch ein Bremsdruck auf, und zwar solange, bis das Kolbenteil 61 die Vorspannung der Feder 62 überwindet und ein Gleichgewicht zwischen den auf das Kolbenteil 61 wirkenden Kräften - Kraft des die größere Wirkfläche 64 beaufschlagenden Bremsdruckes einerseits, Kraft der Feder 62 plus Kraft des die kleinere Wirkfläche 63 beaufschlagenden Steuerdruckes Pj andererseits - erreicht wird. Ist der Gleichgewichtszustand erreicht,

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so gellt das Döppelventil 56, 68 und 66, 69 in die Absenluß-Bteilung.

Infolge des senneilen Druckanstieges in der iGenäusekammer 80 und somit in der Anhängerbremsleitung 18 wird eine Voreilung der Anhängerbremse gegenüber der Zugwagenbremse erzielt. Durch Verändern der Vorspannung der Feder 62 mittels der Einstellsehraube 65 ist diese Voreilung einstellbar.

Hat das Xolbenteil 61 die Vor Spannung der Feder 62 überwunden, so ergibt sieh aufgrund des Fläehenverhältnisses zwischen der * kleineren vom Steuerdruck *Pj beaufschlagten Wirlcfläcne 65 und der griSfleren nrorn Bremsdruck in der ßenäuseikammer 80 beauf selilagten Wirkfläohe 64 ein weiterer Anstieg des Bremsdruckes, derart, daß der Bremsdruck gegenüber dem Steuerdruck jP» untersetzt wird und die erzielte Voreilung der Annangerbremse gegenüber der Zugwagenbremse allmählieh abgebaut wird,.

Ist dagegen nur der zweite Bremskreis II wirksam, dann tritt der Hßlaiskolben 53 in Tätigkeit, indem die Wirkfläcne 90 äes Kolbenteils 105 irom Steuerdruck beaufseklagt wird und das EinlaÖFentil 56₉ 68 solange öffnet,, bis der sicn aueJh in der Kammer 80 ausbildende Bremsdruck durcn Beauf schlagen der Wlrkf lääche 91 des üolbenteils 104 ei^e AbscnlußsteljLung des Belaiiskolbens 55 merbeifuihrt. Selbsty®rständlien wirken im Uormalfall bei Betätigung des iZmgwagenbremssrentils 3 beide Bremskreise I,, II zusammen,. ■

§711

Bei Betätigung des Handbremsventils 101 werden, zunächst die Federspeicher der Hinterachs-Bremszylinder■· 4-' entlüftet und gleichzeitig das Kräftegleichgewicht am Relaiskolben 55 in dem Maße aufgehoben, als die Wirkfläche 106 des Kolbenteils 105 vom Steuerdruck des Federspeichfrkreiees III entlastet-wird.. Auf diese Weise Öffnet der in der Kammer 79 anstehende _r die Wirkfläche 107 des Kolbenteils 104 beaufschlagende Vorratsdruck das Einlaßventil 56» 68 solange _Λ bis proportional zur Druckabsenkung in der Kammer 110 ein Bremsdruck in die leitung 18 eingesteuert wird, der durch gleichzeitige Beaufschlagung der Wirkfläche 91 des Kolbenteils 104 den Relaiskolben 53 in eine Abschluß stellung bringt. Das erfindungsgemäße Relaisventil 11 bildet somit ein zentrales Schaltorgan, bei d#m drei ansteuernde Leitungen 12, 13, 103 lediglich einer angesteuerten Bremsleitung 18 gegenüberstehen. Darttber hinaus können eich normalerweise die Bremskreise I und II weder untereinander noch mit dem Federspeicherkreis III vermischen.

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Claims

Patent- bzw. Schutzansprüche _#i. 10 ro. ο τη

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.1 ./Relaisventil, insbesondere Anhängerbremsventil für Zweikreis-Druckluftbremsanlagen von Straßenfahrzeugen, deren Anhängerbremsleitung in Abhängigkeit vom Bremsdruck in mindestens einem, der beiden Bremskreise der Zugwagen-Betriebsbremse abgestuft be- und entlüftbär ist, wobei das Relaisventil zwei gegenläufig axial verschiebbare Relaiskolben aufweist _r die einerseits vom Brück in der Anhängerbremsleitung, andererseits vom Bremsdruck in einem der beiden Bremskreise beaufschlagbar sind und je einen mit einem Doppelventilkörper zusammenarbei-A tenden Ventilsitz tragen, derart, daß der Doppelventilkörper mit dem einen Ventilsitz ein Einlaßventil und mit dem anderen Ventilsitz ein Auslaßventil zum Be- und Entlüften der Anhängerbremsleitung bildet .nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 19 58 808.0), d a du rc h gekennzei chn e t , daß der den Einlaßventilsitz (56, 68) tragende Relaiskolben (53) aus zwei hintereinandergeschalteten, fest miteinander verbundenen Kolbenteilen (104, 105) besteht, von denen das Kolbenteil (104-) des Relaiskolben einerseits vom Vorratsdruck und andererseits vom Druck in der Anhänger- ^w bremsleitung (18) und das Kolbenteil (105) des Relaiskolbens einerseits vom Druck des zweiten Bremskreises und andererseits vom Druck eines Federspeicher-Steuerkreises (III) beaufschlagbar ist.
2. Relaisventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _f daß das Kolbenteil (105) als Membrankolben ausgebildet ist»
3. Relaisventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federspeicher-Steuerkreis (III) über ein Handbremsventil (101) betätigbar ist.

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