DE1963879C3 - Anhängersteuerventil für Zweikreis-Zweileitungs-Druckluftbremsanlagen von Motorfahrzeugen - Google Patents
Anhängersteuerventil für Zweikreis-Zweileitungs-Druckluftbremsanlagen von MotorfahrzeugenInfo
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Description
40
Die Erfindung bezieht sich auf ein Anhängersteuerventil für Zweikreis-Zweileitungs-Druckluftbremsanlagen
von Motorfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Anhängersteuerventil ist für Einleitungsbremsanlagen,
jedoch lediglich mit einer einkreisigen Ansteuerung, in der DD-PS 60 705 beschrieben.
Die GB-PS 10 62 223 dagegen macht mit einem Zweileitungs-Anhängersteuerventil bekannt, welches
zweikreisig angesteuert wird, jedoch keinen Federspeichersteuerkreis aufweist.
Schließlich ist gemäß Blatt 471 401 000, Ausgabe April 1968 der Konstruktionsunterlagen der Firma
Wabco Westinghouse ein Zweileitungs-Anhängersteuerventil bekannt, bei dem der Betriebsbremsdruck und
der Federspeicherbremsdruck gleichzeitig auf einen
Relaiskolben einwirken, bei welchem jedoch eine zweikreisige Ansteuerung durch die Betriebsbremskreise
fehlt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anhänger-Steuerventil für Zweileitungs-Zweikreis-Bremsanlagen
von Motorfahrzeugen zu schaffen, welches außer von den beiden Betriebsbremskreisen
auch von einem zusätzlichen und unabhängigen dritten Bremskreis, über welchen die dritte Bremse de«
Motorfahrzeugs betätigbar ist, angesteuert werden kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten
Merkmale gelöst
Das erfindungsgemäße Anhängersteuerventil stellt •:';ne kompakte Ventileinheit dar, welche aus Gründen
der Verkehrssicherheit von beiden Betriebsbremskreisen des Motorfahrzeugs angesteuert wird und welche
einen mit den Betriebsbremskreisen nicht vermischbaren Federspeicherbremskreis enthält dessen Funktionselemente bewirken, daß durch die Betätigung des
Handbremsventils die Federspeicherbremszylinder des Motorfahrzeugs entlüftet werden und die zum Anhänger
führende Bremsleitung, wie bei einer Betätigung des Bremspedals, d. L der Betriebsbremse, belüftet wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.
Auf diese Weise ist ein gedrungener Aufbau des Relaisventils möglich, wobei der Membrankolben
praktisch reibungsfrei arbeiten kann.
Anhand von F i g. 1 und F ί g. 2 werden nachfolgend Aufbau und Funktion des Erfindungsgegenstandes
näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein Schema einer Zweikreis-Zweileitungs-Druckluf
tbremsanlage mit Anhängersteuerventil und
Fig.2 einen Schnitt durch ein entsprechend der Erfindung ausgebildetes Anhängersteuerventil.
In F i g. 1 ist mit 1 eine Zugwagen-Betrietwbremsanlage
bezeichnet die einen ersten Bremskreis I mit einem Vorratsbehälter 2, sinem Zugwagen-Bremsventil 3 und
auf die Vorderachse des Zugwagens 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 Federspeicher-Steuerkreis III vorgesehen, dessen Vorratsbehälter 102 über eine
Leitung 6, ein Drucksteuerventil 7, t\usn Absperrhahn 8
und Kupplungsköpfe 9 mit einer als automatische Bremsleitung dienenden Anhänger-Vorratsleitung 10
verbunden ist
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.
Das Anhängersteuerventil 11 steht über Leitungen 12
und 13 mit je einem der Betriebsbremskreise I bzw. II, über die Leitung 6, das Drucksteuerventil 7 und eine
Leitung 14 mit dem Vorratsbehälter 102, über eine Leitung 15, einen Absperrhahn 16 und Kupplungsköpfe
17 mit einer als direkte Bremsleitung dienenden Anhänger-Bremsleitung 18 sowie über eine Leitung 103
mit dem Handbremsventil 101 in Verbindung.
Das in Fig.2 dargestellte Anhängersteuerventil 11
besteht aus einem Ventilgehäuse 52, in dem zwei koaxial angeordnete Relaiskolben 53 und 54 abgedichtet axial
verschiebbar sind, von denen der Relaiskolben 53 wiedepjm aus zwei hintereinandergeschalteten, über
eine Führungshülse 57 fest miteinander verbundenen Kolbenteilen 104 und 105 mit Wirkflächen 91 und 107
bzw. 90 und 106 besteht, von denen die Wirkflächen 106 und 107 gleich groß sind. Das Kolbenteil 104 des
Relaiskolbens 53 trägt einen Ventilsitz 56, während die
Führungshülse 57 in einer Bohrung :59 des Ventilgehäuses 52 abgedichtet geführt ist
Der Relaiskolben 54 besteht aus ;:wei Kolbenteilen 60
und 61, wobei das innere Kolbeirteil 61 ein in dem äußeren Kolbenieil 60 gegen die Kraft einer sich auf
letzterem abstützenden Feder 62 abgedichtet axial verschiebbarer Stufenkolben mit Wirkflächen 63 und 64
ist Mittels einer Einstellschraube 65 ist die Vorspannung der Feder 62 einstellbar. Das äußere Kolbenteil 60 weist
Wirkflächen 88 und 89 auf. Das innere Kolbenteil 61 trägt einen Ventilsitz 66.
Ein in der Führungshülse 57 abgedichtet axial verschiebbarer Doppelventiikörper 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 die Leitung 12,
einen Anschluß 71 und eine Bohrung 72 mit einer Gehäusekammer 73 oberhalb des Relaiskolbens 54, der
zweite Bremskreis II über die Leitung 13, einen Anschluß 74 und eine Bohrung 75 mit einer Gchäusekammer
76 unterhalb des Kolbenteils 105 des Relaiskolbens 53 in Verbindung.
Der Vorratsbehälter 102 ist über die 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 die Leitung 15 mit der
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 Doppelventiikörper 67 und eine
Bohrung 86 der Führungshülse 57 mit der Atmosphäre verbindbar. Im Ventilgehäuse 52 isit 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
beaufschlagende·! 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 Federspeichersteuerkreises III. Da
die Wirkflächen 106 und 107 der Kolbenteile 105 bzw. 104 gleich groß sind, besteht bei unbetätigten Bremsen
Kräftegleichgewicht am Reiiiiskoiben 53, so daß das
Einlaßventil 56,68 geschlossen ist
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Anhängersteuerventils
11 ist wie folgt:
Wird das Zugwagen-Bremsventil 3 zwecks Abbremsung des Zuges betätigt, so strömt Druckluft von den
Vorratsbehältern 2 und 5 in die Bremszylinder 4 bzw. 4' des Zugwagens, und die Zugwagenbremse wird
wirksam. Die dann in den beiden Bremskreisen herrschenden Bremsdrücke werden auch über die
Leitung 12, den Anschluß 71 und die Bohrung 72 in die Gehäusekammer 73 (Bremsdruck im ersten Bremskreis
I) bzw. über die Leitung 13, den Anschluß 74 und die 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 J einen bestimmten Mindestwert, so wird der Relaiskolben 54
gegen den Anschlag 92 gedrückt, 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 Druckbereich wesentlich größer als die ihr entgegenwirkende Kraft
der Feder 87, so daß das Kolbenteil 60 gegen den Anschlag 92 gedrückt bleibt
In der Gehäusekammer 80 und somit in der Anhängerbremsleitung 18 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 Bremsdruckes im ^remskreis I andererseits — erreicht wird. Ist der Gleichgewichtszustand
erreichtsogeht das Doppelventil56,6Hund66,69
in die Abschlußstellung.
Infolge des schnellen Druckanstieges in der Gehäusekammer
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 Einstellschraube
65 ist diese Voreilung einstellbar.
Hat das Kolbenteil 61 die Vorspannung der Feder 62 überwunden, so ergibt sich aufgrund des Flächenverhältnisses
zwischen der kleineren vom Bremsdruck im Bremskreis I beaufschlagten Wirkfläche 63 und der
größeren vom Bremsdruck in der Gehäusekammer 80 beaufschlagten Wirkfläche 64 ein weiterer Anstieg des
Bremsdruckes in der Anhängerbremsleitung 18, derart, daß der Bremsdruck in der Anhängerbremsleitung 18
gegenüber dem Bremsdruck im Bremskreis I untersetzt wird und die erzielte Voreilung der Anhängerbremse
gegenüber der Zugwagenbremse allmählich abgebaut wird.
Ist dagegen nur der zweite Bremskreis II wirksam, dann tritt der Relaiskolben 53 in Tätigkeit, indem die
Wirkfläche 90 des Kolbenteils 105 vom Bremsdruck im Bremskreis II beaufschlagt wird und das Einlaßventil 56,
68 solange öffnet, bis der sich auch in der Kammer 80 ausbildende Bremsdruck durch Beaufschlagen der
Wirkfläche 91 des Kolbenteils 104 eine Abschlußstellung des Relaiskolbens 53 herbeiführt. Selbstverständlich
wirken im Normalfall bei Betätigung des Zugwagenbremsventils 3 beide Bremskreise I und II zusammen.
Bei Betätigung des Handbremsventils 101 werden
Bei Betätigung des Handbremsventils 101 werden
<'< zunächst die Federspeicher der Hinterachs-Bremszylinder
4' entlüftet und gleichzeitig das Kräftegleic'igewickt
am Relaiskolben 53 in dem Maße aufgehoben, als die Wirkfläche 106 des Kolbenteils 105 vom Steuerdruck
des Federspeicherkreises IH entlastet wird. Auf diese Weise öffnet der in ^er Kammer 79 anstehende, die
Wirkfläche 107 des Kolbenteils 104 beaufschlagende Vorratsdruck das Einläßventil 56, 68 solange, bis
proportional zur Druckabsenkung in der Kammer 110
ein Bremsdruck in die Anhängerbremsleitung 18 eingesteuert wird, der durch gleichzeitige Beaufschlagung
der Wirkfläche 91 des Kolbenteils 104 den Heiaiskolben 53 in eine Abschlußstellung bringt. Das
erfindungsgemäße Anhängersteuerventil 11 bildet somit
ein zentrales Schaltorgan, bei dem drei ansteuernde Leitungen 12, 13 und 103 lediglich einer angesteuerten
Bremsleitung 18 gegenüberstehen. Darüber hinaus können sich normalerweise die Bremskreise I und II
weder untereinander noch mit dem Federspeichersteuerkreis Hl vermischen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
!0
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45
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55
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65
Claims (2)
1. Anhängersteuerventil für Zweikreis-Zweileitungs-Dmckluftbremsanlagen
von Motorfahrzeugen,dasbeim Bremsvorgangvondenbeiden Betriebsbremskreisen
des Zugfahrzeugs gleichzeitig angesteuert wird und die Anhängerbremsleitung in Abhängigkeit vom Bremsdruck in mindestens einem
der beiden Betriebsbremskreise abstufbar belüftet und das hierzu zwei gegenläufig axial verschiebbare
Relaiskolben aufweist, die auf den einander zugekehrten Seiten vom Druck in der Anhängerbremsleitung
und auf der jeweils anderen Seite vom Druck in einem der beiden Betriebsbremskreise beaufschlagt '5
sind und die je einen mit einem Doppelventilkörper zusammenarbeitenden 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, wobei der den Einlaßventilsitz
tragende Relaiskolben aus zwei hintereinander geschalteten, fest miteinander verbundenen Kolbenteilen
besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kolbenteil (104) dieses Relaiskoibens
(53) einerseits vom Vorratsdruck und andererseits vom Druck in der Anhängerbremsleitung (18) und
das andere Kolbenteil (105) dieses Relaiskoibens (53) einerseits vom Druck des zweiten Betriebsbremskreises
(II) und andererseits vom Druck eines Federspeicher-Steuerkreises (III) beaufschlagt ist
2. Anhängersteuerventil für Zweikreis-Zweileitungs-Druckluftbremsenlagen
von Motorfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Federspeicher-oteuc kreis (III) beaufschlagte
Kolbenteil (105) als Membrankolben ausgebildet ist
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