DE1966569A1

DE1966569A1 - In der diopelleitungsbremsenanordnung eines fahrzeuganhaengers angeordneter bremsdruckregler

Info

Publication number: DE1966569A1
Application number: DE19691966569
Authority: DE
Inventors: Ralpf Coupland; Wilbur Mills Page
Original assignee: Clayton Dewandre Co Ltd
Current assignee: Wabco Automotive UK Ltd
Priority date: 1968-01-29
Filing date: 1969-01-24
Publication date: 1973-05-03
Also published as: US3614170A; FR2000916A1; SE347213B; DE1903481A1; US3586389A; DE1903481B2

Description

Clayton Bewandre Co. Ltd., Lincoln, England

"In der Doppelleitungsbremslnurdnung eines Fahrzeuganhängers

angeordneter Bremsdruckregler"

Die Erfindung betrifft einen insbesondere in der Doppelleitungsbremsanordnung eines Fahrzeuganhangers angeordneten Bremsdruckregler. · -

Es iat bereits ein belastungsabhängiger Bremsdruckregler für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge_r bekannt, der einen Steuer- und einen Rüekstellkolben aufweist, die in einem Gehäuse im Winkel, vorzugsweise rechtwinklig, zueinander angeordnet sind, und eine lastabhängig ihre Neigung verändernde Ebene aufweisen, mit der eine Rolle in Eingriff, gehalten ist, an welcher zwei Kolbenstangen in einem Winkel zueinander angelenkt sind, wobei die eine Kolbenstange mit dem Steuerkolben in Eingriff steht» Der Bremsdruckregler hat weiterhin

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ein zwischen derDruckfluidleitung und der zu den Bremsbetätigungsvorrichtungen führenden Ausleitung angeordnetes Ventil sowie einen die Auslaßleitung und die eine Seite des Rückstellkolbens verbindenden Kanal·

Ein solcher Bremsdruckregler zeichnet sich gemäß der Stammanmeldung, um das Ventil unabhängig von der Fahrzeugbelastung jeweils bei der gleichen aufgebrachten Betätigungskraft zu öffnen, dadurch aus, daß der Steuerkolben mit dem in Normalstellung an seinem Sitz aufliegenden, die Druckfluidleitung abschließenden Ventil in Eingriff bringbar ist und die andere Kolbenstange mit der Seite des Rückstellkolbens in Eingriff steht, die der mit der Auslaßleitung verbundenen Seite gegenüberliegt.

Ein solcher Bremsdruckregler soll nun erfindungsgemäß in der Doppelleitungsbremsanordnung eines Fahrzeuganhängers angeordnet werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, diese Anordnung so auszubilden, daß bei einem Leitungsbruch der Notleitungsdruck auf der gleichen Höhe wie bei Normalbetrieb bleibt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß ein Notabsperr- ' ventil vorgesehen wird, das den Druckspeicher des Anhängers über Kanäle mit der Kammer des Bremsdruckreglers verbindet.

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Der erf indungsgemäße Bremsdruckregler kann also_ in Verbindung mit einem Relaisnotabsperrventil verwendet werden, welches entweder eine Einheit mit dem Bremsdruckregler bildet oder getrennt auf oder in Zuordnung zu dem Anhängerspeicher gelagert ist, wobei diese und weitere Merkmale der Erfindung nachstellend naher erläutert werden.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird eine beispielsweise Ausführungsform eines Bremsdruckreglers und seine erfindungsgemäße Anordnung in einem Doppelleitungsbremssystem eines Traktor-Anhänger-Fahrzeugs naher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch den Bremsdruckregler.

ELg. 2 zeigt den Bremsdruckregler von Pig. 1 in einer Seitenansicht*

Fig· 3 ist ein Schnitt längs der Linie IH-III von Fig. 1.

Fig. 4- zeigt im Schnitt eine Einzelheit eines abgeänderten Bremsdruckreglers.

Fig. 5 zeigt in einem Teilschnitt gemäß dem oberen

Teil von Fig. 1 das anstelle des Ventildeckels angeordnete Relaisnotabsperrventil.

Fig. 6 ist eine Draufsicht, Qedoch geschnitten, längs der Linie VI - VI in Fig. 5 und

Fig. 7 ist ein Detailschnitt-und zeigt die Dürchschlagsverbindungen.

Nach den Figuren 1-3 umfaßt das dargestellte Ventil einen Körper oder ein Gehäuse 1, welches in seinem oberen Teil eine vertikale

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Kammer 2 bildet, in der eine verschiebbare Eingangskolbenanordnung angeordnet ist, die aus konzentrischen inneren und äußeren Kolben 3 bzw· 4 besteht. Der äußere Kolben wird für eine begrenzte Axialbewegung auf dem Innenkolben gelagert und eine Druck feder 5 ist zwischen den Außenkolben und einen Schieber auf dem Innenkolben zwischengeschaltet, wodurch der Außenkolben relativ zum Innenkolben einer Kraft ausgesetzt wird und bis zum Anliegen gegen einen hierauf ausgebildeten Anschlag 7 bewegt wird. Der Außenkolben 4 befindet sich auch in abgedichtetem Verschiebungseingriff mit der Wand der Kammer 2 und die Kammer ist an der Oberseite durch eine Ventilabdeckung 8 verschlossen, die mit einer Eintrittsöffnung 9 versehen ist, welche so ausgebildet ist, daß sie im Gebrauch mit der Bremsregelleitung verbindbar ist. Der Innenkolben 3 ist fest mit einer hohlen Schaftkonstruktion 1o, die innerhalb einer röhrenförmigen Ventilführung 11 gleitet, die integral mit dem Gehäuse 1 ausgebildet ist, verbunden, wobei die Bohrung der ~ Ventilführung am unteren Ende in eine Ventilkammer 12 offen ist, innerhalb der ein federbelastetes Rohrventil 13 angeordnet ist, wobei der Kopf des Ventils vorzugsweise mit Gummi abgedeckt ist und mit einem festen Ringsitz 14· am Übergang der Kammer 12 und der Bohrung der Ventilführung 11 und mit einem weiteren Sitz 15 zusammenwirkt, der auf dem unteren Ende der Schaftkonstruktion 1o ausgebildet ist. Die Kammer 12 wird gegen das untere Ende durch eine Trennwand 16 verschlossen und oberhalb der Trennwand durch einen Kanal 17 an- eine öffnung angeschlossen, die im Betrieb an einen Speicher oder eine ähnliche

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Druckluftquelle angeschlossen ist, während das untere Ende der Bohrung der Ventilführung durch einen Kanal 18 mit einer Öffnung 19 verbunden ist,die im Gebrauch eine.Sammelleitung 2o aufnimmt, welche geeignete Einrichtungen aufweist, die parallele Verbindungen zu den Bremsbetätigern herstellen. Die Bohrung des hohlen Rohrventils 13 öffnet sich an ihrem unteren Ende in eine vergrößerte Kammer 21, die dauernd mit der Atmosphäre über ein Rückschlagventil 22 verbünden ist.

Im unteren Teil des Gehäuses längs der Kammer 21 ist eine Reaktionskammer 25 ausgebildet, innerhalb der ein horizontal verschiebbarer Reaktionskolben 24· angeordnet ist, wobei dieser Kolben nach außen durch eine Belastungsfeder 25 gedrückt wird und das äußere Ende der Kammer 23 über Kanäle 26 und die Bohrung der Ventilführung 11 mit der Öffnung verbunden ist, die die Bremsbetätiger verbindet. Eine schubübertragende Verbindung ist zwischen dem inneren Eingangskolben 3 und dem Reaktionskolben 24- vorgesehen, wobei diese Verbindung aus zugeordneten Kolbenstangen besteht, die schwenkbar an ihren den Kolben abgelegenen Enden verbunden sind. Insbesondere wird, wie auch dargestellt, eine Kolbenstange 2? am oberen Ende in einer Axialbüchse in der Schaftkonstruktion 1ο aufgenommen und trägt am unteren Ende eine Gabel 28, welche eine Spindel 29 lagert, auf der eine Rolle 35 angebracht ist, die auf einer geneigten Fläche 36 läuft. Die Spindel wird auch von einer zweiten Gabel 3o am innen gelegenen Ende einer Schieberstange 31 umfaßt. Das äußere Ende der Schieberstange -51 ist inner-

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halb einer hohlen Kolbenführung 52 auf genommen und liegt gegen diese an, welche ihrerseits in einer axialen Verlängerung 24-a des Reaktionskolbens gleitet; eine leichte Feder 33 ist zwischen die Kolbenführung und den Reaktionskolben zwischengeschsLtet und dient normalerweise dazu, diese Komponenten im Abstand zueinander entsprechend der Darstellung zu halten. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, daß die Schieberstange 3*1 und die Rolle 35 im Arbeitseingriff dauernd gehalten werden und daß auch eine reibungslose Reaktion für anfängliche "Abspringlasten" (crack-off loads). Eine die Schieberstange 31 umfangende Gummischeibe 34- ist mit Grobpassung in die Kolbenführung 32 eingesetzt und dient dazu, die Schieberstange axial zur Führung zu halten.

Die geneigte Fläche 36 ist auf einem gochförmigen Element 37 gelagert, das zur Schwingbewegung im Gehäuse 1 durch Zapfenausbildungen 38, 38a gelagert ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der auf die Kolbenanordnung 3,^ für eine gegebene Bewegung des Reaktionskolbens übertragene Reaktionsgrad mit dem Neigungswinkel der Fläche 36 variiert. Das Joch wird im Winkel entsprechend der*"Fahrzeugbelastung verschoben und nach der im Zapfen 38a dargestellten Konstruktion erstreckt er sich innerhalb einer Büchse 39, die fest mit dem Joch 37 ist, und die außerhalb des Gehäuses mit einer Betätigungshebelanordnung versehen ist. Im Gebrauch wird das Ventilgehäuse 1 am Fahrzeugrahmen befestigt und die Hebelanordnung ist an der RaTdachse derart befestigt, daß die Winkel anordnung des

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Joches 37 von der Fahrhohe abhängt. Die B,etätigungshebelanordnung bestellt aus einem Torsipnsfederarm 4-o, der an einem Ende an die Büchse 39 geklemmt und mit ein oder mehreren Spulen oder Windungen 4-oa zwischen den Enden versehen ist, während das freie Ende an die Radachse durch nichtgezeigte Einrichtungen angeschlossen ist. Nach einer besonderen Ausführungsform der dargestellten Anordnung nimmt der Hebelarm 4-0 die in voll ausgezogenen Irinien in Fig. 2 dargestellte Lage ein, wenn das Fahrzeug voll beladen ist; in diesem Zustand wird der voll verfügbare Druck auf die Bremsbetätiger übertragen. Während die Belastung vermindert wird* bewegt der Hebelarm sich nach unten oder im Gegenuhrzeigersinn relativ zum Gehäuse wie in Fig. 2 ersichtlich, wodurch der Reaktionsgrad modifiziert wird; im unbeladenen - in gestrichelten Linien dargestellten Zustand kann der auf die Bremsbetätiger übertragene Maximaldruck beispielsweise J?5 # des Bremsleitungsdruckes ausmacht. Der Torsionsfederarm absorbiert die schnellen, durch die Laufradbewegung über unebene Flächen hervorgerufenen Schwingungen, während an das Zuteilungs- oder Dosierventil ein« beliebige relative Verschiebung von Achse und Fahrzeugrahmen übertragen wird, die durch Änderung der Belastung hervorgerufen wurde; irgend ein Äquivalent kann verwendet werden, beispielsweise ein Gelenkhebelarm mit einem federbelasteten Kardangelenk. Es ist auch möglich, einen einfachen, ptarren Betätigungshebelarm zu verwenden, wo dieser den Betätigungsanforderungen entspricht.

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Das Ventil arbeitet in folgender Weise:

Unter normalen Arbeitsbedingungen erfaßt das Rohrventil 13 den Sitz 14-, wahrend der Sitz 15 unter Abstand vom Ventil angeordnet ist, wodurch die Bremsbetätiger an den Auslaß durch den Kanal 18, die Bohrung des Rohrventils und die Kammer 21 angeschlossen werden. Zum Anlegen der Bremsen wird ein Signaleingang vom Bremsventil durch die öffnung 9 zum oberen Ende der Kammer 2 gegeben, wordurch die Kolbenanordnung 3 »4- nach unten verschoben wird, wodurch zunächst die Auslaßverbindung am Ventilsitz 15 abgeschlossen wird und dann das Rohrventil vom Sitz 14 verdrängt wird, wodurch die Bremsbetätiger an die Druckluftlieferleitung über den Kanal 17 angeschlossen werden· Die Abwärtsbewegung der Eingangskolbenanordnung wird durch die miteinander verbundenen Kolben- und Schieberstangen 27, 31 an den Reaktionskolben 24 übertragen, der im Kanal 18 erzeugte Druck wird aber auch durch Kanäle 26 an die Außenflächen des Reaktionskolbens übertragen, der sich dieser Bewegung widersetzt. In Praxis stellt der Reaktionskolben das Rohrventil in eine Überlappungsstellung zurück, wenn «in vorbestimmter Druck sich in den Bremsbetätigern eingestellt hat, wobei der Reaktionsgrad und dadurch der für eine gegebene Bremsbeanspruchung erzeugte Druck von der Neigung des Jochelementes und damit von der Fahrzeugbelastung abhängig wird.

Es wird zwar auf die anfängliche Abwärtsbewegung der Eingangskolbenanordnung Bezug genommen, die beiden Kolben bewegen sich aber nicht dauernd gemeinsam. Hat¹ sich die Doppelkolbenanord-

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nung genügend bewegt, so daß das Auslaßventil sich gesetzt hat und das Rohrventil geöffnet hat und kurz nach den Ventil-"Abspringen", gleich die Abwärts gerichtete Kraft auf den Außenkolben 4 aufgrund des Anfangsluftdruckes die Kraft der gegenwirkenden Feder 5 aus und bewegt den Kolben nach unten gegen einen Anschlag la auf dem Gehäuse. Den Zusatz- oder äußeren Kolben vorzusehen führt zu verbessertem niedrigem Ventil"Abspringen". Die Reaktionskraft der Feder 5 wirkt jedoch nicht gegen den Innenkolben 3 und wiederöetzt sich so der anfänglichen Reaktionskraft aufgrund des auf den Reaktionskolben wirkenden Luftdruckes. Durch diese Maßnahme wird der zugemessene Reaktionsdruck bis zu einem Zeitpunkt verzögert, zu dem der Anfangslieferdruck die Bremsschuhe bis zu den Trommeln geschlossen hat.

Das obenbeschriebene Ventil kann allein als direkt wirkendes Ventil in einem Einleitungssystem arbeiten und für diesen Zweck ist die in Figur 4- dargestellte Ausführungsform ausgelegt. Hierbei wird der Kanal 17, durch den die Luftzuführung mit der Ventilkammer 16 verbunden ist, am äußeren Ende, beispielsweise du2|ch einen Stopfen 41 abgeschlossen und steht statt dessen über eine vertikale Bohrung 42 im Gehäuse und Umfangs- und Radialnuten 43 in der Ventilabdeckung8a mit dem Inneren dieses Ventildeckels in Verbindung. Wird somit die Einlaßöffnung in den Ventildeckel in die Bremsleitung gelegt und das Bremsventil zum Anlegen der Bremsen betätigt, so verdrängt die zum Ventildeckel geführte Druckluft zunächst die

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Eingangskolbenanordnung in der vorher beschriebenen Weise und, wenn das Rohrventil von dem Sitz 14 sich fortbewegt hat, erfolgt die Stromimg durch die Kanäle 42, 17, 18 zu den Bremsbetätigerh. Die Arbeitsweise ist im übrigen wie mit Bezug auf die Figuren 1-3 beschrieben. ■

Erfindungsgemäß wird also ein verbessertes Zuteilungsventil vorgeschlagen, wobei der Ventilweg der gleiche unabhängig vom Winkel des Jochelementes bleibt, während gleichzeitig auch eine Ventilkonstruktion geschaffen wird, die wirtschaftlich in der Herstellung aufgrund der Einfachheit,der Anordnung und dem Minimum an engen Toleranzen ist·

Wird ein Zuteilungsventil im Anhängerabschnitt eines Traktors-Anhängers-Druckluftbremssystems mit Doppelleitung und einem Eelaisnotabsperrventil verwendet, um die Anhängerbremsen im Falle eines "Brechens" oder eines "Weggehens" oder bei einem sonstigen Versagen der Leitung herbeizuführen, so kann das Relaisnotabsperrventil direkt dem Zuteilungsventil anstelle des Ventildeckels überlagert werden. Wie die Figuren 5 und 6 zeigen, umfaßt das Relaisnotabsperrventil in diesem Fall ein Gehäuse 44, das vorzugsweise eine bearbeitete Unterseite hat, wodurch es sich.eng auf die obere Stirnfläche des Zuteilungsventilgehäuses 1 setzt; das Relaisnotabsperrventil weist eine Betriebsöffnung 45 zum Anschluß an die Bremsregelleitung und ein Notöffnung 46 zum Anschluß an den Anhängerspeicher auf. Innerhalb des Notabsperrventilgehäuses befindet sich eine Stufenbohrung, deren" größere Kammer 47 einen federbelasteten

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Kolben 48 aufnimmt und hinter dem Kolben ist diese dauernd über einen Kanal 49 mit der Sbtabsperröffnung 46 verbunden, wobei der Kolben einen Hohlschaft 5o aufweist, der .im engeren Teil 4?a der Borhung gleitet, die über einen weiteren Kanal angeschlossen ist, der an der Unterseite des Gehäuses 44 oberhalb der Kammer 2 im Zuteilungsventilgehäuse endet«.-.---

Me Bohrung im Kolbenschaft 5o ist über einen Kreuzkanal 52 und einen weiteren Kanal 53 im Gehäuse 44 mit der Betriebsöffnung45 verbunden," das offene Ende des Schaftes wirkt mit einem federbelasteten Scheibenventil 54 zusammen, "welches in der Gegenborhung 55 angeordnet ist. Bas Scheiben- oder Tellerventil steht auch in Wechselwirkung mit einem Ringsitz 56, der die Gegenbohrungskammer von dem Teil 47 verminderter Bohrung trennt· Der Kanal 49 ist bis über die Kammer 47 hinaus in eine Parallelkammer 57 verlängert, deren Auslaß durch ein Rückschlagventil 58 gesteuert wird. Von diesem Auslaß führt? ein Kanal 59 ^zvoc Gegenbohrung $5 "und weitere Kanalausbildungen enden an der Unterseite des Gehäuses* An dieser Stelle steht der Kanal 6o mit einem vertikale?! Kanal 61 im Ventilgehäuse Λ in Verbindung, der zu einer öffnung 62 führt, die mit dem Anhänger speicher und durch den Kanal 17a mit der„Kammer 12 des Zuteilungsventils - siehe IPijg·- 7 - verbunden ist. Die Ventilanordnung arbeitet wie folgt:

Ist ein Zwei-Leitungs-System zunächst zwischen Traktor und Anhänger hergestellt, so strömt Luft aus dem Traktorspeicher

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durch die Notleitung zum Relaisventil und am■Rückschlagventil vorbei zum Anhängerspeicher, um diesen zu laden. Hat sich ein vorbestimmter Druck eingestellt, so verschiebt Luft aus der Notleitung auch den Kolben 4-8 im Relaisventil, wodurch das freie Ende des Kolbenschaftes 5o von dem Scheibenventil 54-zurückgezogen wird, welches auf dem Ringsitz 56 verbleibt; eine Verbindung wird durch den hohlen Ventilschaft zwischen der Betrieböffnung 4-5 und dem Kanal 51 hergestellt, der nach unten in das Zuteilungsventil führt. Hat sich ein Bremsdruck in der Betriebs- oder BremsSteuerleitung eingestellt, so wird das Zuteilungsventil in der vorher beschriebenen Weise betätigt. Wenn jedoch aufgrund eines "Nachgebens¹¹ oder "Abbrechens" oder einem anderen Grund die Leitungsverbindung zur. Zuteilungs- " und Notabsperrventilanordnung unterbrochen sind, so hält das Rückschlagventil 58 die Ladung im Anhängerspeicher, während der Druckverluft hinter dem Kolben 4-8 dazu führt, daß der Kolben sie in der Richtung bewegt, in der der Hohlschaft 5o das Scheibenventil 54- erfaßt und dieses von seinem Sitz 58 abhebt. Auf diese Weise wird die mit dem Anhängerspeicher verbundene Kanalausbildung 6o, 61 in Verbindung mit den Kanal 51 gesetzt, der zu oberen Kammer 2 im Zuteilungsventil führt; das Ventil wird somit betätigt und legt die Anhängerbremsen an.

Ein wichtiges Merkmal dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß die Arbeitsweise des Ventils in einem Notfall,dii., wenn • der Notleitungsdruck auf einen vorbestimmten Wert, z.B.

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3»15/3»5ο kg/cm (^5/5ο p.s.i.) aufgrund eines Bruches der Leitung durch irgendeine Ursache fällt, der gleiche bleibt, wie bei Normalbetrieb, wenn die Auslösung durch die Betriebsleitung während eines normalen BremsVorganges erfolgt. Anders ausgedrückt, die Bremskammern empfangen eine Luftladung und folgen für eine Bremswirkung proportional zur Last am Anhänger.

Nach einer Abänderung der obenbeschriebenen Anordnung ist das Relaisnotabsperrventil unter Entfernung vom Zuteilungsventil, z.B. auf oder in der Nähe des Anhängerspeichers angeordnet und besitzt geeignete Leitungsverbindungen in diesem System. Das Relaisventil ist in der Konstruktion ähnlich dem öbenbeschrasbenen und weist im" wesentlichen die abgestufte Bohrung mit den federbelasteten Kolben abhängig vom Notleitungsdruck auf, wobei das federbelastete Scheibenventil mit dem Hohlschaft des Kolbens zusammenwirkt, um die Strömung zwischen der Betriebsleitung, dem Anhängerspeicher und der vertikalen Kammer des Zuteilungsventils zu steuern, wobei zusätzliche Öffnungen erforderliche vorgesehen sind, um die notwendigen Leitungsausbildungen aufzunehmen, über die das Ventil die Betriebs- und Notleitungen vom traktor zum Anhängerspeicher und zum Zuteilungsventil verbindet.

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Claims

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PAfEIf ANSPRÜCHE:

1 · ) ) In der Doppelleitungsbremsanordnung eines Fahrzeuganhängers angeordneter Bremsdruckregler der beschriebenen Art, gekennzeichnet durch ein Notabsperrventil, das den Druckspeicher des Anhängers über Kanäle (60, 61, 17a) mit der Kammer (12) des Bremsdruckreglers verbindet·

™ 2.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Notabsperrventil vom Relaistyp eine Ventileinrichtung aufweist> die die Luftströmung zwischen einer mit - der Betriebsleitung verbundenen Öffnung und einem Kanal steuert, der in den Bremsdruckregler oberhalb der verschiebbaren Kolbeneinrichtung führt, daß ein Notreaktionskolben· abhängig vom Druck in einer mit der Notleitung verbundenen Öffnung vorgesehen ist und die Ventileinrichtung steuert, und daß weitere Kanäle mit einem Rück-

Wk schlagventil vorgesehen sind, durch welches die. Anordnung aus der Notleitung gespeist wird, wobei der Druckverlust an der Notöffnung dazu führt, daß der Notreaktionskolben das Ventil so stellt, daß der Wirkungsweg durch den remsdrückregler läuft und die Anhängerbremsen mit dem Anhängerspeicher verbunden werden.

3.) Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Notabsperrventil auf oder in der Nahe des Anhängerspeichers oder entfernt=vom Bremsdruckregler an-

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geordnet ist wobei geeignete Öffnungen und Leitungen vorgesehen sind, über die das Tentil die Betriebs- und Notleitungen des Bremssystem mit dem Anhängerspeicher und mit dem Bremsdruckregler verbindet.

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