DE19854881A1 - Park- und Rangierventil für Anhängefahrzeuge mit einer Federspeicher-Feststellbremse - Google Patents

Abstract

Bei einem Park- und Rangierventil für Anhängefahrzeuge mit Federspeicher-Feststellbremse nach Patent (Patentanmeldung P 19818982.6) ist bei Verwendung eines einzigen Steuerschiebers (7) mit Betätigungskopf (5) eine reibungsarme Verschieblichkeit zwischen den Positionen Parkstellung, Fahrstellung und Rangierstellung dadurch erreicht, daß der Steuerschieber im wesentlichen berührungsfrei gegenüber dem ihn aufnehmenden Gehäuse der Steuereinheit (1) geführt ist und mittels unter Abstand zueinander befindlicher Steuernocken (77, 79, 81) auf unter Abstand zueinander im Gehäuse der Steuereinheit ausgebildeten Sitzventile (83, 85, 87) einwirkt. Diese überwachen nach Maßgabe der Steuerschieber-Position Verbindungen zwischen der an den Vorratsbehälter (31) des Anhängefahrzeugs angeschlossenen Notbremseinheit (3) und dem Federspeicherbremsteil (21) des Kombizylinders bzw. die Verbindung zwischen dem Federspeicherbremsteil (21) und wenigstens einem zur Außenluft führenden Entlüftungsanschluß.

Description

Die Erfindung betrifft ein Park- und Rangierventil nach Patent (Patentanmeldung P 198 18 982.6).

Bei einem Park- und Rangierventil nach Patent (Patentanmeldung P 198 18 982.6) ist innerhalb der Steuereinheit ein mit einem Betätigungsknopf ausgestatteter Steu­ erschieber vorgesehen, welcher entlang seiner Baulänge Dichtelemente in Form von O-Ringen trägt. Diese wirken in Abhängigkeit der Schieberposition gegenüber Boh­ rungen in der Steuereinheit als auch gegenüber Bohrungen an der Schnittstelle der Steuereinheit zur Notbremseinheit, derart, daß Verbindungen, welche den Feder­ speicherbremsteil der Feststellbremse des Anhängers wechselweise an Vorrats­ druckluft oder an eine Entlüftung anschließen, nach Maßgabe der Schieberpositio­ nen Parkstellung, Fahrstellung und Rangierstellung erzeugt werden. Die den Steuer­ schieber mit seinen Dichtelementen aufnehmende Bohrung im Inneren der Steuer­ einheit bedarf aus Gründen ausreichender Dichtwirkung einer hohen Fertigungsge­ nauigkeit. Der bei der automatischen Rückführung des Steuerschiebers aus der Position Rangierstellung in die Position Fahrstellung zur Wirkung kommende, auf den Steuerschieber einwirkende Schleppkolben muß infolge der bestehenden Rei­ bungsverhältnisse der Dichtelemente ausreichend groß dimensioniert werden, um bei Beaufschlagung mit dem Druck aus dem Vorratsbehälter die automatische Um­ schaltung sicher herbeizuführen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mit einem Steuerschieber ver­ sehene Steuereinheit der in Rede stehenden Art so weiterzubilden, daß die Reibkräf­ te beträchtlich reduziert werden können. In Verbindung damit soll es möglich sein, die Herstellkosten sowohl des Steuerschiebers als auch der ihn aufnehmenden Boh­ rung der Steuereinheit zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmaie nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1.

Der Steuerschieber mit an ihm ausgebildeten Steuernocken ist mit Ausnahme des Durchgriffs durch das Gehäuse der Steuereinheit und des Durchgriffs durch den an ihm geführten Schleppkolben im wesentlichen berührungsfrei gegenüber der Steu­ ereinheit geführt, da die Verbindungen zwischen der Notbremseinheit und dem Fe­ derspeicherbremsteil bzw. gegenüber Außenluft durch in der Steuereinheit befindli­ che Sitzventile überwacht werden. Die Sitzventile sind durch die Steuernocken betä­ tigbar, wobei letztere durch entsprechend flachen Anstellwinkel der Steuerflächen so ausgebildet sein können, daß die Betätigungskraft am Schieber leicht beeinflußt werden kann. Die Bohrung, in welcher der Schieber verschoben wird, ist einfach herzustellen, da keine Abdichtfunktion und keine Hinterschneidungen notwendig sind. Die vom Steuerschieber betätigten Sitzventile können gleich ausgebildet sein, d. h., es können nach dem Baukastenprinzip Gleichteile verwendet werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren Patentan­ sprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnah­ me auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1-5 sind Einzelschnittansichten des aus Steuereinheit und Notbrem­ seinheit gebildeten, erfindungsgemäßen Ventilblocks in seiner schaltungsgemäßen Zuordnung in einer Anhängerbremsanlage mit Federspeicher-Feststellbremse.

Das in den Fig. 1-5 dargestellte Park- und Rangierventil mit integrierter auto­ matischer Notbremseinrichtung, nachfolgend auch als Kombiventil bezeichnet, weist eine Steuereinheit 1 und eine Notbremseinheit 3 auf. Die Steuereinheit 1 ist mit ei­ nem durch einen Betätigungsknopf 5 verschiebbaren Steuerschieber 7 versehen, welcher im Zusammenwirken mit der Notbremseinheit 3 in nachfolgend erläuterter Weise die Funktionen Parken, Fahren und Rangieren schaltet.

Die Feststellbremse ist über eine Leitung 9 an den Kupplungskopf "Bremse" 11 und das Kombiventil ist über Leitung 13 an den Kupplungskopf "Vorrat" 15 angeschlos­ sen. Der Kupplungskopf "Bremse" 11 steht über die Leitung 9 und eine weitere Lei­ tung 17 mit einem aus Betriebsbremsteil 19 und Federspeicherbremsteil 21 beste­ henden, kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder 23, nachfol­ gend Kombizylinder genannt, in Verbindung. Der Federspeicherbremsteil dieses Kombizylinders bildet die Feststellbremse. In der Leitungsverbindung 9, 17 kann sich zum Beispiel ein ABS-Relaisventil oder ein EBS-Modul 27 befinden; letzteres steht über eine Leitung 29 mit einem Vorratsbehälter 31 in Verbindung, welcher über eine weitere Leitung 33 an die Notbremseinheit 3 des Kombiventils angeschlossen ist.

Während die Leitung 17 unter gegebenenfalls vorhandener Vorschaltung des EBS- Moduls 27 mit dem Betriebsbremsteil 19 des Kombizylinders in Verbindung steht, ist eine weitere Leitung 34, von der Steuereinheit 1 abzweigend, unter Zwischenschal­ tung eines Wechselventils 35 und einer Leitung 36 mit dem Federspeicherbremsteil des Kombizylinders in Verbindung.

Die Bauteile der im Kombiventil vorgesehenen Steuereinheit und Notbremseinheit sind nachfolgend unter Bezugnahme auf ihre Funktionen anhand der Fig. 1-5 erläutert:

Fig. 1 der Zeichnung zeigt den Betriebszustand des Kombiventils in Fahrstellung, d. h. Kupplungskopf "Bremse" 11 und Kupplungskopf "Vorrat" 15 sind mit zugeordneten Kupplungsköpfen des Zugfahrzeuges verbunden. An der Vorratsdruck des Kupp­ lungskopfs "Vorrat" führenden Leitung 13 liegt Druck an, während die Leitungen 9 und 17 in Folge des Fahrzustandes des Fahrzeugs drucklos sind. Innerhalb der Not­ bremseinheit 3 befindet sich ein vom Vorratsdruck über Leitung 13 beaufschlagter Kolben 39, welcher in dargestellter Position unter Druckbeaufschlagung (Fahrstel­ lung) gegen die Kraft einer Feder 40 in seine in der Darstellung nach Fig. 1 untere Funktionsstellung verschoben ist. Im Inneren des Kolbens 39 befindet sich ein Ein­ laß-Auslaßventil 41, welches durch einen gegen Federkraft verschiebbaren Ventil­ körper 43, einen gehäusefesten Ventilsitz 45 und einen mit dem Kolben beweglichen Ventilsitz 47 gebildet ist. Der gehäusefeste Ventilsitz 45 wirkt mit dem Ventilkörper 43 als Auslaßventil 49 zusammen, während der mit dem Kolben 39 verfahrbare Ventilsitz 47 mit dem Ventilkörper 43 das Einlaßventil 51 bildet. Während das Aus­ laßventil 49 zu einem zur Atmosphäre führenden Anschluß 53 führt, ist das Einlaß­ ventil in seiner geöffneten Position, wie in Fig. 1 dargestellt, über Leitungsverbin­ dungen in der Steuereinheit 1 und über die Leitung 34, das Wechselventil 35 und die Leitung 36 mit dem Federspeicherbremsteil des Kombizylinders in Verbindung. Die Speicherfeder innerhalb des Federspeicherbremsteils 21 wird bei Druckbeaufschla­ gung, also in Fahrstellung des Fahrzeuges, gespannt, derart, daß die Federspei­ cherbremse gelöst ist. Der innerhalb der Steuereinheit 1 befindliche, durch den Be­ tätigungsknopf 5 verschiebbare Steuerschieber 7 ist nahezu berührungs- also rei­ bungsfrei gegenüber der ihn aufnehmenden Bohrung 75 geführt und weist an sei­ nem Außenumfang unter Abstand zueinander Steuernocken 77, 79, 81 auf, welche gegenüber Sitzventilen 83, 85, 87 wirken. Die Sitzventile stellen nach Maßgabe der Position des Steuerschiebers 7 im Zusammenwirken mit Verbindungsöffnungen zwi­ schen Steuereinheit und Notbremseinheit eine Verbindung zum Federspeicher­ bremsteil des Kombizylinders her, wodurch dieser be- oder entlüftet wird; desglei­ chen wird die Druckbeaufschlagung eines Schleppkolbens 93 überwacht, welcher gegenüber dem in der Darstellung nach Fig. 1 untersten Steuernocken 81 wirkt, derart, daß der Steuerschieber bei Druckbeaufschlagung des Schleppkolbens 93 mit Vorratsluft aus der nachstehend erläuterten Rangierstellung in die in Fig. 1 darge­ stellte Fahrstellung selbsttätig verschoben wird.

Fig. 1 zeigt den Betriebszustand in Fahrstellung; in dieser ist, wie vorstehend erläu­ tert, das Anhängefahrzeug mit dem Zugfahrzeug verbunden. Über eine als Rück­ schlagventil ausgebildete Kolbenabdichtung 55 des Kolbens 39 wird der Vorratsbe­ hälter 31 über den Kupplungskopf "Vorrat" 15 mit Druckluft vom Zugfahrzeug ver­ sorgt. Infolge dieser Druckbeaufschlagung ist der Kolben 39 in seiner unteren Funk­ tionsstellung, d. h. in Anschlagposition an einem Anschlag 57 des Ventilgehäuses. Das Einlaßventil 51 ist gemäß Darstellung geöffnet, d. h. Druckluft aus dem Vorrats­ behälter 33 gelangt nach Passieren eines Rückschlagventils 59 durch das Einlaß­ ventil 51 und durch eine Bohrung 95 zum Sitzventil 85. Dieses ist geöffnet, so daß die Druckluft über eine im Inneren der Steuereinheit befindliche Leitung 99 mit der Leitung 34 und über das Wechselventil 35 mit dem Federspeicherbremsteil 21 in Verbindung steht. Dies bedeutet, daß die Lösekammer des Federspeicherbremsteils des Kombizylinders mit Druckluft beaufschlagt, also die Federspeicher- bzw. Fest­ stellbremse gelöst ist. Da die Leitungen 9 und 17 drucklos sind, ist der Kombizylinder insgesamt in Löseposition, so daß Zugfahrzeug und Anhänger bei gelöster Bremsan­ lage in Fahrstellung sind.

In Fig. 2 der Zeichnung ist das Park- und Rangierventil, auch Multifunktionslöse­ ventil mit integrierter Notbremsfunktion genannt, in der Position nach dem Abkuppeln wiedergegeben. Diese Position entspricht auch der sogenannten Abreißfunktion bei Unterbrechung der Versorgungsleitung. Der Steuerschieber 7 verbleibt in seiner in Fig. 1 dargestellten Lage d. h. die Wechselwirkung gegenüber den einzelnen Sitz­ ventilen 83, 85, 87 bleibt aufrechterhalten. Da das Auslaßventil 49 infolge der Auf­ wärtsbewegung des Kolbens 39 geöffnet ist, ist die zuvor genannte Verbindung zum Federspeicherbremsteil entlüftet d. h. es besteht Verbindung mit dem zur Außenluft führenden Anschluß 53. Auch die Verbindung über eine Leitung 100, welche in die den Schleppkolben 93 begrenzende Kammer 101 führt, ist drucklos. Der Steuer­ schieber kann demnach manuell aus der in Fig. 2 dargestellten Position in die in Fig. 3 dargestellte Position gezogen werden.

In Fig. 3 ist die sogenannte Rangierstellung dargestellt. Während in Fig. 2 der Fe­ derspeicherbremsteil des Kombizylinders drucklos, also entlüftet und somit die Fe­ derspeicherbremse in Wirkstellung ist, was bei einem Abriß der Versorgungsleitung zu einem selbsttätigen Einbremsen führt, ist in der Position nach Fig. 3, der Ran­ gierstellung, der Federspeicherbremsteil in einer der Fahrstellung vergleichbaren Weise mit Druckluft beaufschlagt. Diese Position wird durch die Wechselwirkung zwischen den Steuernocken 77 und 79 gegenüber den Sitzventilen 83 und 85 er­ reicht, wie in Fig. 3 dargestellt. Druckluft aus dem Vorratsbehälter 31 steht nach Passieren einer Bohrung 102 über das Sitzventil 83, eine Leitung 103, die Leitung 99 und im weiteren über die Leitung 34 und das Wechselventil 35 am Federspeicher­ bremsteil 21 des Kombizylinders an, derart, daß die Federspeicherbremse gelöst ist und das Fahrzeug rangiert werden kann.

Fig. 4 gibt die Parkstellung des Fahrzeugs wieder. Der Betätigungsknopf 5 ist in seine Parkstellung verschoben, in welcher das in der Darstellung unterste Sitzventil 87 geöffnet ist. In dieser Position besteht Verbindung zwischen dem Federspeicher­ bremsteil 21 und einem an der Unterseite der Steuereinheit dargestellten, zur Atmo­ sphäre führenden Auslaß 105. In der Position nach Fig. 4, der Parkstellung, ist demnach der abgekuppelte Anhänger gebremst, und zwar mit Hilfe des Federspei­ cherbremsteils bzw. der Speicherfeder desselben.

Die in Fig. 4 dargestellte Parkstellung bei abgekuppeltem Anhänger kann gemäß Fig. 5 auch bei angekuppeltem Anhänger eingenommen werden. Der Steuerschie­ ber 7 befindet sich wiederum in seiner obersten Position, welche zur Betätigung des Sitzventils 87 führt, also zur Entlüftung des Federspeicherbremsteils 21 und zum Einbremsen des Anhängers. Im Gegensatz zur Anordnung nach Fig. 4 ist der Kol­ ben 39 bei gekuppelter Leitung 13 mit Druck beaufschlagt, er befindet sich also in seiner nach unten verschobenen Position, in welcher das Auslaßventil 49 geschlos­ sen ist. Obwohl der Druck aus dem Vorratsbehälter 31 bei geöffnetem Einlaßventil 51 an den Sitzventilen 83 und 85 ansteht, bleibt dies ohne Wirkung, da die Sitzventi­ le infolge der oberen Parkstellung des Steuerschiebers geschlossen sind. Die Lei­ tung 100 und die Kammer 101 sind zwar mit Druck beaufschlagt, dies ist auch wie­ derum ohne Wirkung, da sich der Steuerschieber 7 in seiner oberen Wirkposition befindet, welche manuell herbeigeführt wurde.

Die Ausgestaltung der Steuereinheit mittels eines im wesentlichen reibungsfrei betä­ tigbaren Steuerschiebers, welcher gegenüber Sitzventilen wirkt, ist von funktionellem Vorteil. Bei der automatischen Umschaltung des Steuerschiebers von der Rangier­ stellung (Fig. 3) in die Fahrstellung (Fig. 1), was durch Druckbeaufschlagung des Schleppkolbens 93 geschieht, ist nur ein als vernachlässigbar anzusehender Rei­ bungswiderstand des Steuerschiebers gegenüber einer (nicht dargestelten) Dichtung in der Gehäusebohrung der Steuereinheit zu überwinden, d. h., die Wirkfläche des Rückführ- bzw. Schleppkolbens kann klein dimensioniert werden. Dies schlägt sich in reduzierten Herstellkosten nieder. Es ist auch unter ungünstigsten Druckbedingun­ gen ein sicheres Umschalten gewährleistet. Ein weiterer Vorteil in der nahezu berüh­ rungsfreien Führung des Steuerschiebers innerhalb des Gehäuses der Steuereinheit besteht darin, daß die den Steuerschieber aufnehmende Bohrung keiner besonde­ ren Bearbeitung bedarf, was zu niedrigen Herstellkosten beiträgt.

Bezugszeichenliste

1

Steuereinheit

3

Notbremseinheit

5

Betätigungsknopf

7

Steuerschieber

9

Leitung

11

Kupplungskopf "Bremse"

13

Leitung

15

Kupplungsknopf "Vorrat"

17

Leitung

19

Betriebsbremsteil

21

Federspeicherbremsteil

23

Kombinierter Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder (Kombizylinder)

27

EBS-Modul

29

Leitung

31

Vorratsbehälter

33

Leitung

34

Leitung

35

Wechselventil

36

Leitung

39

Kolben

40

Feder

41

Einlaß-/Auslaßventil

43

Ventilkörper

45

Ventilsitz

47

Ventilsitz

49

Auslaßventil

51

Einlaßventil

53

Anschluß

55

Kolbenabdichtung

57

Anschlag

59

Rückschlagventil

75

Bohrung

77

Steuernocken

79

Steuernocken

81

Steuernocken

83

Sitzventil

85

Sitzventil

87

Sitzventil

93

Schleppkolben

95

Bohrung

99

Leitung

100

Leitung

101

Kammer

102

Bohrung

103

Leitung

105

Auslaß

Claims (3)

1. Park- und Rangierventil nach Patent (Patentanmeldung P 198 18 982.6), da­ durch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (7) weitgehend berührungsfrei ge­ genüber dem ihn aufnehmenden Gehäuse der Steuereinheit (1) geführt ist und unter axialem Abstand zueinander gegenüber Sitzventilen (83, 85, 87) wirkende Steuer­ nocken (77, 79, 81) trägt.

2. Park- und Rangierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzventile (83, 85, 87) im Gehäuse der Steuereinheit (1) angeordnet sind und sich in Leitungsverbindungen zwischen der Notbremseinheit (3) und dem Federspeicher­ bremsteil (21) der Feststellbremse bzw. sich in der Verbindung zwischen dem Fe­ derspeicherbremsteil und wenigstens einem Entlüftungsanschluß befinden, derart, daß in den Positionen Parkstellung, Fahrstellung und Rangierstellung des Steuer­ schiebers (7) durch die durch den Steuerschieber erzeugten Schaltstellungen der Sitzventile die Verbindungen gegenüber dem Federspeicherbremsteil bzw. gegen­ über Atmosphäre offen oder geschlossen sind.

3. Park- und Rangierventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber mittels eines durch Druckluft des Vorratsbehälters beauf­ schlagbaren Schleppkolbens (93) selbsttätig aus der Rangierstellung in die Fahrstel­ lung verschiebbar ist, derart, daß bei Ankuppeln des Anhängers selbsttätig die Belüf­ tung (Lösen) des Federspeicherbremsteils (21) entsprechend den Schaltpositionen der Sitzventile (83, 85, 87) herbeigeführt wird.