DE2005727A1

DE2005727A1 - Dreikreis-Schutzventil fur eine Druckluftbremsanlage von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2005727A1
Application number: DE19702005727
Authority: DE
Inventors: Ewald 3251 Nienstedt Pekrul
Original assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Priority date: 1970-02-07
Filing date: 1970-02-07
Publication date: 1971-09-09
Also published as: SU637070A3; PL70977B1; YU25571A; DE2005727B2; ES388027A1; CH525791A; AT319790B; FR2078294A5; YU33050B

Description

Hannover, d. 30.1.1970 WP 3/70

Westinghouse Bremsen- und Apparatebau GmbH, Hannover

Dreikreis-Schutzventil für eine Druckluftbremsanlage von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft ein Dreikreis-Schutzventil für eine insbesondere aus zwei Betriebskreisen und einem die Federspeicherzylinder einer Hilfsbremse beaufschlagenden Hilfskreis bestehende Druckluftbremsanlage von Kraftfahrzeugen, mit einem Kompressoranschluß und drei Behälteranschlüssen sowie zwei gemeinsam über den Kompressoranschluß beaufschlagbaren Druckaufbaukammern, die beim Erreichen eines vorbestimmten Druckes mittels federbelasteter Ventile mit je einer dem ersten bzw. zweiten Betriebskreis zugeordneten Behälteranschlußkammer verbindbar sind.

Ventile der obengenannten Gattung dienen zur Drucksicherung für den oder die verbleibenden Bremskreise beim Ausfall des oder der anderen Bremskreise in Mehrkreis-Bremsanlagen.

Es sind beispielsweise gemäß der Schweizerischen Patentschrift 417 361 bereits Zweikreis-Schutzventile bekannt, die auch zu größeren Einheiten zusammengekoppelt für Mehrkreis-Bremsanlagen Verwendung finden können. Für den in der obigen Gattung angegebenen Verwendungszweck jedoch weisen derartige Anordnungen sowohl in der Funktion als auch in der Unterbringung erhebliche Nachteile auf. Bekanntlich 1st für eine mit Federspelcherzylindern ausgerüstete Hilfsbremae infolge des hohen Luftverbrauohee

derartiger Zylinder ein relativ großvolumiger Vorratsbehälter erforderlich.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein platzsparendes Schutzventil zu schaffen, dessen Wirkungsweise eine Verringerung des Speichervolumens für die Hilfsbremse ermöglicht und das darüber hinaus in der Lage ist, selbsttätig die Betriebsbereitschaft des Fahrzeuges zu überwachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Behälteranschlußkammern über in Strömungsrichtung zu der Behälteranschlußleitung des Hilfskreises öffnende Rückschlagventile mit einer weiteren Druckaufbaukammer verbindbar sind, die bei Absenkung des Druckes im Behälter des Hilfskreises bzw. nach Erreichen eines vorbestimmten Kammerdruckea über ein federbelastetes Ventil eine Nachspeisung aue den Behältern des ersten und/ oder zweiten Betriebskreises in den Behälter des Hilfskreises bewirkt. Mit Hilfe dieser Ausbildung ist es möglich, einen insbesondere bei mehrmaliger Betätigung der Hilfsbremse in den Pederspeicherzylindern entstehenden hohen Luftverbrauoh sofort aus den Behältern der Betriebskreise nachzuführen und auszugleichen. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß der Vorratsbehälter des Hilf8kreisee trotz der benötigten großen Luftmenge erheblich verkleinert werden kann, woraus ein geringerer Platzbedarf der gesamten Anlage bei der Unterbringung am Fahrzeug resultiert. Darüber hinaus ergibt die erfindungsgemäße Zusammenwirkung der Betriebskreise mit dem Hilfskreis eine größere Sicherheit» denn erst nachdem die Betriebskraiae den vorbestimmten Vorratsdruck:

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erreicht haben, wird der Behälter des Hilfskreiaes ebenfalls aufgefüllt. Damit kann das Fahrzeug erst in Bewegung gesetzt werden, wenn mit Sicherheit in den Betriebskreisen der vorbestimmte Druck aufgebaut ist und im Hilfskreis in der zum Lösen der Federspeicherzylinder erforderlichen Höhe ansteht. Gleichzeitig erfüllt das Schutzventil die Sicherheitsanforderungen bei Ausfall eines oder mehrerer Bremskreise, indem sowohl eine Vermischung der Betriebskreise untereinander als auch eine Rückströmung aus dem Hilfskreis in einen der Betriebskreise verhindert wird. Bei Ausfall eines der Betriebskreise wird ein Mindestdruck im betriebsfähigen Kreis durch den Kompressor aufrechterhalten.

Es ist vorteilhaft, wenn die Druckaufbaukammern der Betriebskreise konzentrisch zu der dem Hilfskreis zugeordneten Druckaufbaukammer angeordnet sind. Diese Ausbildung hat besonders kleine Abmessungen des Ventile zur Folge.

Nach einem weiteren Vorschlag steht mindestens eins der Ventile der Betriebskreise unter der Wirkung einer das Ventil in Strömungsrichtung zu der Behälteranschlußleitung beaufschlagenden Feder. Auf diese Weise wird das Ventil bei gefülltem Behälter des zugehörigen Betriebskreises in der Offenstellung gehalten. Dies hat zur Folge, daß hinter dem Druckregler ein relativ großes Volumen zur Verfügung steht, das bewirken soll, daß der Druckregler nicht bereits bei geringen Druckschwankungen anspricht die durch kleine Undichtigkeiten auftreten können.

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Zweckmäßigerweise stützen sich die Druckaufbaufedern der federbelasteten Ventile gegen eine vom Einspeisungedruck beaufschlagbare Haltemembran ab. Diese Ausbildung verhindert ein dauerndes öffnen und Schließen der Ventile während des Druckaufbaues in den Behältern der Bremekreise.

Es ist vorteilhaft, wenn die Vorspannung der Druckaufbaufedern einstellbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, den öffnungsdruck der Ventile in den Druckaufbaukammern genau vorzugeben.

Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand eines Aueführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Dreikreis-Schutzventil und Fig. 2 einen Querschnitt durch das Schutzventil gemäß Fig. 1 in Höhe der Behälter- bzw. Kompressoranschltiese.

Das dargestellte Schutzventil 1 weist drei Behälteranechlüsee 2, 3 und 4 auf, an die Behälter 5» 6 und 7 angeschlossen sind, welche zwei Betriebskreisen I und 11 sowie eines Hilfekreis III zugeordnet sind. Ferner ist ein Kompressoranschluß 8 über einen Druckregler 9 mit einem Kompressor 10 verbunden.

Vom Kompressorenschluß 8 führen zwei Kanäle 11 und 12 zu Druckaufbaukammerc 13» 14 der Bremekreise I, II. Die Druckaufbau-

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kammern 13, 14 werden mittels zweier federbelasteter Ventile 15» 16 von zwei voneinander getrennten Behälteranschlußkammern 17» abgeschlossen. Zwischen den Gehäuseteilen 19, 20, 21 sind Membranen 22, 23 verspannt, gegen die sich einerseits die Ventile 15, 16 und andererseits mit diesen zusammenwirkend die Druckaufbaufedern 24, 25 abstützen, deren Vorspannung mittels Stellschrauben 26, 27 einstellbar ist. Die gewählte Vorspannung der Druckaufbaufedern 24, 25 bestimmt den öffnungsdruck für die Ventile 15, 16 in den Druckaufbaukammern 13» 14. Das Ventil 15 wird darüber hinaus von einer in Öffnungsrichtung wirkenden Feder 28 und das Ventil 16 von einer in Schließrichtung wirkenden Feder 29 beaufschlagt. Es wäre auch denkbar, die Feder 28 im Sinne der Feder 29 wirken zu lassen. Jede der Behälteranschlußkammern 17, 18 ist über ein Rückschlagventil 30 bzw. 31 mit einer weiteren Druckaufbaukammer 32 für den Hilfskreis III verbunden, die zusammen mit einem Ventil 33 einer Druckaufbaufeder 34 sowie einer zwischen den Gehäuseteilen 19, 35 verspannten Membran 36 in Aufbau und Wirkungsweise den Elementen der Betriebskreise I, II entsprechen. Das Ventil 33 wird gemäß dem Ventil 16 ebenfalls von einer in Schließrichtung wirkenden Feder 37 beaufschlagt. Die Druckaufbaufeder 34 ist gleichfalls mittels einer Stellschraube 38 in ihrer Vorspannung veränderbar.

Nachfolgend sei die Wirkungsweise des Schutzventils näher erläutert:

Bei laufendem Kompressor 10 werden über den Druckregler 9 und die Kanäle 11, 12 gleichzeitig die beiden Pruckaufbauknmmern 13,

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14 aufgefüllt. Beim Erreichen eines von den Druckaufbaufedern 24, 25 vorgegebenen Öffnungsdruckes heben die Ventile 15, 16 von ihren Sitzen ab, ao daß die Druckluft in die Behälter 5, 6 der Betriebskreise I, II sowie über die Rückschlagventile 30, 31 in die Druckaufbaukammer 32 des Hilfskreises einströmen kann. Gleichzeitig beaufschlagt die Druckluft die Membranen 22, 23, wodurch die Ventile von der Kraft der Druckaufbaufedern 24, entlastet werden, so daß die Ventile 15, 16 während der Behälterfüllung in der Offenstellung verbleiben. Wenn der gewünschte Speicherdruck in den Behältern 5, 6 und damit ein Druckausgleich zwischen den Druckaufbaukammern 13, 14 und den Behälteranschlußkammern 17, 18 erreicht ist, wird das Ventil 16 durch die Peder 29 geschlossen, während das Ventil 15 von der Peder 28 in der Offenstellung gehalten wird. Auf diese Weise werden durch das größere Luftvolumen geringe Druckschwankimgen unwirksam gemacht, die infolge von Undichtigkeiten in den Zuleitungen entstehen können und sonst zu einem empfindlichen Reagieren des Druckreglers führen würden. Erst wenn in den Behältein 5, 6 der volle Betriebsdruck aufgebaut 1st, ist auch der zum öffnen des Ventils 33 erforderliche Druck in der Druckaufbaukammer 32 erreicht, so daß das Ventil 33 von seinem Sitz abhebt und Druckluft über den Behälteranschluß 4 in den Behälter 7 des Hilfskreiaes III einströmen kann. Gleichzeitig beaufschlagt auch hier die Druckluft die Membran 36 und hebt damit die Wirkung der Federkraft der Druckaufbaufeder 34 gegen das Ventil 33 auf, daa während des Druckaufbaues im Behälter 7 geöffnet bleibt. Beim Erreichen des vollen Behälterdruckes im Hilfekreis III wird das Ventil 33 von der Peder 37 geschlossen. Erst jetzt kann daa Fahrzeug In

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Bewegung gesetzt werden, da der zum Loben der Federspeicherzylinder erforderliche Druck des Hilfskreisee III in dem Behälter 7 zur Verfügung steht.

Sinkt infolge Betätigung der Hilfsbremse III der Druck im Behälter 7, so bewirkt der weiterhin in dar Druckaufbaukammer in voller Höhe des Betriebsdruckes der Behälter 5_f 6 anstehende Druck ein sofortiges Öffnen des Ventils 33» so daß der Druckverlust im Behälter 7 durch Nachströmen von Druckluft aus den Behältern 5, 6 über die Rückschlagventile 30, 31 ausgeglichen wird, wobei das Ventil 33 auf vorbeschriebene Weise arbeitet. Bei einem Undichtwerden des Hilfskreises III kann sich oberhalb der Membran 36 kein für die Offenstellung des Ventils 33 erforderlicher Haltedruck aufbauen, so daß ein Luftverlust aus den Betriebskreisen I, II in den defekten Hilfskrels III verhindert wird.

Bei Ausfall eines Betriebskreises I oder II wird hingegen eine Förderung des Kompressors 10 in den defekten Kreis dadurch verhindert, daß sich in der Behälteranschlußkammer 17 bzw. 18 kein Haltedruck aufbauen kann, der durch Einwirkung auf die Membran 22 oder 23 der Kraft der Druckaufbaufedern 24 bzw. 25 entgegenwirken und die Offenhaltung des Ventils 15 bzw. 16 ermöglichen würde. Das hat außerdem zur Folge, daß beim gleichzeitigen Ausfall beider Betriebskreise I und II der Hilfskrels III nicht nachgefüllt und somit das Fahrzeug nicht wieder in Bewegung gesetzt werden kann.

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Darüber hinaus ist infolge der voneinander getrennten Behälteranschlußkammern 17» 18 ein Druckmittelübertritt bzw. Druckverlust bei Undichtigkeiten von einem der Betriebskreise I oder II in den anderen ausgeschlossen.

Die konzentrisch zu den Betätigungeelementen des Hilfekreises III gruppierten Elemente der Betriebskreise I und II des Schutzventils vereinigen eine besonders vorteilhafte räumliche Anordnung mit einer betriebssicheren Überwachung und Steuerung des Druckzustandes bzw. Druckaufbaues in den Behältern 5» 6, 7 der drei Vorratskreise.

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Claims

Patent- bzw. Schutzansprüche

( 1.I Dreikreis-Schutzventil für eine insbesondere aus zwei Betriebskreisen und einem die Federspeicherzylinder einer Hilfsbremse beaufschlagenden Hilfskreis bestehende Druckluftbremsanlage von Kraftfahrzeugen, mit einem Kompressoranschluß und drei Behälteranschlüssen sowie zwei gemeinsam über den Kompressoranschluß beaufschlagbaren Druckaufbaukammern, die beim Erreichen eines vorbestimmten Druckes mittels federbelasteter Ventile mit je einer dem ersten bzw. zweiten Betriebskreis zugeordneten Behälteranschlußkammer verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälteranschlußkammera (17) und/oder (18) über in Strömungsrichtung zu der Behälteranschlußleitung (4) des Hilfskreises III öffnende Rückschlagventile (30, 31) mit einer weiteren Druckaufbaukammer (32) verbindbar sind, die bei Absenkung des Druckes im Behälter (7) des Hilfskreises bzw. nach Erreichen eines vorbestimmten Kammerdruckes über ein federbelastetes Ventil (33) eine Nachspeisung aus den Behältern (5, 6) des ersten und/oder zweiten Betriebskreises in den Behälter des Hilfskreises bewirkt.
2. Dreikreis-Schutzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckaufbaukammern (13, 14) der Betriebskreise I und II konzentrisch zu der dem Hilfskreis III zugeordneten Druckaufbaukammer (32) angeordnet 3ind.

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3. Dreikreis-Schutzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß mindestens eins der Ventile (15, 16) der Betriebskreise I bzw. II unter der Wirkung einer das Ventil (15) in Strömungsrichtung zu der Behälteranschlußleitung (2) beaufschlagenden Feder (28) steht.
4. Dreikreis-Schutzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckaufbaufedern (24, 25, 34) der federbelasteten

. Ventile (15, 16, 33) sich gegen eine vom Einspeisungsdruck beaufschlagbare Haltemembran (22, 23, 36) abstutzen.
5. Dreikreis-Schutzventil nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Druckaufbaufedern (24, 25, 34) einstellbar ist.

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