DE2147818A1

DE2147818A1 - Ventil für ein Zweikreis-Bremssystem

Info

Publication number: DE2147818A1
Application number: DE19712147818
Authority: DE
Inventors: David A. Elyria Ohio Hoffmann (V.StA.)
Original assignee: Bendix Westinghouse Automotive Air Brake Co
Current assignee: Bendix Westinghouse Automotive Air Brake Co
Priority date: 1970-09-29
Filing date: 1971-09-24
Publication date: 1972-03-30
Also published as: FR2108051B1; CA931856A; AU3359371A; AU449776B2; AT321144B; GB1314750A; NL7113289A; SE383709B; FR2108051A1; BR7106273D0; JPS5113822B1; US3712685A

Description

foftweji«
r. Ing. R Negendank
Drpi. Ing. H. Heuck
if. Phys. W.

Bendix Westinghouse
Automotive Air Brake Co.

90t Cleveland Street, 22. September 1971

Elyria, Ohio, USA Anwaltsakte M-1762

Ventil für ein Zweikreis-Bremssystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil für ein Zweikreis- Bremssystem, bei dem in einem Gehäuse mit einer ersten und einer j zweiten Einlaßöffnung und Abgabeöffnungen ein erstes und zweites ; normalerweise geschlossenes Ventilglied angeordnet sind,die den Strömungsmittelfluß zwischen den Einlaß* und Abgabeöffnungen !

steuern. ί

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil für ein Zweikreis- Bremssystem, das erste und zweite sich selbst umhüllende Ventilglieder aufweist, die entsprechende erste und zweite mit Strömungsmitteldruck versehene Bremskreise steuern, wobei jedes Ventilglied durch Kolben gesteuert ist und wobei die Strömungsmittel]· zufuhr zu den Kolben von Hand gesteuert ist.

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Es ist bereits vorgeschlagen worden, Doppelbremsventile für ge-{ trennte erste und zweite Fahrzeugbremssysteins vorzusehen. Derarj tige Ventile weisen zwei sich selbst umhüllende Ventilglieder auf L j die durch eine Bedienungsperson steuerbar sind.Ein unerwünschtes ι Merkmal früherer Doppelbremsventile besteht in den unterschied- j liehen Drücken der ersten und zweiten Kreise, Versuche, diesen Unterschied zu verringern, haben zu Ventilen geführt, die sowohl große Abmessungen aufweisen als auch zu einem Verlust an Zuverlässigkeit führen. Derartige Versuche haben nicht einmal das j Problem gelöst, die entsprechenden Systeme mit im wesentlichen ; gleichen Drücken zu versorgen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Ventil für ein Zweikreis-j Bremssystem zu schaffen, das so ausgebildet ist, daß es im wesentilichen gleiche Drücke in die ersten und zweiten Bremssysteme liefert, un dadurch die vorstehend beschriebenen Nachteile zu über-

winden. !

Bei einen Ventil der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe j

dadurch gelöst, daß ein erstes, auf Strömungsmitteldruck anspre- j chendes VKraftglied vorgesehen ist, das die Betätigung des ersten Ventilgliedes steuert, daft ein zweites auf Strömungsmitteldruck ansprechendes Kraftglied vorgesehen ist, das die Betätigung des j

j zweiten Ventilgliedes steuert, das ein drittes Ventilglied gleichjr zeitig eine der Eingangsöffnungen mit beiden Kraftgliedern verbindet, und daß ein von Hand betltigbares Glied vorgesehen ist, das die Betätigung des dritten Ventilgliedes steuert.

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Bei dem erfindungsgenäßen Ventil betätigen die Kraftglieder die ■ entsprechenden Steuerventile so, daß während der Ventilbetäti-■ gung im wesentlichen eine gleichzeitige Betätigung der Ventil-ι glieder stattfindet, wodurch praktisch genommen jeder Druckunter-I

I

j schied zwischen den Drücken in den ersten und zweiten Bremskrei-

sen beseitigt ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil werden die Kraftglieder durch Strömungsmitteldruck aus einem der Versorgungskreise betätigt, und die Beaufschlagung der Kraftglieder durch den Strömungsmitteldruck wird durch ein getrenntes Steuerventil gesteuert, das seinei seits durch ein übliches, von Hand betätigbares Betätigungsglied gesteuert wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen klarer aus der i

j nachfolgenden Beschreibung hervor, die anhand einer Zeichnung vor-!

i genommen wird, die eine einzige Figur zeigt, in der ein senkrech- !

ter Schnitt durch ein Ventil gemäß der Erfindung dargestellt ist. '

In der Zeichnung ist ein Ventil für ein Zweikreis-Bremssvstem dar-j gestellt, das gemäß den Grundsätzen der Erfindung aufgebaut ist ' und ein Gehäuse 10 aufweist, das erste und zweite Paare von Ein· j laß- und Abgabeöffnungen 11, 12 und 13, 14 enthält, wobei die jeweiligen Einlaßöffnungen 11, 13 nit unabhängigen nicht gezeigten Strömungsmittelquellen verbindbar sind, während die' jeweiligen Abgabeöffnungen 12, 14 mit unabhängigen Bremsbetätigungen

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!verbindbar sind. Das Innere des Gehäuses 10 ist durch eine mittig angeordnete Zwischenwand 10 unterteilt, wodurch eine obere und leine untere Kammer 18 bzw. 20 gebildet sind. Das Gehäuse enthält j erste und zweite Ventilglieder 22 und 24, die die Beaufschlagung der Abgabeöffnungen 12 und 14 mit Strömungsmitteldruck steuern.

Die obere Kammer 18 bildet die erste Einlaßicammer oder den ersten , Einlaßrauni, der von einem ersten Abgaberaum 25 durch einen Ventil-: sitz 26 getrennt ist, der von dem Ventilglied 22 normalerweise geschlossen wird, das normalerweise mittels einer Feder 28, die ι zwischen der Zwischenwand 16 und dem oberen Ende des Ventilgliedes 22 eingeschlossen ist, in der dargestellten Stellung gehal- : ten wird. In gleicher Weise bildet die untere Kammer 20 eine j zweite Einlaßkammer oder einen zweiten Einlaßrauij, der von einem ' ■ zweiten Abgaberaum 30 durch einen Ventilsitz 32 getrennt ist, ! der von einem Ventilglied 24 nornalenveise geschlossen wird, das \ von einer Feder 34, die zwischen dem unteren Ende 36 des Gehäuses j

10 und dem Ventilglied 24 eingeschlossen ist, normalerweise in j der dargestellten Stellung gehalten wird. ;

I Zur Steuerung der Betätigung des ersten Ventilgliedes 22 ist ein erstes auf Strömungsmitteldruck ansprechendes Kraftglied in For» eines Kolbens 38 gleitend im oberen Teil des Gehäuses 10 angeordnet und in seiner Stellung durch eine Feder 40 gehalten, di« zwischen einer Wand 42 und dem Kraftglied eingeschlossen ist. In dieser Stellung hat ein Ablaß-Ventilglied 44 normalerweise «inen Abstand vom Ventilglied 22. In gleicher Weise ist ein zweites,

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auf Strömungsmitteldruck ansprechendes Kraftglied in Fora eines Kolbens 46 gleitend in dem unteren Teil des Gehäuses 10 angeordnet und steuert die Betätigung des zweiten Ventilelements 24, j wobei der Kolben 46 normalerweise duTch eine Feder 48 in der gezeigten Stellung gehalten ist, die zwischen dem Ventilsitz 32 und de* Kraftglied angeordnet ist. In dieser Stellung hat das Ablaß-Ventilglied 50 normalerweise einen Abstand vom Ventilglied 24.

Eines der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß von Hand betätigbare Mittel vorgesehen sind, die in wesentlichen gleichzeitig die Beaufschlagung der entsprechenden Kraftglieder 38 und 46 steuern und eine gleichzeitige Betätigung der Ventilglieder 22 und 24 bewirken in der Weise» daß die an den entsprechenden ersten und zweiten Abgabeöffnungen 12 und 14 anstehenden Strömungsmitteldrücke im wesentlichen gleich sind. Hierfür ist ein drittes Ventilglied 52 vorgesehen, das die Verbindung zwischen dem ersten Einlaßraum 18 und einer zweiten Kraftgliedkammer 54 steuert, und zwar mit Hilfe einer Ventil-

öffnung 56, die in der Zwischenwand 16 geformt ist. Das Ventilglied 52 stellt, wenn es geöffnet ist, eine Verbindung zwischen des ersten.Einlaßraum 18 und einer zweiten Kraftgliedkanner 58 über die öffnung 56, die zweite Kraftgliedkaamer 54 und einen Kanal 60 in Gehäuse her. Somit wird Strömungsmitteldruck gleichzeitig von der Eingtngsöffnung 11 zu den ersten und zweiten Krmftgliedkammera 58 und 54 geleitet, wenn das dritte Ventilglied 52 geöffnet ist, so daß die Ventile, die jeweils durch die Kraftglieder 38 und 56 gesteuert werden, im wesentlichen

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- 6 gleichzeitig betätigt werden. Das Ventilglied 52 wird normaler-

! weise von einer Feder 53, die zwischen dem Ventilglied und dem ziireiten Kraftglied 46 angeordnet ist, geschlossen.

■ Es sind von Hand betätigbare Mittel für die Betätigung des dritten Ventilglieds 52 vorgesehen, und bei der gezeigten Ausführungsform weisen diese Mittel einen jestuften Kolben 62 auf,

der normalerweise durch eine Feder 64 in einer Stellung gehal- j ten ist, in der der obere Teil des Kolbens in Eingriff steht j mit einer Anschlagplatte 66, die am Gehäuse 10 in irgendeiner , bekannten Art befestigt ist. Eine Bewegung des Kolbens 62 er- ^: folgt durch eine entsprechende Bremspedalanordnung, die auf eine Scheibe 68 wirkt, die mit Hilfe einer Mutter 70 gleitend an einerj

:

j aufwärts gerichteten Stange 69 des Kolbens 62 befestigt ist. Eine¹ an sich bekannte gestufte Gummifeder 72 ist zwischen der Scheibe ^:

i 68 und dem Kolben 62 eingeschlossen.

Wie gezeigt, ist der gestufte Kolben 62 mit einer Verlängerung 74 versehen, dessen unteres Ende einen geringen Abstand vom [ dritten Ventilglied 52 aufweist. Die Verlängerung 74 bildet ,

eine Führung für ein aufwärts gerichtetes rohrartiges Teil 76 j des zweiten Kraftglieds 46. Die Verlängerung 74 ist außerdem mit einem geschlitzten Abschnitt 78 versehen, der normalerweise über ein geöffnetes Ablaßventilglied 44 und ausgerichteten Bohrungen 80, 82 und 84 eine Verbindung zwischen der ersten Abgabej kammer 25 und Atmosphäre herstellt. Die Verlängerung 74 ist »it , einer Schulter 86 versehen, durch die von Hand das zweite Kraft- -7-

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glied 46 durch Eingriff mit dem Teil 76 bewegt wird, um das j

zweite Ventilglied 25 zu öffnen, wenn eine Störung im Strömlings- | mitteldruck an der Einlaßöffnung 11 auftritt. j

In den dargestellten Stellungen der Teile führt eine Betätigung
des Bremspedals zu einer Bewegung des gestuften Kolbens 62 nach

unten, und zwar über eine kleine Strecke, bis das untere Ende j

i der Verlängerung 74 das dritte Ventilglied 52 berührt und die ; Ablaßöffnung 55 schließt. Eine fortgesetzte Bewegung öffnet die j Ventilöffnung 56, und sobald dies stattfindet, wird Strömungs- ^:. mittel von der ersten Quelle über die erste Ein-laßöffnung 11,
den Raum 18 und die Ventilöffnung 56 in die zweite Kraftglied- : kammer 54 geleitet. Gleichzeitig wird Strömungsmittel von der ? ! zweiten Kraftgliedkammer 54 zur ersten Kraftgliedkammer 58 über
j den Kanal 60 geleitet. Der Strömungsmitteldruck in der ersten

t ι

¹ Kraftgliedkammer 58 wirkt dann auf die Ansprechfläche des ersten

j Kraftglieds 38 und bewegt diesen gegen die Wirkung der Feder 40 ;

: nach unten, um zunächst das Ablaßventilglied 44 zu schließen und ;

! dann das zweite Ventilglied 22 außer Anlage mit dem Ventilsitz
S !

• 26 zu bringen. Das Strömungsmittel im ersten Einlaßrauw 18 wird ,

dann an dew geöffneten Ventil 22 vorbei zur ersten Abgabekammer j

J 25 geleitet und somit durch die Auslaßöffnung 12 zum ersten '

I ,

I ßremskreis. ;

j i

i ι

In gleicher Weise wirkt das die zweite Kraftgliedkammer 54 beauf-j

, schlagende Strömungsmittel auf die Ansprechfläche des zweiten ' ■ kraftglieds 46 und bewegt dieses nach unten gegen die Spannung
, der Feder 48 und schließt zunächst das Ablaßventilelement 50

; - . ■.·■■· -8-

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,-:■'.-. a*S BAD ORIGINAL

und bewegt dann das zweite Ventilglied 24 außer Anlage rait dem Ventilsitz 32. Das Strömungsmittel in dem zweiten Einlaßraum 20 wird dann am geöffneten Ventil 24 l'orbei zur zweiten Abgabekammer 30 geleitet und somit durch die Auslaßöffnung 14 zum zweiten Bremskreis.

! Aus obiger Beschreibung wird ersichtlich, daß sobald das dritte Ventilglied 52 durch manuelle Betätigung des gestuften Kolbens

geöffnet ist, Strömungsmittel im wesentlichen gleichzeitig zu dem i

ersten und dem zweiten Bremskreis geleitet vdrd. Die Kraftglieder !

38 und 46 haben vorzugsweise im wesentlichen gleich große AnsprecH flächen, und die Belastung der Federsysteme des ersten und des j

zweiten Kreises haben im wesentlichen den gleichen Wert/ Somit j

j werden der erste und der zweite Bremskreis im wesentlichen mit ! gleichen Drücken beaufschlagt, so daß jeder Druckunterschied zwischen den beiden Bremskreisen im wesentlichen beseitigt ist·.

ι Sobald der gewünschte Bremsdruck in den Breiaskreisen erreicht ist, hört eine weitere Bewegung des gestuften Kolbens 62 auf, worauf der Strömungsmitteldruck im ersten Kraftgliedraum 58 auf die untere Fläche des Kolbens 62 wirkt und diesen nach oben bewegt, wodurch die gestufte Gummifeder 72 zusammengedrückt vird. Eine derartige Aufwärtsbewegung setzt sich fort, bis das dritte j Ventilglied in seine geschlossene Stellung an der Zwischenwand , 16 zurückgekehrt ist. Sobald dies stattfindet, wird eine Zufuhr

von Strömungsmittel zu den Kraftgliedkammern 54 und 58 beendet, und die entsprechenden Kraftglieder 38 und 46 bewegen sich nach oben, so daß die jeweiligen dadurch gesteuerten Ventile 22 und

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24 ihre überlappende Stellungen wieder einnehmen, wie es an sich bekannt ist. Wird die Betätigungskraft am Kolben 62 verringert, dann wird das untere Ende der Verlängerung 74 angehoben und gibt die Ablaßöffnung 55 frei, wodurch die Strömungsmitteldrücke an den oberen Seiten der Kolben 38, 46 zur Atmosphäre entlüftet wird, wobei die Kolben dann durch die entsprechenden Federn 40, 48 in ihre Schließstellungen angehoben sind und die Abgabekammern 25,30 Über ausgerichtete Bohrungen 80, 82 und 84 mit Atmosphäre verbinden, wodurch die Teile ihre dargestellte Lage wieder einnehaen. und der Strömungsmitteldruck aus dem ersten und zweiten Brems- j kreis entlüftet wird. . ·

Bei einen Druckausfall der Strömungsmittelversorgung im ersten ■ Kreis bleibt der zweite Kreis nichtsdestoweniger funktionsfähig. !

üies ist leicht daraus zu ersehen, daß der Anschlag 86, der dann tiit der Stange 76 in Eingriff gelangt, manuell das zweite Kraftglied nach unten bewegt und das Ventilglied 24 öffnet. Das Ventil schließt in Abhängigkeit von der Bremskraft, wenn die Druckkraft unter dem Kolben 46 der nach unten gerichteten Pedalkraft an der -gestuften Gummifeder 72 das Gleichgewicht hält. Bei einem Druckausfall im zweiten Kreis bewegt der Strömungsmitteldruck in der zweiten Kraftgliedkammer 54 das Kraftglied nach unten, bis die Feder 34 fest wird, in welchem Fall der Strömungsmitteldruck in der ersten Kraftgliedkawner 58 das Ventilglied 22 in üblicher j Weise betitigt.

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Aus vorstehendem wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung ein j neues Ventil für sin Zweikreis-Bremssystem vorsieht, bei dem ein erstes und zweites Steuerventil durch entsprechende Kraftglieder j gesteuert sind, die gleichzeitig von einem der Versorgimgskreise !durch manuelle Betätigung eines getrennten Steuerventils mit Strömungsmitteldruck beaufschlagt worden. Ia dieser Weise wird jeder Kreis gleichzeitig mit gleichen Drücken beaufschlagt, wodurch somit die Entstehung eines Druckunterschieds im ersten und zweiten Bremskreis vermieden wird.

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Claims

; Patentansprüclie

! i

/ *"—\ ■

( ' 1. Ventil für ein Zweikreis-Bremssystem, bei de;\ in einem Gehäuse ■ V_^/i;iit einer ersten und einer zweiten Einlaßöffnung und Abgabeöffnungen ein erstes und zweites, normalerweise geschlossenes :

\ Ventilglied angeordnet sind,die den Strömungsmittelfluß zwi- ;

sehen den Einlaß- und Abgabeöffnungen steuern, dadurch gekenn-

zeichnet, daß ein erstes auf Strömungsmitteldruck ansprechendes ι

Kraftglied (38) vorgesehen ist, das die Betätigung des ersten

Ventilglieds (22) steuert, daß ein zweites, auf Strömungsmittel?-

druck ansprechendes Kraftglied (46) vorgesehen ist, das die Be-.

tätigung des zweiten Ventilglieds (24) steuert, daß ein drittes! Ventilglied (52) gleichzeitig eine der Einlaßöffnungen (11,13) mit beiden Kraftgliedern (38,46) verbindet, und daß ein von Hand betätigtes Glied (62) vorgesehen ist, das die Betätigung des dritten Ventilgliedes (52) steuert.

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9BUAXUTT

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J 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf

j --. ί

Strömungsmitte!druck ansprechenden Kraftglieder Angriffsflächen!

j mit gleichen Abmessungen aufweisen. j

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das

dritte Ventilglied (52) die erste Einlaßöffnung (11) gleichzei tig mit beiden Kraftgliedern (38,46) verbindet.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich- j

i net, daß das von Hand betätigbare Glied einen gestuften Kolben ■

(62) aufweist, der dem Strömungsmitteldruck an der ersten Ein- <

laftöffnung (11) ausgesetzt ist, wenn das dritte Ventilglied j offen ist. . I

. ■ ■ ■ , i

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeicli- j

net, daß das von Hand betätigbare Glied (62) Mittel (86) auf- j weist, die das zweite Ventilglied (50) bei Fortfall des Strö- i

mungsmitteldrucks an der ersten Einlaßöffnung (11).. zwange- j

läufig in die Öffnungsstellung bewegen. !

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Abgaberaum (25) unterhalb dem ersten Kraftglied (38) angeordnet ist und mit der die erste Abgabeöffnung

(12) in Verbindung steht, und daß ein zweiter Abgaberaum (30)
unterhalb des zweiten Kraft (46) angeordnet ist und mit der

j zweiten Abgabeöffnung (14) in Verbindung steht.

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OR/G/NAL

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine im wesentlichen mittig angeordnete Zwischenwand (16) aufweist, die das Gehäuse in eine mit der ersten Einlaßöffnung (11) verbundene obere Kanmer (18) und eine nit der zweiten Einlaßöffnung (13) verbundene unter Kaaner (20) unterteilt.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kraftglied (46) in der unteren Kammer (20) im Abstand von der Zwischenwand (16) angeordnet ist, wodurch ein Raum (54) ge-

bildet ist, der dauernd mit dem ersten Kraftglied in Verbin- j dung steht. j

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Ventilglied (52) normalerweise eine Öffnung (56) in der Zwischenwand (16) schließt, um die Verbindung zwischen dem Raum (54) ,

und der oberen Kammer (18) zu unterbrechen. !

0. Ventil nach einen der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftglieder (38,46) und das/erste, zweite und dritte Ventil (22,24,52) koaxial im Gehäuse angeordnet sind.

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