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Anhängerbremsventil für zweikreisgebremste Straßenfahrzeuge Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf Anhängerbremseventile für zweikreisgebremste Straßenfahrzeuge,
welche mitteils eines Doppelventils die Druckbeaufschlagung einer direkten Anhängerbremsleitung
überwachen, wobei das Doppelventil mittels eines in einem Gehäuse angeordneten Kolbensystems
betätigbar ist, welches zwei in einer Richtung von den Drükken in den beiden Bremskreisen
voneinander unabhängig getrennt beaufschlagbare Kolbenflächen aufweist, die beide
auf eine Kolbenstange einzuwirken vermögen, welche mit einer von dem Druck der Anhängerbremsleitung
in entgegengesetzter Richtung beaufschlagbaren dritten Kolbenfläche gekoppelt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Anhängerbremsventil
auf konstruktiv einfachste Weise so stalten, daß beim Einbremsen eine bestimmte
druckmäßige Voreilung der Druckbeaufschlagung der Anhängerbremsleitung gegenüber
den Motorwagenbremsleitungen erreicht wird, um ein unerwünschtes Auflaufen des Anhängers
auf den Motorwagen auf alle Fälle zu verhindern.
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Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Anhängerbremsventil der eingangs
beschriebenen Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die eine, vom Druck des ersten
Bremskreises beaufschlagbare Kolbenfläche an einem auf der Kolbenstange in aaialer
Richtun.r
abgedichtet versellieblich gelagerten ersten Kolben vorgesehen ist, de-r sich in
Beaufschlagungsrichtung unter Zwischenschaltung eines Federelementes an der Kolbenstange
abzustützen vermag, daß die vom Druck des zweiten Bremskreises beaufschlagbare Kolbenfläche
an einem mit der Kolbenstange starr verbundenen zweiten Kolben vorgesehen ist, der
andererseits vom Anhängerbremsleitungsdruck beaufschlagbar ist, und daß zwischen
beiden Kolben ein dritter Kolben auf der Kolbenstange abgedichtet axial verschieblich
gehalten ist, der in Richtung des ersten Kolbens an einem gehäusefesten Anschlag
abgefangen ist und auf dem der erste Kolben bei Druckbeaufschlagung unter Zusammendrückung
des Federelementes aufsetzbar ist, wobei der zwischen dem ersten und dem dritten
Kolben gebildete Raum mit der Atmosphäre verbunden Auf ist. diese Weise wird erreicht,
daß der Druck in der Anhängerbremsleitung um einen bestimmten, von der Vorspannung
des Federelementes abhängigen Betrages höher ist als der in die Bremsleitungen des
Motorwagens eingesteuerte Druck, so daß der Anhänger auch während des Bremsvorganges
vom ;Motorwagen ; gezogen wird und beide fahrzeuge nicht aufeinander auffahren können.
Der Differenzdruck bleibt lehend des gesamten Bremsvorganges unabhängig von der
augenblicklich eingesteuerten Bremsstufe immer konstant.
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Das Federelement kann erfindungsgemäß als Schraubendruckfeder ausgebildet
sein, die sich einerseits am ersten Kolben
und andererseits gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung eines Federtellers an der Kolbenstange abstützt.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn das Federelement
als vorgespannter Federblock ausgebildet ist, der beidseitig an der Kolbenstange
abgefangen ist, Diese Aushildun, gestattet eine geringere Federsteife des Fe-und
derelementes/damit eine größere Toleranz-unabhängigkeit. Zur Veränderung bzw. zur@Einstellung
des gewünschten Differenzdruckes kann die Vorspannung des Federelementes einstellbar
sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Kolbenstange über
eine Anschlagkupplung mit einem Kolben einer druckluftgesteuerten, gegebenenfalls
einen Federspeicherzylinder mit Notlöseeinrichtung umfassenden Hilfsbremse gekoppelt
scin, der einerseits von eingesteuerten Druck der Hilfsbremse und einer Schraubendruckfeder
und andererseits vom Druck eines Vorratsluftbehälters beaufschlagt ist. Auf diese
Weise kann bei Ausfall der zweikreisigen Betriebsbremse auch der Anhänger mittels
der Hilfsbremse abgebremst werden.
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Um auch bei Ausfall der Hilfsbremse, zum Beispiel durch einen eine
Druckluftbeaufschlagung des Federspeicherzylinders ausschließenden Schaden, die
Anhängerbremsleitung in ihrer Druckbeaufschlagung ohne Beeinflussung durch die Hilfsbremse
mittels
der Betriebbbremse steuern zu können, so daß notfalls ein anhänger bis zur Reparatur
der Hilfsbremse mitgeführt weden kann, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen,
wenn der Vorratsluftbehälter über ein Überströmventil mit der das Doppelventil mit
Druckluft vorsorgenden Druck luft quelle verbunden ist und als Druckluftversorgung
der Hilfsbromse dient. Hierdurch wird vermieden, daß auch nach Lösen des Federspeicherzylinders
mittels einer Notlöseeinrichtung die Brense des Anhängers ständig mit einer Druck
luftquelle verbunden ist und somit die Anhängerbremse ei ge-Doppelten Fahrzeugen
nicht mehr gelöst werden kann.
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Im folgenden sind anhand der beiliegenden. Zeichnung zwei Susführungsbeispiele
des Erfindungsgegenstandes ausführlich beschrieben. Es zeigen Fig. 1 ein Anhängerbremsventil
im Querschnitt und Fig. 2 eine der Teilansicht im Schnitt eines gegenüber dem Ausführungsbeispiel
nach Fig.1 geringfügig abgeänderten Anhängerbremsven -til@.
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Das in Fig. 1 dargestellte Anhängerbremsventil weist zwei Druckluftanschlüsse
1 und 2 fiir zwei nicht dargestellte Betriebsbremskreise
eines
zweikreisgebremsten Straßenfahrzeuges auf. Ein Druckluft anschluß 3 dient zum Anschluß
einer direkten Anhängerbremsleitung, während ein Anschluß 4 für eine nicht dargestellte
druckluftgesteuerte, einen Feder speicherzylinder mit Notlöseeinrichtung umfassende
Hilfsbremse vorgesehen ist. Ein Druckluftanschluß 5 dient zur Verbindung des Anhängerbremsventils
mit einer ebenfalls nicht dargestellten Druckluftquelle in Form eines Vorraisluftbehälters.
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Das Anhängerbremsventil umfaßt ein Doppelventil 6, 7, dessen.
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eines Ventilteil 6 die Verbindung eincs Raumes 8 mit der Atmosphäre
und dessen anderes Ventilteil 7 eine Verbindung ds Raumes 8 mit einem, den Anschluß
5 aufweisenden Speiseraum9 überwacht. Der Raum 8 ist mit dem Anschluß 3 versehen.
Der Ventilsitz 10 des Ventilteiles 6 befindet sich an einem Kolben 11, der den Raum
8 abgedichtet von einem Raum 12 abtrennt. Der Raum 12 weist den Anschluß 2 auf.
Der Kolben 11 trägt auf der dem Ventilsitz 10 abgewandten Seite eine Kolbenstange
13@ welche in einer abgedichteten Führung 14 vor einer Kolbenstange 15 eines zum
Kolben 11 gleichachsig angeordneten Kolbens 16 endet.
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Auf der Kolbenstange 13 ist abgedichtet verschieblich ein Kolben 17
gelagert, der den Raum 12 von einem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Raum
18 abtrennt. Im Raum 18
ist ein Anschlag 19 in Form eines Ringes
vorgesehen, der die axiale Bewegungsmöglichkeit des Kolbens 17 begrenzt. Der Raum
18 ist mittels eines Kolbens 20 von einem Raum 21 getrennt, der den Anschluß 1 aufweist
und der von einer die Führung 14 tragenden Trennwand 22 begrenzt wird.
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Der Kolben 20 ist auf,der Kolbenstange 13 abgedichtet verschieblich
geführt und vermag sich bei seiner Bewegung auf einem an der Kolbenstange 13 im
Raum 18 abgefangenen vorgespannten Federblock 23 aufzusetzen. Der Federblock 23
umfaßt zwei Federteller 24 und 25, die sich normalerweise untcr der Vorspannung
einer die Kolbenstange umgreifenden Druckfeder 26 gegen äe einen Sicherungsring
27 bzw. 28 der 13 Kolbenstange/abstützen. Der Federteller 24 dient gleichzeitig
als ein Widerlager einer im Vergleich zur Feder 26 schwachen Druckfeder 29, die
sich anderersei.ts an dem Kolben 17 abstützt.
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Auf der den Kolben 20 abgewendeten Seite der Trennwand 22 ist ein
mit dem Anschluß 4 versehener Raum 30 vorgesehen, der durch den Kolben 1G von einem
Raum 32 abgetrennt ist, welcher über einen Kanal 33 mit dem Anschluß 5 in Verbindung
steht. Der Kolben 16 wird durch einem Raum 22 angeordnete Druckfeder belastet.
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Das Doppelventil 6, 7 umfaßt zwei Druckfedern 35 und 36, von
denen
sich eine am Kolben 11 und di.e andere an einem verschieblichen Ventilrohr 37 des
Doppelventils abstützt.
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Bei gelöster, betriebsbereiter Druckluftbromse steht an den Anschlüssen
4 und 5 Druckluft an, während die An,schlüsse 1, 2 und 3 drucklos sind. Über den
Anschluß 4 si.nd der Raum 30 und über den mit dem Anschluß 5 in Verbindung stehenden
Kannal 33 der Raum 32 mit Druckluft gefüllt. Der Kolben 16 befindet sich daher unter
der Kraft der Feder 34 in seiner gezeichneten oberen Lage. Das Ventilteil 6 ist
unter dem Einfluß der auf den Kolben 11 wirkenden Feder 35 geöffnet und verbindet
den Raum 8 und damit die Anhängerbremsleitung mit der Atmosphäre, während das Ventilteil
7 geschlossen ist und ein Abströmen der im Speiseraum 9 anstehenden Druckluft verhindert.
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Beim Betätigen der Betriebsbremse steht an den Anschlüssen 1 und 2
eine der Betätigungsstärke entsprechende Druckhöhe an und die Räume 12 und 21 werden
mit Druckluft gefüllt. Der Kolben 11 bewegt sich dabei entgegen der Kraft der Feder
35 in Bezug auf die Zeichn.unT nach unten. und öffnet nach Schließen des Ventilteiles
6 unter Überwindung der Kraft der Feder 36 das Ventilteil 7, während der olben 17
an seinen Anschlag 19 gedrückt wird Aus dem Speiseraum 9 kann Druckluft über das
geöffnete Ventil 7 in den Raum 8 und damit die Anhängerbremsleitung einströmen.
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Der Kolben 20 wird durch die Druckbeaufschlagung des Raumes 21 ebenfalls
nach unten gedrückt und kommt zuerst am Feder teller 25 des Federblockes 23 zur
Anlage. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens 20 wird der Federteller 25
unter Entfesselung der Federkraft des Federblockes 23 von seinem ;nschlag 28 gelöst
und der Kolben 20 setzt auf den Kolben '17 auf. Durch das Druckgleichgewicht in
den Raumen 12 und 21 wird eine weitere Abwärtsbewegung des Kolbens 20 verhindert
Die beiden Federteller 24 und 25 kommen hierbei nicht zur gegenseitigen Anlage.
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Auf den Kolben 11 wirkt somit ü.ber die Kolbenstange 13 eine zu der
von der Druckbeaufschlagung des Raumes 12 herrührende Kraft zusätzliche raft, entsprechend
der entfesselten Federkraft des Federblockes 2/. Das Ventilteil 7 bleibt solange
geöffnet und das Ventilteil 7 solange geschlossen, bis in den Raum 8 und damit in
die Anhängerbremsleitung eine Druckhöhe eingespeist ist welche den Kolben 11 wieder
teilwe@se zurückzuführen vermag, bis das Ventilteil 6 schließt. Diese Druckhöne
ist gegeniiber der in den Raum 12 eingespeisten Druckhöhe um den Betrag der Federkraft
des entfesselten Federblockes 23 erhöht. Hierdurch ergibt sich während des gesamten
Bremsvorganges ein konstantes verstärktes Abbremsen des anhängers gegenüber dem
Straßenfahrzeug, so daß ein Auflaufen des Anhängers vermieden wird.
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Zum Lösen der Bremse werden die Räume 12 und 21 über das mit
den
Anschliissen 1 und 2 verbundene, nicht dargestellte Betriebsbremsventil entlüftet.
Hierdurch bewegen sich die Rolben 11 und 22 wieder in ihre dargestellte Lage, wodurch
das Ventilteil 6 öffnet und das Ventilteil 7 schließt und der und Raum 8#damit die
Anhängerbremsleitung drucklos werden.
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Fällt während des vorstehend beschriebenen Bremsvorganges infolge
eines Schadens. beispielsweise der mit dem Anschluß 1 verbundene Bremskreis aus,
wird im Raum 21 kein Druck aufgebaut. Der Druck 11 steuert dann ohne die zusätzliche
Kraft durch den vorgespannten Federblock 23 das Doppelventil-6, 7 wie vorstehend
beschrieben1 wobei sich der Kolben 17 wieder an seinem Anschlag 19 anlegt.
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Falls während der Betriebsbremsung am Anschluß 2 infolge eines Schadens
kein Druck ansteht und damit im Raum 12 kein Druck aufgebaut wird, bewegt sich der
Kolben 20 infolge der Druckbeaufschlagung des Raumes 21 in Bezug auf die Zeichnung
nach unten bis zur Anlage am Kolben 17, der sich anschliessend seinerseits am Kolben
11 anlegt und diesen mitnimmt, so daß das Doppelventil, wie vorstehend beschrieben,
betätigt wird. Die Kolben 10, 17 und 20 bilden dabei durch gegenseitige Anlage ein
starres Kolbensystem.
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Bei der Betätigung der Hilfsbremse Fnrd der im Beaufschlagungsraum
des nicht dargestellten Federspeicherzylinders
am herrschende Druck
und damit der/Anschluß 4 anstehende Druck erniedrigt. Hiermit wird auch der Druck
in Raum 30 gesenkt, so daß der im Beaufschlagungsraum 32 anstehende Druck den Kolben
16 entgegen der Kraft 34 in Bezug auf die Zeichnung abwärts zu drücken vermag. Die
Kolbenstange 15 nimmt dabei die Kolbenstange 13 über die Anschlagkupplung in der
Führung 14 mit, wodurch das Doppelventil 6, 7, wie bereits beschrieben, zur Druckbeaufschlagung
des Raumes 8 und der Anhängerbrensleitung betätigt wird.
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Zum lösen der Hilfsbremse wird der Beaufschlagungsraum des Federspeicherzylinders
und damit über den Anschluß 4 der Raum 30 wieder mit voller Druckhöhe beaufschlagt,
wodurch der Kolben 16 unter dem Einfluß der Feder 34 wieder in seine dargestellte
Trage zurückkehrt und damit auch däs Doppel ventil 6, 7 seine dargestellte Lage
wieder einnehmen kann, in der die Anhängerbremsleitung mit der Atmosphäre verbunden
ist.
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In Fig 2 ist ein Teilschnitt eines Anhängerbremsventils gezeigt, welches
im wesentlichen Aufbaut dem anhand der Fig. 1 beschriebenen. Anhängerbremsventil
entspricht. Lediglich der in den Raum 32 mündende Kanal 33 ist hierbei mit einem
ge sonderten Anschluß 40 für einen eigenen, nicht dargestellten-Vorratsluftbehälter
versehen, der gleichzeitig die Hilf@oremse mit Druckluft versorgt. Über ein Überströmventil
41 ist
der Kanal 33 mit dem Speiseraum 9 verbunden, wobei das Über
strömventil 41 in Strömungsrichtung zum Raum 9 öffnet. Ausserdem ist dem Anschluß
5 noch ein ebenfalls zum Speiseraum 9 hin öffnendes Überströmventil 42 nachgeschaltet.
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Die Trennung der Druckluftversorgung der Hilfsbremse und des Raumes
32 von der Druckluftversorgung des Anschlusses 5 weist den wesentlichen Vorteil
auf, daß auch im Falle eines Schadens an der Hilfsbremse, durch welchen mit den
Beaufschlagungsraum des Federspeicherzylinders auch der Raum 30 des Anhängerbremsventils
entleert wird, wodurch , wie vorher beschrieben, die Anhängerbremsleitung mit Druckluft
beaufschlagt wird, notfalls das Anhängerfahrzeug zur Reparatur der Hilfsbremse mitgenommen
werden kann. Über die defekt-e llilfsbremse entleert sich auch der an den Anschluß
40 angeschlossene, nicht dargestellte Vorratsluftbehälter, so daß sich wieder im
Raum 30 und im Raum 32 Druckgleichheit ausbilden kann, wodurch der Kolben 16 mittels
der Feder 34 in seine in Fig. 1 dargestellte Stellung zurückgebracht wird und demit,
wie vorher beschrieben, das Ventilteil 7 geschlossen und das Ventilteil 6 des Doppelventils
geöffnet wird.
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Nachdem der Federspeicherzylinder durch seine Notlöseeinrichtung in
seino Lösestellung gebracht wurde, kann das Straßenfahrzeug bis zu einer Reparaturwerkstätte
weiterfahren. Während dieser Fahrt kann der mitgeführte Anhänger, bei Betätigung
der Betriebsbremse mitgebremst
werden.
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Durch die Anordnung des zweiten Vorratsluftbehälters wird außerdem
der für eine Abbremsung des Anhängers zur Verfügung stehende Druckluftverrat vergrößert.