DE2246236A1

DE2246236A1 - Anhaengersteuerventil

Info

Publication number: DE2246236A1
Application number: DE2246236A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Beck; Manfred Siebold
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-09-21
Filing date: 1972-09-21
Publication date: 1974-03-28
Also published as: CH557249A; BR7307324D0; US3861761A; JPS4970331A; ATA794873A; AT335865B; GB1388984A

Description

κ. ^{ίΧ ίΒ}

20.9.1972 He/hs

Anlage zur Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1

Anhängersteuerventil ·-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anhängersteuerventil für Zweikreis -Drückluftbremsanlagen von Straßenfahrzeugen, deren Anhängerbremsleitung in Abhängigkeit vom Bremsdruck in mindestens einem der beiden Bremskreise der Zugwagen-Betriebsbremse abgestuft be- und entlüftbar ist, wobei das Steuerventil zwei gleichsinnig axial verschiebbare Bremskolben aufweist, die einerseits vom Druck in der Anhängerbremsleitung, andererseits vom Bremsdruck in je einem der beiden Bremskreise beaufschlagbar sind und einen mit einem Doppelventilkörper zusammenarbeitenden Ventilsitz tragen, derart, daß der Doppelventilkörper mit.dem Ventilsitz ein Einlaßventil bildet, und bei dem der Einlaßventilsitz am Ventilgehäuse angeordnet i".t, welche beiden Ventile zum Be- und Entlüften der Anhängerbrems.? ^i tung bestimmt sind,

409813/0 6 51

R. ι ι 16

Ein derartiges Ventil ist bekannt (CH 515813). Bei diesem bekannten Ventil wird beim Einsteuern die gesamte Reaktionsfläche über eine vorgespannte Feder unwirksam gehalten, bis der ansteigende Druck in der Anhängerbremsleitung den Rückwirkkolben an der den Auslaßventilsitz tragenden Kolbenstange zur Anlage bringt. Vor dem Anlegen des Rückwirkkolbens ist keine Abstufung des in die Anhängerbremsleitung eingesteuerten Druckes möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anhängersteuerventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem nach Überwindung der Ventilansprechstufe sofort eine feine Abstufbarkeit des Druckes in der Anhängerbremsleitung eintritt.

Zwar ist es bereits bekannt, zur Abstufbarkeit zwei ineinander angeordnete Aktions- und Reaktionskolben zu verwenden (Dt-OS I963879); bei dieser bekannten Bauart ist aber eine Vielzahl von Kolben mit den dazu notwendigen Dichtungen verwendet. Außerdem ist der den Anhängerbremsdruck in seiner Höhe bestimmende zweite Kolbenteil des Bremskolbens verhältnismäßig klein, so daß die Stufbarkeit des Anhängerbremsdruckes grob ist.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens einer der beiden dem Druck in einem der Bremskreise unterliegenden Bremskolben zweigeteilt ist und einen ersten Kolbenteil mit einer ein schnelles Ansprechen des Anhängersteuerventils gewährleistenden, großen Kolbenfläche und einen, entgegengesetzt zum ersten Kolbenteil arbeitenden zweiten Kolbenteil hat, der beim ersten, schnellen Druckanstieg in der dem Anhängersteuerventil nachgeschalteten Anhängerbremsleitung durch eine vorgespannte Feder an einem Gehäuseanschlag unwirksam festgehalten ist und nach Überschreitung einer bestimmten Druckhöhe des auf ihn einwirkenden primären BremsIei^tungsdruckes die Kraft der Feder überwindet und entgegen zur Kraft des ersten Kolbenteiles wirksam ist und daß die dann nur noch wirksame Differenzfläche der beiden Kolbenteile etwa gerade so groß ist wie die Reaktionsfläche eines dem in die Anhängerbremsleitung eingesteuerten Druck unterliegenden und die Ventilsteuerung stufbar machenden Rückwirkkolbens.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. 4098 1-3/0651

-3 - ' " ft· t ι ι ε

Ein Anhängersteuerventil hat ein Gehäuse 1, in dessen oberem Teil zv/ei Bremskolben 2 und 3 angeordnet ,und beweglich sind. Der eine Bremskolben ist ist zweigeteilt und hat einen ersten, großflächigen Kolbenteil 4 und einen zweiten, kleineren Kolbenteil 5* der entgegengesetzt zum ersten Kolbenteil 4 arbeitet. Der erste Kolbenteil 4 ist als Stufenkolben ausgebildet und unterliegt mit einer großen Kolbenfläche 6 dem Druck in einem Bremskreis I und mit einer kleinen Kolbenfläche 7 dem Druck im Bremskreis II. Der Bremskreis I ist mit einem über dem Kolbenteil 4 liegenden Bremsdruckraum 8 und'der Bremskreis II mit einem zwischen dem Kolbenteil 4 und dem Bremskolben Jangeord- ' neten Bremsdruckraum 9 verbunden.

Der zweite Kolbenteil 5 hat einen annähernd gleichen Außendurchmesser wie der zweite Bremskolben 5 und wie der kleinere Kolben des Stufenkolbens 4. Der Kolbenteil 5' unterliegt der Kraft einer vorgespannten Feder 10, die ihn in Ruhestellung des Anhängersteuerventils an einem Gehäuseanschlag 11 unwirksam festhält. Der zweite Kolbenteil 5 ist mit dem ersten Kolbenteil 4 über eine ein axiales Bewegungsspiel zulassende Verbindung 12 gekuppelt, so daß die beiden Kolbenteile 4 u. 5 nach Überwindung des Spiels miteinander gekuppelt sind. Die dann nur noch wirksame Differenzfläche 20 der beiden Kolbenteile 4 u. 5 ist gerade so groß wie die "in einem Druckwechselraum Ij5 liegende Reaktionsfläche eines Rückwirkkolbens 14. Der Rückwirkkolben 14 ist auf der Rückseite des zweiten Bremskolbens 5 angeordnet und hat den gleichen Durchmesser wie dieser.

Die Verbindung 12 der beiden Kolbenteile 4 u. 5 wird durch eine Hc^lschraube I5 gebildet, die einen Plansch· 16 und einen zylindrischen Gleitbereich I7 hat. Ein Gewindeteil 18 der Hohlschraube 15 ist in den Kolbenteil 4 eingeschraubt, und der Kolbenteil 5 gleitet mit einer Innendichtung I9 auf dem zylindrischen Gleitbereich 17 der Hohlschraube I5. Die Verbindung 12 der beiden Kolbenteile 4 u. 5 wird dann zur festen Kupplung, wenn nach Überschreitung einer bestimmten Druckhöhe des auf den Kolbenteil 5 einwirkenden, primären Bremsleitungsdruekes die Kraft der Feder Überwunden wird und sich der Kolbenteil 5 an den Flansch 16 anlegt. Dann wirkt in Ventilbetätigungsrichtung nur die Differenz fläche 20 der beiden Kolbenteile 4 u. 5.

■409813/0651

- 4 - ft t t

Ein die vorgespannte Feder 10 aufnehmender* Raum 21 ist durch die Hohlschraube 15 hindurch mit einem auf der anderen Seite des Gehäuses 1 liegenden Außenluftanschluß 22 verbunden. Ebenfalls Ausßenluftverbindung über diesen Anschluß haben ein Raum 23 " zwischen den beiden Stufen des Stufenkolbens 4 und ein Raum zwischen dem zweiten Bremskolben 3 und dem Rückwirkkolben 14.

Der Rückwirkkolben 14 trägt einen Auslaßventilsitz 25_# und ein Einlaßventilsitz 26 ist an einer gehäusefesten Wand 27 des Gehäuses 1 angebracht. Mit beiden Ventilsitzen 25 und 26 arbeitet ein Ventilschließkörper 28 zusammen, der in einem"Vorratsraum 29 angeordnet ist. Die Ventilteile 25, 26 und 28 bilden ein Doppelsitzventil 25/26/28 des Anhängersteuerventiles. Mit dem Auslaßventilsitz 25 fest verbunden ist ein Rohrstück 30* das ein Kolbenglied 3¹ trägt, das einerseits dem Vorratsdruck in dem Vorratsraum 29 und andererseits dem Druck in einem Federspeicherdruckraum 32 unterliegt. Das Kolbenglied 3I ist in Druckrichtung des Vorratsdruckes im Vorratsdraum 29 über einen Sprengring 3^ fest mit dem Rohrstück 30 verbunden. Dagegen ist es in Gegenrichtung frei, damit nicht bei jeder Betätigung des Auslaßventilsitzes 25 von den Bremskolben 2 oder 3 her das Kolbenglied 3I mitbewegt wird und die genannte Belitigung ohne größere Gegenkräfte im Ventil erfolgen kann.

Eine an den Druckwechselraum 13 angeschlossene Anhängerbremsleitung trägt die Bezugszahl 33·

Eine ähnlich lose Verbindung besteht zwischen dem Kolbenteil 4 und dem Kolben 3* die sich in der dargestellten Lage zwar voneinander weg, aber nicht aufeinander zu bewegen können.

Das beschriebene Anhängersteuerventil arbeitet wie folgt:

Bei gelöster Bremse sind die Bremskreise I und II ohne Druck, und die beiden Bremskolben 2 und 3 befinden sich in ihrer oberen Endstellung. Die Anhängerbremsleitung 33 ist über den Druckwechselraum 13, über das offene Auslaßventil 25/28 und einen Durch-/ bruch in der Wand des Rohrstückes 30 entlüftet. Die Anhängerbremse ist unbetätigt.

- 5 - ·
409813/0651

Λ. 1116

Wenn bei intakter Anlage beide Bremskreise I und II zum Zwecke des Bremsens unter Druck gesetzt werden, gelangen auch die Räume 8 und 9 unter Bremsdruck. Da die Kolbenfläche 6 größer ist als die Kolbenfläche 7 und der Kolbenteil 5 zunächst wirkungslos ist, überwiegt eine nach unten gerichtete Kraft. Das Auslaßventil 25/28 schließt, und das Einlaßventil 26/28 öffnet. Druckmittel aus der Vorratskammer 29 gelangt in die Druckwechselkammer 13 und strömt in die Anhängerbremsleitung 33. Die große wirksame Kolbenfläche 6 bewirkt, daß bereits bei geringem Druckanstieg das Doppelventil 25/26/2*8 umschaltet, wobei die Bremsung auch bereits in dieser ersten Bremsphase abstufbar ist.

Nach einem gewissen, steilen Druckanstieg in der Anhängerbremsleitung 35 wird bei weiterer Drucksteigerung auf der Primärseite 'eine Druckgremze erreicht, bei der die Feder 10 nachgibt und der kleinere Kolbenteil 5 einen Hub in Gegenrichtung zum Kolbenteil 4 macht. Der Kolbenteil 5 gleitet dabei auf der Hohlschraube 15* bis er den Flansch 16 erreicht.Nun sind die beiden Kolbenteile 4 und 5 miteinander gekuppelt und in Bremsrichtung ist nur noch die Differenzfläche 20 wirksam. Da diese Fläche 20 gerade so groß ist wie die des Rückwirkkolbens 14, steigt der Druck in der Anhängerbremsleitung 33 jetzt etwa' in dem gleichen Verhältnis an wie der Primärdruck, d.h., die Voreilung der Anhängerbremse ist beendet. Eine entsprechende Druckkurve hat also nach steilen Anstieg einen Knickpunkt, von dem aus ein ungefähr 45°-Anstieg erreicht wird. An der Bewegung des Auslaßventilsitzes 25 und des ■ mit diesem verbundenen Rohrstück 30 nimmt das Kolbenglied 3I nicht teil, weil das Rohrstück 30 im Kolbenglied 3I ungehindert nach unten gleiten kann. Auch in dieser Schaltphase des Anhängersteuerventils ist durch die großen wirksamen Kolbenflächen eine gute Abstufbarkeit des eingesteuerten Bremsdruckes zu erreichen. Bei sinkendem Primärdruck gehen alle beweglichen Ventilteile wieder in ihre Ausgangsstellung zurück.

Durch Verstellen der Verbindung 12 ist es möglich, den Abstand des Flansches 16 von dem Kolbenteil 5 zu verändern. Da dann beim Anlegen des Kolbenteils 5 die Vorspannung der Feder 10 eine andere :^!st, kann durch dieses Verstellen die Lage des Knickpunktes veränc art werden.

- 6 - "
409813/0651

K. t 1 1

Fällt der Bremskreis II aus, so ändert sich nichts an der beschriebenen Wirkungsweise des Ventils. Wenn jedoch der Bremskreis I ausfällt, steigt der Anhängerbremsdruck von Anfang an gleichmäßig an. Ein Khickpunkt in einer Druckkürve wird nicht erreicht. Bei dem Umschalten des Ventils bewegen sich die beiden Kolben 4 und 3 auseinander.

Das gleiche gilt auch, wenn die Federspeicherbremse durch Druckabsenkung im Druckraum 5² zum Ansprechen gebracht wird. Auch in diesem Fall wird ein Knickpunkt in der Druckkurve nicht erreicht.

Bei Bedarf ist es e möglich, zusätzlich zu dem Bremskolben auch den Bremskolben 3 zweiteilig zu machen. Dann wird bei Ausfall des Bremskreises I auch ein Knickpunkt in der Druckkurve erreicht.

4098 13/0651

Claims

ROBERT BOSCH GMBH K-. 1 11 6 He/hs

Stuttgart

Ansprüche

l.)> Anhängersteuerventil für Zweikreis-Druckluftbrernsanlagen von Straßenfahrzeugen, deren Anhängerbremsleitung in Abhängigkeit vom Bremsdruck in mindestens einem der beiden Bremskreise der Zugwägen-Betriebsbremse abgestuft be- und entlüftbar ist, wobei das Steuerventil zwei gleichsinnig axial verschiebbare Bremskolben aufweist, die einerseits vom Druck in der Anhänger-^ bremsleitung, andererseits vom Bremsdruck in je einem der beiden Bremskreise baufschlagbar sind und einen mit einem Doppelventilkörper zusammenarbeitenden Ventilsitz tragen, derart, daß der Doppelventilkörper mit dem Ventilsitz ein Einlaßventil bildet, und bei dem der Einlaßventilsitz am· Ventilgehäuse angeordnet ist, welche beiden Ventile zum Be- und Entlüften der Anhängerbremsleitung bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden dem Druck in einem der Bremskreise (i oder II) unterliegenden Bremskolben (4, 5) zweigeteilt ist und einen · ersten Kolbenteil (4) mit einer ein schnelles Ansprechen des Anhängersteuerventils gewährIeistenden, großen'Kolbenfläche und einen, entgegengesetzt zum ersten Kolbenteil (4) arbeitenden zweiten Kolbenteil (5) hat, der beim ersten, schnellen Druckanstieg in der dem Anhängersteuerventil- nachgeschalteten Anhängerbremsleitung (33) durch eine vorgespannte Feder (107)an einem Gehäuseansehläg (11) unwirksam festgehalten ist und nach Überschreitung einer "bestimmten Druckhöhe des auf ihn einwirkenden primären Bremsleitungsdruckes die Kraft der Feder (10) überwindet und entgegen zur Kraft des ersten Kolbenteiles (4) wirksam ist und daß die dann nur noch wirksame Differenzfläche (20) der beiden Kolbenteile (4, 5) etwa gerade so groß ist wie' die Reaktionsfläche eines dem in der Anhängerbremsleitung (33) eingesteuerten Druck unterliegenden und die Ventilsteuerung stufbar machenden Rückwirkkolbens (14).

40 9813/0651

ROBERT BOSCH GMBH -«ir- K. 1 1 1 6 He/hs

Stuttgart .
2. Anhängersteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt, an dem durch Angreifen des zweiten Kolbenteiles (5) an dem ersten Kolbenteil (4) die wirksame Gesamtfläche des Bremskolbens (4, 5) der des Rückwirkkolbens (14) gleichgesetzt wird, durch eine Verbindung (12) bestimmt ist, die ein gewisses Axialspiel zuläßt und deren"Lage verstellbar ist.
3. Anhängersteuerventil nach einen der Ansprücke 1 oder 2 mit
einem den Auslaßventilsitz tragenden Rückwirkkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückwirkkolben (14) ein mit ihm fest verbundenes Rohrstück (30) hat, auf dem ein einerseits dem
Vorratsdruck und andererseits dem Federspeicherdruck unterliegendes Kolbenglied (31) angeordnet ist.
4. Anhängersteuerventil nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenglied (31) in Druckrichtung des Vorratsdruckes fest mit dem Rohrstück (30) gekuppelt, in Gegenrichtung aber frei ist.

409813/0651