DE2251479A1 - Anhaengersteuerventil - Google Patents
AnhaengersteuerventilInfo
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Description
R.
16.10.1972
16.10.1972
1173 225U79
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1
Anhängersteuerventil
Die Erfindung bezieht sich auf ein Anhängersteuerventil für Zweikreis-Druckluftbremsanlagen 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 unter Zwischenschaltung eines Rückwirkkolbens vom Druck in der Anhängerbremsleitung, andererseits
vom Bremsdruck in je einem der beiden Bremskreise beaufschlagbar sind, wobei der Rückwirkkolben einen mit einem
Doppelventilkörper zusammenarbeitenden Ventilsitz trägt, derart, daß der Doppelventilkörper mit dem Ventilsitz ein Auslaßventil
bildet, welches zusammen mit einem Einlaßventil zum Be- und Entlüften der Anhängerbremsleitung bestimmt ist, und wobei
das Anhängersteuerventil wahlweise durch Druckanstieg in den beiden Betriebsbremskreisen oder durch Druckabsenkung in
einem Pederspeicherbremskreis betätigbar ist.
" 4Q9818/0548 "2"
B ORIGINAL
-2- 117 3
225H79
Ein derartiges Ventil ist bekannt (CH 515 813). 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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anhängersteuerventil
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Anhängersteuerventil bei Betätigung vom Bremskolbenglied des
Pederspeicherbremskreises eine gegenüber einer Betätigung von den dem Betriebsbremsdruck unterliegenden Bremskolben
nicht so starke Voreilung der Anhängerbremse bewirkt. Eine den Druckverlauf in der zum Anhänger führenden Bremsleitung
darstellende Kurve soll also beim Betätigen des Anhängerventils von den dem Betriebsbremsdruck unterliegenden
Bremskolben einen Knickpunkt mit zuerst starker Voreilung und dann verlangsamten weiterem Druckanstieg haben; jedoch
soll beim Betätigen des Anhängersteuerventils durch Druckabsenkung im Federspeicherbremskreis die entsprechende
Druckkurve keinen Knickpunkt aufweisen; d.h. in diesem Fall soll eine zu starke Voreilung der Anhängerabbremsung vermieden
werden, weil - wie später anhand der Patentzeichnung erläutert wird - beim Betätigen des Anhängersteuerventils
durch Druckabsenkung im Federspeicherbremskreis selbsttätig bereits eine gewisse, durchaus ausreichende Voreilung der
Anhängerabbremsung auftritt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
der Rückwirkkolben in an sich bekannter Weise zweiteilig ist, daß ferner von den beiden Teilen des Rückwirkkolbens
jeder für sich auf die beiden hintereinandergeschalteten Bremskolben zurückwirken kann und daß ein innerer Teil des
Rückwirkkolbens ständig an den beiden Bremskolben des Zugwagenbremskreises anliegt und durch eine Verbindung (Rohrstück,
Flansch) die Rückwirkung auf das dem Druck in dem Pederspeicherbremskreis unterliegende Bremskolbenglied allein
bestimmt.
4Q9818/05A8 BAD 0RIG1NAL
-3-
I 17 3
-3- 22bU79
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen:
Fig. 1 ein Anhängerbremsventil im Schnitt, Fig." 2 ein Diagramm über den Druckverlauf beim Betätigen
des Anhängerbremsventils vom Druck in den Betriebsbremskreisen und
Fig. 3 ein Diagramm über den Druckverlauf beim Betätigen
des Anhängerbremsventils vom Druck in dem Federspeicherbremskreis.
Ein Anhängersteuerventil hat ein Gehäuse 1, in dessen oberen Teil zwei Bremskolben 2 und ■ 3 gleichen Außendurchmessers
angeordnet und beweglich sind.
Ein Anschlußstutzen H dient zum Anschluß einer ersten, mit
einem Bremskreis I verbundenen Bremsleitung 5 und stellt die Verbindung zu einem Bremsdruckraum 6 her, der über dem ersten
Bremskolben 2 liegt. Der Bremskolben 2 hat eine aus zwei axial hintereinander angeordneten Dichtringen bestehende
Doppeldichtung 7. Zwischen den Dichtringen liegt ein Außenluftraum 8. .
Ein zweiter Anschlußstutzen 9 ist zum Anschließen einer zweiten, mit einem Bremskreis II verbundenen Bremsleitung 10 bestimmt
und stellt die Verbindung zu einem Bremsdruckraum 11 her, der zwischen dem ersten Bremskolben 2 und dem zweiten Bremskolben
liegt. Der Bremskolben 3 trägt eine einfache Ringdichtung 12 und hat einen hochgezogenen Ringansatz 13, der auf einem durchbohrten
Zylinderzapfen 14 des ersten Bremskolbens 2 abgedichtet
gleiten kann.
Auf der anderen Seite des zweiten Bremskolbens 3 liegt ein
Außenluftraum 15, der über ein Filter 16 Außenluftverbindung
-4-
A 0 9 8 1 87 0 5 4 8.
ORfGiNAL
11 7
"4" 225H79
hat. In dem Außenluftraum 15 ist ein vorgespanntes Federelement
angeordnet, das aus mehreren, auf einem Kreis gleichmäßig verteilten Schraubendruckfedern 17 besteht. Die Federn
17 stützen sich einerseits auf einem in das Gehäuse 1 eingesetzten
Ring 18 und andererseits auf einem äußeren Kolbenteil 20 eines zweiteiligen Rückwirkkolbens 20/21 ab. Der
innere Kolbenteil 21 ist über Axialansätze 19 ständig mechanisch mit den beiden Bremskolben 2 und 3 verbunden. Zu diesem Zweck
unterliegt der innere Kolbenteil 21 der Kraft einer Feder 22, die ihn gegen die Bremskolben 2 und 3 drückt. Der
äußere Kolbenteil 20 hat eine Ringschulter 23* mit der er sich an den Bremskolben 3 anlegen kann. Der innere Kolbenteil
21 ist in dem äußeren Kolbenteil 20 abgedichtet beweglich.
Der zweiteilige Rückwirkkolben 20/21 bildet die bewegliche
Wand einer über einen Anschlußstutzen 25 an eine Anhängerbremsleitung 26 angeschlossenen Druckwechselkammer 27>
deren andere Wand eine feste Gehäusewand 28 ist. Diese feste Gehäusewand 28 trägt den Einlaßventilsitz 29 eines Doppelsitzventiles
29/30/31, dessen Auslaßventilsitz 30 an dem inneren Kolbenteil 21 des Rückwirkkolbens 20/21 angebracht
ist. Der Schließkörper 31 des Doppelsitzventils 29/30/31 hat eine angeformte Dichtlippe 31'» mit der er auf einem
Rohrstück 32 gleitet. Das Rohrstück 32 durchdringt das Doppelsitzventil 29/30/31 und weist einen Flansch 33 auf,
mit dem es an dem den Auslaßventilsitz 30 tragenden inneren
Kolbenteil 21 des Rückwirkkolbens 20/21 angreifen kann. Außerdem trägt das Rohrstück 32 ein Kolbenglied 3^» das einerseitsdem
Vorratsdruck in einer Kammer 35 und andererseit$ dem Federspeicherdruck in einer Kammer 36 unterliegt. Zwischen dem
Auslaßventilsitz 30 und der Dichtlippe 31* hat das Rohrstück
32 mindestens einen Radialdurchbruch 37 z:ur Äußenluftverbindung
des Druckwechselraumes 27.
-S-
409 818/0548
Das Kolbenglied 31J ist als Stufenkolben ausgebildet. Es liegt
aber auf der Hand, das es bei Bedarf auch als Einfachkolben hergestellt sein und zum Erreichen unterschiedlicher Kraftabgabe
mit einem Federglied kombiniert sein kann.
Das beschriebene Anhängersteuerventil arbeitet wie folgt:
Bei gelöster Bremse sind die Bremsleitungen 5 und 10 ohne Druck, und die beiden Bremskolben 2 und 3 sind in ihrer
oberen Endstellung. Die Anhängerbremsleitung 26 ist über den Druckwechselraum 27, über das offene Auslaßventil 30/31»
den Durchbruch 37 und das hohle Rohrstück 32 entlüftet. Die Anhängerbremse ist unbetätigt.
Wenn bei intakter Anlage beide Bremsleitungen 5 und 10 zum
Zwecke des Bremsens unter Druck gesetzt werden, gelangen auch die beiden Räume 6 und 11 unter Bremsdruck. Der
Bremskolben 2 läuft mit, weil seine obere Wirkfläche größer ist als die untere, wodurch der Ansprechdruck
kleiner ist. über diese Differenzfläche nimmt der Kolben 2 zusammen mit dem Kolben 3 an der Betätigung des Anhängerventils
teil. Fällt der die Leitung 5 versorgende Bremskreis I aus, so bleibt der Bremskolben 2 stehen, und der Bremskolben
3 arbeitet allein. Wenn der an die Leitung 10 angeschlossene Bremskreis II ausfällt, gelangt nur der Bremsdruckraum
6 unter Druck und der Bremskolben 2 betätigt' das Anhängersteuerventil.
Bei allen drei beschriebenen Betätigungsmöglichkeiten wird die Bewegung eines oder beider Bremskolben 2,3 über die
Axialansätze 19 auf den inneren Kolbenteil 21 des Rückwirkkolbens 20/21 übertragen, der sich gegen die Kraft der
Feder 22 in Richtung auf den Ventilschließkörper 30 bewegt und mit seinem Auslaßventilsitz 30 das Auslaßventil 30/31
-6-
409818/0548
-6- 1173
2 2 5 U 7 9
schließt. Damit wird die Außenluftverbindung der Anhängerbremsleitung
26 unterbrochen.
Weiterer Hub der Bremskolben 2 und 3 in Betätigungsrichtung
bewirkt nun ein Abheben des Ventilschließkörpers 31 von dem gehäusefesten Einlaßventilsitz 29. Bei geöffnetem
Einlaßventil 29/31 strömt Vorratsluft aus der Vorratskammer 35 in die Druckwechselkammer 27 und von dort in die Anhängerbremsleitung 26. Die Anhängerbremse erhält Druck.
In dem in der Fig. 2 dargestellten Schaubild über den Druckverlauf,
in dem auf der Ordinate der Anhängerbremsdruck p. und auf der Abszisse der Zugwagenbremsdruck p„ aufgetragen
wurde, ist der Punkt 45 erreicht. Der Druck in der Anhängerbremse
steigt nun bis zum Punkt 46 in dem Schaubild steil an, um die Anhängerbremse möglichst schnell zum Ansprechen
zu bringen. Im Punkt 46 liegt ein Knickpunkt der Kurve, von dem aus die Kurve etwa auf einer 45 -Linie
ansteigt, d.h. von dem Punkt 46 an ist die Voreilung des
Anhängerbremsdruckes beendet. Das Ende der Voreilung wird im Anhängersteuerventil dadurch erreicht, daß der in die
Anhängerbremsleitung eingesteuerte Druck den zweiteiligen Rückwirkkolben 20/21 derart wirksam werden läßt, daß sich
der äußere Kolbenteil 20 mit seiner Ringschulter 23 an den Bremskolben 3 anlegt. Durch die Zweiteiligkeit des Rückwirkkolbens
20/21 wird in dieser ersten Bremsphase bereits eine Abstufbarkeit der Bremsung des Anhängers erreicht.
Nach dem Anlegen des äußeren Kolbenteils 20 am Bremskolben 3 wirkt der Rückwirkkolben 20/21 so, als ob er aus einem
Stück bestände. Das Auswiegen des die Anhängerbremsen betätigenden Bremsdruckes wird nun also von dem großflächigen^
gesamten Rückwirkkolben 20/21 beeinflußt, so daß auch die Stufbarkeit des Enddruckes in der Anhängerbremse verhältnismäßig
fein ist.
-j-
4098 1 8/0548
ί I 7 3
Bevor nun die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Anhänger-Steuerventils
beim Betätigen vom Druck in der Federspeicherbremsanlage
beschrieben wird, soll anhand des Diagramms nach der Fig. 3 untersucht werden, wie sich
eine durch das Anhängersteuerventil bewirkte Voreilung der Anhängerbremse auswirken würde, wenn ein ohne besondere
Kunstgriffe ausgeführtes Anhängersteuerventil durch den absinkenden Federspeicherdruck in der Federspeicherbremsanlage
im Bremssinn umgeschaltet wird.
Ein solcher angenommener Druckverlauf ist in der Fig. 3
gestrichelt dargestellt. Rechts auf der Abszisse·ist der
Druck in der Federspeicherbremsanlage aufgetragen. Auf der
Ordinate nach oben ist der Druck in der Anhänger-Bremsleitung 26, auf der Ordinate nach unten die Abbremsung des
Zugwagens in Prozent und auf der Abszisse nach links die Abbremsung des Anhängers, ebenfalls in Prozent, aufgetragen.
Wenn durch Betätigen eines Feststell- bzw. Hilfsbremsventils oder durch einen Defekt in der Federspeicherbremsleitung
der Druck in der Kammer 36 absinkt,, arbeitet das Anhängersteuerventil
ähnlich, wie bei seinem Betätigen durch die Bremskolben 2 und 3· Ein erster Unterschied besteht
jedoch darin, daß der Flansch 33 den inneren Kolbenteil 21 nach unten zieht und damit das Doppelsitzventil 29/30/31
umschaltet.
Der Federspeicherbremszylinder beginnt, wie das Diagramm
zeigt, bei einem Druck von etwa 4,6 bar (Ordinate, rechte
Seite) Bremskraft im Zugfahrzeug abzugeben. Zu diesem
Zeitpunkt wäre - wie der gestrichelt dargestellte Druckverlauf
(Linie 38) erkennen läßt -* nach einer Projezierung:
über eine vom Gesetzgeber festgelegte: Zuordnung der Anhängerabbremsung
zum Druck in der Anhängerbremsleitung
-8- 22SU79
zum Druck in der Anhängerbremsleitung (Linie 39) eine Abbremsung im Anhänger von 11 % vorhanden (Punkt 1IO auf
der linken Seite der Abszisse). Daraus ist zu erkennen, daß im Anhänger bereits eine verhältnismäßig hohe Abbremsung
erreicht wäre, wenn im Zugfahrzeug die Abbremsung gerade erst beginnt. Eine so starke Voreilung der Anhängerbremse
ist nicht wünschenswert, weil sie eine gefährliche Überbremsung des Anhängers bewirkt.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß beim Betätigen des Anhängersteuerventils vom Federspeicherbremsdruck,
die beim Betätigen des Anhängerbremsventils vom Betriebsbremsdruck notwendige und den Knickpunkt 37 bewirkende
Voreilung ausgeschaltet wird.
Wie der das erfindungsgemäße Anhängersteuerventil charakterisierende
Druckverlauf (voll ausgezogene Linie 1Il) erkennen läßt, ist beim Betätigen des Anhängersteuerventils durch
den Druck in der Federspeicherbremse die Voreilung ausgeschaltet. Ein Knickpunkt in der Linie 1Il gibt es nicht.
Die gleiche Projektion über die vom Gesetzgeber festgelegte Zuordnung der Anhängerabbremsung zum Druck in der
Anhängerbremsleitung (Linie 39) ergibt nun für den gleichen Einsatzpunkt der Federspeicherbremse einen um 3 % niedrigeren
Wert von 8 % für die Abbremsung im Anhänger (Punkt
Im Anhängersteuerventil wird der Knickpunkt 37 der Linie 38 dadurch in Fortfall gebracht, daß der äußere Rückwirkkolbenteil
20 nicht an dem inneren, mit dem Bremskolbenglied 34 über den Flansch 33 verbundenen Rückwirkkolbenteil
21 angreifen kann. Dadurch wird die Rückwirkung auf das dem Druck in dem Federspeicherbremskreis unterliegende
-9-
A098 1 8/0548
"9" . 225U79
Bremskolbenglied J>k allein durch den inneren Rückwirkkolbenteil
21 bewirkt und der Druckverlauf nach der Linie 41 erreicht.
-Ϊ0-
AO98 1 8/0548
Claims (1)
- AnspruchAnhängersteuerventil für Zweikreis-Druckluftbremsanlagen 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 unter Zwischenschaltung eines Rückwirkkolbens vom Druck in der Anhängerbremsleitung, andererseits vom Bremsdruck in je einem der beiden Bremskreise beaufschlagbar sind, wobei der Rückwirkkolben einen mit einem Doppelventilkörper zusammenarbeitenden Ventilsitz trägt, derart, daß der Doppelventilkörper mit dem Ventilsitz ein Auslaßventil bildet, welches zusammen mit einem Einlaßventil zum Be- und Entlüften der Anhängerbremsleitung bestimmt ist, und wobei das Anhängersteuerventil wahlweise durch Druckanstieg in den beiden Betriebsbremskreisen oder durch Druckabsenkung in einem Pederspeicherbremskreis betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückwirkkolben (20,21) in an sich bekannter Weise zweiteilig ist, daß ferner von den beiden Teilen des Rückwirkkolbens (20,21) jeder für sich auf die beiden hintereinandergeschalteten Bremskolben (2,3) zurückwirken kann und daß ein innerer Teil (21) des Rückwirkkolbens (20,21) ständig an den beiden Bremskolben (2,3) des Zugwagenbremskreises anliegt und durch eine Verbindung (Rohrstück 32, Plansch 33) die Rückwirkung auf das dem Druck in dem Fed'irspeicherbremskreis unterliegende Bremskolbenglied (31O allein bestimmt.40981 8/05481*Leerseite
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |