DE2415482C3 - Mehrkreis-Druckluftbremsanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrkreis-Druckluftbremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Mehrkreis-Druckluftbremsanlage ist durch die FR-PS 14 57 051 bekannt. Bei dieser Anlage weist das zur Betätigung der Federspeicherbremsen dienende Relaisventil drei Relaiskolben auf, von denen zwei über die Kolbenstange fest miteinander verbunden sind und daher stets gemeinsam bewegt werden, während der dritte Relaiskolben in einer Parallelbohrung angeordnet ist und nur über einen Umlenkhebe! auf das Be- und Entlüftungsventil einwirken kann. Die bekannte Bremsanlage ist daher relativ aufwendig im Aufbau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrkreis-Druckluftbremsanlage der eingangs genann- ^hl> ten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine Überlagerung von Betriebsbremse und Federspeicherbremse verhindert und gleichzeitig ein selbsttätiges und der Bremskraft des Vorderachsbremskreises proportionales Einsetzen der Federspeicherbremse bewirkt, wenn der Hinterachsbremskreis schadhaft ist

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung stellen die Merkmale -des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 2 dar, für welchen Schutz nur in Verbindung mit den Merkmaien des Anspruchs 1 begehrt wird.

Die Bremsanlage nach der Erfindung ist einfach im Aufbau und erfüllt drei Funktionen: In ihrer ersten Funktion wirkt sie analog wie das Hilfsbremsventil im Federspeicherbremskreis. In ihrer zweiten Funktion sichert sie bei einer gleichzeitigen Betätigung der Betriebs- und der Hilfsbremse das Gestänge, das die Bremskraft von den Bremszylindern auf die Bremsbakken der Hinterräder überträgt, gegen Überlastung. In ihrer dritten Funktion schaltet sie bei einem Schadhaftwerden des Hinterachsbremskreises die Federspeicherzylinder selbsttätig und allmählich ein, so daß deren auf die Hinterachse wirkende Bremskraft allmählich ansteigt und zur Bremskraft proportional ist, die auf die Vorderachse einwirkt Das Relaisventil der Mehrkreis-Druckluftbremsanlage ist so gestaltet, daß seine beweglichen Teile bei jeder Betätigung des Ventils sowohl über die Betriebsbremse als auch über die Feststellbremse ihre Lage verändern. Auf diese Weise wird eine ständige Bereitschaft des Ventils zur Erfüllung jeder der drei beschriebenen Funktionen gewährleistet. Die Abtrennung der Räume, die an verschiedene Betriebsbremskreise angeschlossen sind, durch die Zwischenschaltung eines Raumes, der ständig mit der Außenluft verbunden ist, sichert bei Schadhaftwerden eines Betriebsbremskreises die volle Leistungsfähigkeit des anderen Betriebsbremskreises. Undichtigkeiten an einem Dichtungsring zwischen einem Druckraum, der in einen Betriebsbremskreis eingeschaltet ist und dem. Raum, der mit der Außenluft verbunden ist, hat einen Druckabfall zur Folge, der keinen Einfluß auf die Wirksamkeit des anderen Betriebsbremskreises ausübt und die Entstehung einer Störung signalisiert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.

Es zeigt F i g. 1 ein Relaisventil einer Mehrkreis-Druckluftbremsanlage im Längsschnitt,

Fig.2 eine schematische Darstellung einer Mehrkreis-Druckluftbremsanlage mit zwei Betriebsbremskreisen zur Betätigung von Bremsen mit Membranoder Kolbenbremszylindern an der Vorderachse und mit kombinierten Federspeicherbremszylindern an der Hinterachse.

Das Relaisventil der Mehrkreis-Druckluftbremsanlage besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer gehäusefesten Trennwand 2, in der eine Gleitführung 3 ausgebildet ist. Im Gehäuse befindet sich außerdem ein Be- und Entlüftungsventil, das aus einem Ventilsitz 4 mit einem zugehörigen Absperrkörper 5, der zwei Dichtungen 6 und 7 und eine durchgehende Bohrung 8 aufweist, und einem Ventilsitz 18 besteht. Der im Gehäuse verschieblich angeordnete Absperrkörper 5 wird durch eine Feder 9 nach oben gedrückt. Im Inneren des Gehäuses I befindet sich auch ein erster Rclaiskolben 10 mit einer zylinderförmigen Kolbenstange II, deren nicht durchgehende Bohrung 12 durch eine Bohrung 13 mit einem Raum 14 verbunden ist, der durch Dichtungen 15 und 16,

die Außenwand der Kolbenstange 11 und die Gleitführung 3 begrenzt ist. Der erste Relaiskolben 10 wird im Gehäuse durch einen Dichtungsring 17 abgedichtet Der erste Relaiskolben 10 wirkt über den Ventilsitz 18 auf die Dichtung 6 und somit auf die Lage des Absperrkörpers 5 ein. Auf dem geschlossenen Ende der Kolbenstange 11 liegt ein zweiter Relaiskciben 19 auf, der durch einen Dichtungsring 20 im Gehäuse 1 abgedichtet ist Im Gehäuse des Relaisventils sind fünf Druckräume 21, 22, 23, 24 und 25 vorhanden, die mit jO entsprechenden fünf Anschlußstutzen 26,27,28,29 und 30 versehen sind. Der Druckraum 21 wird durch die Außenwand des Gehäuses 1 und den zweiten Relaiskolben 19 mit dem Dichtungsring 20 begrenzt Der Druckraum 22 wird durch den zweiten Relaiskolben 19 '5 mit dem Dichtungsring 20, die Außenwand des Gehäuses 1, die gehäusefeste Trennwand 2, die Gleitführung 3 und die Kolbenstange 11 mit der Dichtung 15 umrissen. Der Druckraum 23 wird durch die Außenwand des Gehäuses 1, die gehäusefeste Trennwand 2, die Gleitführung 3, die Kolbenstange 1S mit der Dichtung 16 und dem ersten Relaiskolben 10 mit dem Dichtungsring 17 begrenzt. Der Druckraum 24 wird durch den ersten Relaiskolben 10 mit dem Dichtungsring 17, die Außenwand des Gehäuses 1 und den Absperrkörper 5 des Be- und Entlüftungsventils bestimmt. Der Druckraum 25 wird durch die Außerwand des Gehäuses 1 und den Absperrkörper 5 des Be- und Entlüftungsventils mit den Dichtungen 6 und 7 begrenzt. Das beschriebene Relaisventil wird in die Μ Bremsanlage so eingefügt, daß der Anschlußstutzen 27 in den Vorderachsbremskreis und der Anschlußstutzen 28 in den Hinterachsbremskreis eingeschaltet ist und der Anschlußstutzen 26 mit einem Hilfsbremsventil 31, der Anschlußstutzen 29 mit Federspeicherbremszylindem 33 und 34 und der Anschlußstutzen 30 mit dem Druckluftbehälter des Hilfsbremskreises verbunden ist. Beide Betriebsbremskreise werden grundsätzlich durch ein Betriebsbremsventil 32 gesteuert.

Die beschriebene Mehrkreis-Druckluftbremsanlage erfüllt drei Funktionen. In ihrer ersten Funktion wirkt sie analog wie das Hilfsbremsventil im Hilfsbremskreis.

Bei gelöster Betriebsbremse herrscht in den Druckräumen 22 und 23 Atmosphärendruck. Die Betätigung des Hebels des Hilfsbremsventils 31 des Hilfsbremskreises bewirkt eine Beaufschlagung des Druckraumes 21 über den Anschlußstutzen 26. Der zweite Relaiskolben 19 beginnt sich unter der Einwirkung der Druckluft nach unten zu bewegen, stößt auf die Kolbenstange 1« und verschiebt den ersten Relaiskolben 10 nach unten. Der Ventilsitz 18 des ersten Relaiskolbens 10 kommt auf die Dichtung 6 des Absperrkörpers 5 zu liegen und schließt damit den Druckraum 24 von der Außenluft ab. Bei der weiteren Abwärtsbewegung wird der Absperrkörper 5 vom Ventilsitz 4 abgehoben und damit der Durchtritt der Druckluft vom Druckraum 25 in den Druckraum 24 und über den Anschlußstutzen 29 zu den Federspeicherbremszylindern 33 und 34 freigegeben. Die Beaufschlagung des Druckraumes 24 sowie der Federspeicherbremszylinder 33 und 34 dauert bis zu dem Augenblick t>o an, bis die Kraft, gebildet aus der Summe der durch die Feder 9 entwickelten Kraft und der sich aus der Einwirkung der Druckluft auf den Relaiskolben 10 ergebenden Kraft, die durch die Druckluft auf den zweiten Relaiskolben 19 ausgeübte Kraft um so viel tv, übersteigt, daß sich der Absperrkörper 5 zusammen mit dem ersten Relaiskolben 10 und dem /weiten Relaiskolben 19 bis zu einer Gleichgewichtslage nach oben bewegt, in der die Dichtung 6 des Absperrkörpers auf dem Ventilsitz 4 aufliegt und den Durchtritt vom Druckraum 25 zum Druckraum 24 absperrt, wobei der Ventilsitz 18 des ersten Relaiskolbens 10 weiter auf der Dichtung 6 des Absperrkörpers aufliegt und den Druckraum 24 von der Außenluft absperrt

Auf diese Weise bewirkt die allmähliche Belüftung des Druckraumes 21 eine allmähliche Belüftung der Federspeicherbremszylinder 33 und 34 und ein allmähliches Lösen der Hilfsbremse. Befindet sich der Hebel des Hilfsbremsventils 31 in der Stellung »Fahrt«, so ist der Druckraum 21 vollständig belüftet der erste Relaiskolben 10 und der zweite Relaiskolben 19 befinden sich in der unteren Endlage, und die Verbindung zwischen dem Druckraum 25 und dem Druckraum 24 steht offen und dabei sind auch der Druckraum 24 und die Federspeicherbremszylinder 33 und 34 vollständig belüftet

Die Betätigung des Hilfsbremskreises durch Verstellen des Hebels des Hilfsbremsventils 31 leitet ein allmähliches Entlüften des Druckraumes 21 ein. Infolge des Druckabfalles im Druckraum 21 übersteigt die Kraft, die sich aus der Einwirkung der Druckluft auf den ersten Relaiskolben 10 ergibt, die Kraft, die sich aus der Einwirkung der Druckluft auf den zweiten Relaiskolben 19 ergibt woraus eine Verschiebung des ersten Relaiskolbens 10 und des zweiten Relaiskolbens 19 nach oben resultiert Gleichzeitig mit dem ersten Relaiskolben 10 und dem zweiten Relaiskolben 19 verschiebt sich auch unter der Einwirkung der Feder 9 der Absperrkörper 5 nach oben, und zwar bis die Dichtung 6 auf dem Ventilsitz 4 aufliegt und den Durchtritt vom Druckraum 25 zum Druckraum 24 sperrt. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des ersten Relaiskolbens 10 und des zweiten Relaiskolbens 19 wird der Ventilsitz 18 des ersten Relaiskolbens 10 von der Dichtung 6 des Absperrkörpers 5 abgehoben und der Druckraum 24 und die Federspeicherbremszylinder 33 und 34 über die Bohrung 8 entlüftet. Der Druck fällt im Druckraum 24 und in den Federspeicherbremszylindern 33 und 34 so lange ab, bis die Kraft, die sich aus der Einwirkung der Druckluft auf den zweiten Relaiskolben 19 ergibt, größer ist, als die Kraft, die sich aus der Einwirkung der Druckluft auf den ersten Relaiskolben 10 ergibt, und zwar um so viel, daß sich der erste Relaiskolben 10 und der zweite Relaiskolben 19 unter der Einwirkung des Druckunterschiedes in die untere Gleichgewichtslage verschieben, in der der Ventilsitz 18 des ersten Relaiskolbens 10 auf der Dichtung 6 aufliegt, ohne jedoch ein Abheben des Absperrkörpers 5 vom Ventilsitz 4 zu bewirken. Auf diese Weise bewirkt eine allmähliche Entlüftung des Druckraumes 21 ein allmähliches Entlüften der Federspeicherbremszylinder 33 und 34 und damit eine allmähliche Betätigung der Hilfsbremse.

Befindet sich der Hebel des Hilfsbremsventils 31 in der Stellung »Parken«, so ist der Druckraum 21 entlüftet, der erste Relaiskolben 10 und der zweite Relaiskolben 19 sind in die obere Endlage verschoben, der Drucktritt zwischen dem Druckraum 25 und dem Druckraum 24 ist gesperrt, der Druckraum 24 ist über die Bohrung 8 mit der Außenluft verbunden und damit sich auch der Druckraum 24 und die Federspeicherbremszylinder 33 und 34 entlüftet.

In ihrer zweiten Funktion sichert die beschriebene Mehrkreis-Druckluftbremsanlage das Gestänge, das bei der gleichzeitigen Betätigung der Betriebs- und der Hilfsbremse die Bremskraft von den Federspeicherbremszylindern auf den Hinterachsbremskreis über-

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trägt, gegen Überlastung. Die gleichzeitige Betätigung In ihrer dritten Funktion schallet die beschriebene

der Betriebs- und der Hilfsbremse bedingt, daß der Mehrkreis-Druckluftbremsanlage bei Schadhaflwerdcn

Druck in den Druckräumen 22 und 23 um die gleiche des Hinterachsbremskreises selbsttätig und allmählich

Größe steigt und der Druck in dem Druckraum 21 um die Hilfsbremse ein. Befindet sich während der Fahrt des

die gleiche Größe abfällt. Der erste Relaiskolben 10 und 5 Kraftfahrzeuges der Hebel des Hilfsbremsventils 31 in

der zweite Relaiskolben verschieben sich nach oben, bis der Stellung »Fahrt«, so bewirkt die Betätigung der

der Druck zu beiden Seiten des zweiten Relaiskolbens intakt arbeitenden Betriebsbremskreise die gleichzciti-

19 ausgeglichen ist. Damit verringert sich auch der ge Belüftung der Druckräume 22 und 23. Die

Druck im Druckraum 24 sowie in den Federspeicher- Gegenwirkung der Druckluft, die in den Druckraum 22

bremszylindern 33 und 34 proportional zum Druckabfall io eingeführt wird und auf den zweiten Relaiskolben 19

im Druckraum 21, unabhängig davon, daß der Druck in einwirkt, wird durch die Gegenwirkung der Druckluft

den Druckräumen 22 und 23 um die gleiche Größe kompensiert, die in den Druckraum 23 eingeführt wird

zunimmt. und auf den ersten Relaiskolben 10 einwirkt. Im

Im Bereich einer teilweisen Betätigung der Betriebs- Ergebnis befinden sich der erste Relaiskolben 10 und

und der Hilfsbremse wird das Bremsgestänge durch die 15 der /.weite Rclaiskolbcn {9 weiterhin in der unteren

Summe der Kräfte belastet, die sich aus der teilweisen Grenzlage. Die Verbindung zwischen dem Druckraum

Betätigung der Betriebsbremszylinder und der Feder- 25 und dem Druckraum 24 ist offen. Damit sind auch der

speicherbremszylinder ergibt. Druckraum 24 und die Federspeicherbremszylinder 33

Ein weiterer Druckabfall im Druckraum 21 sowie und 34 vollständig belüftet. Auf diese Weise übt die

derselbe Druckanstieg in den beiden Druckräumen 22 20 Betätigung der intakt arbeitenden Betriebsbremse

und 23 bewirkt nach dem Ausgleich des Druckes zu keinen Einfluß auf die gelöste Hilfsbremse aus.

beiden Seiten des zweiten Relaiskolbens 19, daß der Die Betätigung der Betriebsbremse bei einer

zweite Relaiskolben 19 von der Kolbenstange 11 des Beschädigung des Hinterachsbremskreises bewirkt die

ersten Relaiskolbens 10 abgehoben wird. Belüftung des Druckraumes 22, während der Druck-

Der zweite Relaiskolben 19 verschiebt sich weiter 25 raum 23 weiterhin unbelüftet bleibt. Die Kraft, die sich

nach oben, während der erste Relaiskolben 10 sich nach aus der Einwirkung der Druckluft iin dem Druckraum 22

unten zu verschieben beginnt; damit wächst auch der auf den zweiten Relaiskolben 19 ergibt, hat eine Störung

Druck im Druckraum 24 und in den Federspeicher- des Gleichgewichts der Kräfte zur Folge, die auf den

bremszylindern 33 und 34 proportional zum Druckan- ersten Relaiskolben 10 und den zweiten Relaiskolben 19

stieg im Druckraum 23 an. In diesem Bereich der 30 einwirken. Der erste Relaiskolben 10 und der zweite

Betätigung des Betriebsbremskreises und des Hilfs- Relaiskolben 19 verschieben sich nach oben und

bremskreises wird das Bremsgestänge durch die weiter bedingen einen Druckabfall im Druckraum 24 und in

anwachsende Kraft, die von den Betriebsbremszylin- den Federspeicherbremszylindern 33 und 34, der

dem entwickelt wird sowie durch die sich entsprechend proportional zum Aufbau des Druckes im Druckraum 22

verringernde Kraft der Federspeicherbremszylinder 35 verläuft. Auf diese Weise bewirkt eine Betätigung der

belastet. Im Ergebnis der beschriebenen Arbeitsweise Betriebsbremse bei einer Störung im Hinterachsbrems-

überschreitet die gesamte Belastung des Bremsgestän- kreis eine selbsttätige Einschaltung der Hilfsbremse

ges in keinem Fall die maximale Belastung, die bei durch Betätigung der Federspeicherbremszylinder mit

vollständiger Betätigung der Betriebsbremse oder einer Stärke, die proportional zur Stärke der Betätigung

vollständiger Betätigung der Hilfsbremse auftritt. 40 der Betriebsbremszylinder an der Vorderachse ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mehrkreis-Druckluftbremsanlage für Kraftfahrzeuge, mit einem Vorderachsbremskreis, einem Hinterachsbremskreis und einem auf die Hinterachse wirkenden Federspeicherbremskreis sowie mit einem zur Betätigung der Federspeicherbremsen vorgesehenen Relaisventil, das sowohl von einem Hilfsbremsventil als auch von den beiden Betriebs- to bremskreisen ansteuerbar ist und das hierzu beiderseits einer gehäusefesten Trennwand jeweils einen Relaiskolben aufweist, die beide über eine gemeinsame Kolbenstange ein Be- und Entlüftungsventil betätigen, und das innerhalb des Gehäuses «5 insgesamt fünf Druckräume aufweist, von denen ein dem Be- und Entlüftungsventil vorgeschaltetei-Druckraum an den Druckluftvorrat, der zwischen dem ersten Relaiskolben und dem Be- und Entlüftungsventil befindliche Druckraum an den Federspeicherbremskreis und der zwischen dem zweiten Relaiskolben und der gehäusefesten Trennwand befindliche Druckraum an den Vorderachsbremskreis angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem ersten Relaiskolben (10) und der gehäusefesten Trennwand (2) befindliche Druckraum (23) vom Hinterachsbremskreis und der zwischen dem zweiten Relaiskolben (19) und der Außenwand des Gehäuses (1) befindliche Druckraum (21) vom Hilfsbremsventil (31) beaufschlagt ist und daß der zweite Relaiskolben (19) mit der Kolbenstange (11) nicht fest verbunden ist, sondern nur in Richtung auf das Be- und Entlüftungsventil (4, 5, 18) zu an dieser zur Anlage gelangen kann.

2. Mehrkreis-Druckluftbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Vorderachsbremskreis angeschlossene Druckraum (22) und der an den Hinterachsbremskreis angeschlossene Druckraum (23) durch einen zwischen der *o Kolbenstange (11) und deren Gleitführung (3) in der gehäusefesten Trennwand (2) angeordneten Raum (14) voneinander getrennt sind, der über eine Bohrung (13) ständig mit der Außenluft in Verbindung steht. *s