DE2427435B2

DE2427435B2 - Lastabhängig gesteuertes Relaisventil für eine Fahrzeug-Druckluftbremsanlage

Info

Publication number: DE2427435B2
Application number: DE2427435A
Authority: DE
Inventors: Naosuke Higashimatsuyama Saitama Masuda (Japan)
Original assignee: JIDOSHA KIKI CO Ltd TOKIO
Current assignee: JIDOSHA KIKI CO Ltd TOKIO
Priority date: 1973-06-20
Filing date: 1974-06-06
Publication date: 1978-10-26
Also published as: US3927916A; JPS5018868A; JPS5213277B2; DE2427435A1; DE2427435C3; GB1446250A

Description

Die Erfindung betrifft ein lastabhängig gesteuertes Relaisventil für eine Fahrzeug-Druckluftbremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Relaisventil ist aus der DE-OS 1903481 bekannt. Die lastabhängige Steuerung des Ventils erfolgt dort über die Einstellung des Neigungswinkels einer Ebene, auf der eine Rolle verschiebbar ist, die mit im rechten Winkel zueinander stehenden Kolbenstangen verbunden ist, die ihrerseits in Wirkverbindung mit dem federbelasteten Differentialkolben bzw. einem Rückstelikolben stehen. Durch diesen relativ komplizierten Aufbau ergeben sich Ansprechverzögerungen. Unabhängig davon ist aber auch durch diesen Aufbau des Ventils die Wartung zeit- und damit kostenintensiv.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Relaisventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei vereinfachtem Aufbau ein unverzügliches Ansprechen bei einer Bremsbetätigung gewährleistet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch

ι» die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Ausgestaltungen an der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Insbesondere durch die axiale Anordnung aller die

Ii Ansprechzeit des Ventils beeinflussenden Teile kann diese gegenüber den bekannten Konstruktionen erheblich verringert werden. Gleichzeitig ergibt sich dadurch ein sehr einfacher Aufbau, so daß das Ventil insgesamt kompakter ist und auch die Wartung erleichtert ist.

Die quasi direkte axiale Wirkverbindung zwischen den Kolben führt außerdem zu einer geringeren Verschleiß- und Störanfälligkeit.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Vertikalschnit eines Relaisventils nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm der Charakteristiken des

JO Steuerdrucks zum Ausgangsdruck des Relaisventils nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt das mit den Bremszylindern verbundene Ventilteil 1 mit dem Doppelventilglied 3, das eine zur Atmosphäre offene Bohrung 2 besitzt und

!5 durch Flansche mit dem Ventilgehäuse 4 verbunden ist.

In dem Ventilgehäuse 4 ist ein Differentialkolben 6, 7 angeordnet, der einen in Richtung auf das Ventilglied 3 weisenden Ansatz 5 besitzt und ferner auf der gegenüberliegenden Seite 6 einem Federrückhalter 8 aufweist. Die Feder 9, die auf dem Federrückhalter aufsitzt, wirkt auf einen weiteren Kolben 10 ein.

An der Oberseite des Ventilgehäuses 4 ist durch Flanschverbindungen ein Deckel befestigt. Zwischen der Unterseite des Gehäusedeckels 11 und der Oberseite des weiteren Kolbens 10 wird somit eine Steuerkammer 12 für den Steuerdruck gebildet, die mit der Einlaßöffnung 13 in Verbindung steht.

so Durch den Kolben 10 geht ein Stößel 15 hindurch, der mit einem Ventilglied 14, das ihn koaxial umgibt, sowie einem am Kolben 10 ausgebildeten Ventilsitz 17 zusammenwirkt.

Der Stößel 15 liegt im Ruhezustand nicht am Ventilsitz an. Eine Kammer 18 steht mit der Atmosphäre über ein kleines Loch 19, einen Entlüftungskanal 20 und ein weiteres kleines Loch 21 im Stößel in Verbindung. Der Stößel 15 ist über einen Verbindungsstift 22 an seiner Oberseite mit einem Hebel 23 und von dort über eine entsprechende Verbindung mit dem unteren Ende einer Fahrzeugfeder verbunden. Wenn somit der untere Teil der Feder bei einer Belastungsänderung verschoben wird und demnach die Verbindungsstange 23' des Hebels 23 auf oder ab bewegt wird, dreht sich der Hebel 23 um einen Schwenkstift 24 mit der Folge, daß der Stößel 15 im Ventilglied 14 auf- und abgleitet und eine Längenänderung der Fahrzeugfeder in verkleinertem Maßstab reprodu-

ziert.

Der Kolben 10 bewegt sich unter dem Steuerdruck Pi nach unten bis das Ventilglied 14 gegen einen Anschlag 26 des Stößels 15 stößt.

Beim weiteren Heruntergehen des Kolbens 10 wird, während das Ventilglied 14 durch den Stößel 15 unbeweglich gehalten wird, der Ventilsitz 17 des vom Ventilsitz 25 des Ventilgliedes 14 weggedrückt und somit ein Einströmen des Druckes Pi in die Kammer 18 ermöglicht.

Um den Hebel 23 zu halten, während der Stößel 15 nach unten gedrückt wird, ist eine gewundene Blattfeder 27 um den Stift 24 gelegt. Ein Staubdeckel 28 aus elastischem Material bedeckt die verbundenen Teile des Hebels 23 und des Stößels 15.

Eine Einlaßöffnung 29 ist für den Bremsdruck Pt bestimmt. Das Doppelventilglied 3 wird durch eine Feder 30 nach oben vorgespannt. Mit 31, 32 und 33 sind die Ventilsitze des Differentialkolbcns 7, des Doppelventilgliedes 3 bezeichnet. Eine Auslaßkammer 34 steht mit einer Auslaßöffnung 35 in Verbindung. Der Differentialkolben 6, 7 wird von einer Feder 36 nach oben gedruckt. Ein Luftablaß ist mit 37 bezeichnet.

Die Arbeitscharakteristik des beschriebenen Relaisventils ist wie folgt:

Fig. 1 zeigt das Relaisventil im nicht-wirksamen Zustand. Das Doppelventilglied 3 steht unter dem Druck Pt des Druckluftbehälters. Wenn in diesem Zustand Druckluft mit einem Steuerdruck Pi durch die Einlaßöffnung 13 eingeführt wird, wird der Kolben 10 nach unten gedruckt, wobei das Ventilglied 14 auf dem Ventilsitz 17 des weiteren Kolbens 10 aufsitzt. Diese Abwärtskraft wird über die Belastungsfeder 9, den Federrückhalter 8 auf den Differentialkolben 7 übertragen. Folglich bewegt sich dieser gegen die Kraft der Feder 36 bis der Ventilsitz 31 des nach unten gerichteten Ansatzes 5 auf den Ventilsitz 32 des Doppelventilgliedes 3 trifft und so das Ventil öffnet. Dadurch kann Druckluft mit dem Druck Pt von der Einlaßöffnung 29 über den Raum zwischen dem Ventilsitz 32 des Doppelventilgliedes 3 und dem Sitz 33 in die Auslaßkammer 34 strömen und dort einen Ausgangsdruck Po erzeugen. Der Ausgangsdruck Po wirkt am Differentialkolben 6, 7 und drückt diesen nach oben. Wenn der Entlüftungskanal 20 im Stöße! 15 durch das Ventilglied 14 nicht geschlossen ist, wird ein Ausgangsdruck Po beibehalten, in der die Abwärtskraft, die vom Ausgangsdruck Po erzeugt wird, ausgeglichen ist. Die Charakteristik des Relaisventils wird in diesem Zustand durch die Linie O-B in Fig. 2 dargestellt.

Ein weiteres Heruntergehen des Kolbens 10 drückt den Ventilsitz 25 des Ventilgliedes 14 in Kontakt mit dem Sitz 26 des Stößels 15 und schließt so dieses Ventil und öffnet darauf das Ventil 14. Das Öffnen des Ventils 14 läßt den Druck Pi in die Kammer 18 gelan-

gen. Da dieser Druck eine Aufwärtskraft am Kolben 10 bewirkt, wird ein Arbeitsdruck Pc in dem Zustand erhalten, in dem die vom Druck Pi erzeugte Abwärtskraft mit der Aufwärtskraft durch den Druck Pc im Gleichgewicht ist. Der Druck Pc, der so erhalten wird, liefert eine Abwärtskraft am Kolben 6. Diese Abwärtskraft plus der Belaistung der Feder 9 wird mit der Aufwärtskraft, die vom Ausgangsdruck Pc geliefert wird und am Differentialkolben 6, 7 wirkt, ins Gleichgewicht gebracht. Die Charakteristik des Relaisventils in dem beschriebenen Zustand wird durch die Linie B-C in Fig. 2 dargestellt.

Wenn hier der Steuerdruck Pi abfällt, geht der Abgleich der am Kolben 10 wirkenden Kräfte verloren, so daß sich der Kolben nach oben bewegt und den Kanal 20 im Stößel 15 öffnet. Dadurch wird die Druckluft durch den Kanal 20 im Stößel 15 und die kleinen Löcher 21 in die Atmosphäre abgelassen. Auf diese Weise folgt dem Abfall des Drucks Pi eine entsprechende Abnahme des Drucks Po.

In diesem Fall trägt der Stößel 15 einfach die Abwärtskraft, die das Ventil 14 für den Druck Pi wegen dieses Drucks aufnimmt.

Wenn andererseits der Stößel 15 anfangs durch den Hebel 23 angehoben wird, d. h. wenn das Ventilglied

14 für den Druck Pi offen ist, während der Stößel

15 geschlossen bleibt, pflainzt sich der Steuerdruck Pi in die Kammer 18 hinein fort und übt eine Aufwärtskraft am Differentialkolben 6, 7 aus. Die Relaisventilcharakteristik, die in diesem Zustand auf dem Ausgleich der am Kolben 7 wirkenden Kräften basiert, wird durch die Linie O-A in Fig. 2 angezeigt.

Der Gradient der Linie O-B in Fig. 2 hängt im wesentlichen vom Verhältnis der vom Ausgangsdruck beaufschlagten Fläche des Differentialkolbens 6, 7 zu der vom Steuerdruck beaufschlagten Fläche des weiteren Kolbens 10 ab und kann frei gewählt werden, wie es z. B. durch O-B' oder O- B" dargestellt ist. Auch die Gradienten B-C und O-A derselben Figur können, wenn gewünscht, in B'-C, B"-C"oder O-A', O-A" durch Verändern des Flächenverhältnisses am Differentialkolben geändert werden. Der Punkt B kann nicht nur durch Ändern der Stellung des Stößels 15 und der vom Steuerdruck beaufschlagten Fläche am weiteren Kolben 10, sondern in gleicher Weise auch durch Verwenden einer Belastungsfeder mit einer anderen Federkonstante verschoben werden.

Sollte ein Bruch oder eine Beschädigung in einem Teil des Gestänges auftreten, das den Hebel 23 mit einer oder mehreren Fahrzeugfedern verbindet, kann aus dem Druck Pi ein hoher Ausgangsdruck, wie es durch die Eingangs-Ausgangscharakteristikslinien O-D, O-D'oder O-D" in Fig. 2 angezeigt ist, durch Abwärtsbewegen des Stößels 15 erhalten werden, so daß die Bremswirkung erhöht wird. Deshalb ist, wie Fig. 1 zeigt, die Blattfeder 27 rund um den Schwenkstift 24 am Deckel 27 gelegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lastabhängig gesteuertes Relaisventil für eine Fahrzeug-Druckluftbremsanlage mit

a) einer mit den Radbremszylindern verbundenen Auslaßkammer, einer mit einem Bremsventil verbundenen Steuerkammer und einer mit einem Druckluftbehälter verbundenen Druckkammer,

b) einem Differentialkolben, dessen eine Fläche mit dem Auslaßkammerdruck beaufschlagt ist und dessen andere Fläche mit dem Druck in der Steuerkammer beaufschlagbar ist,

c) einem zwischen der Auslaßkammer und der Druckkammer angeordneten, mit einem Ansatz des Differentialkolbens betätigbaren Doppelventil, das die Auslaßkammer entweder mit der Atmosphäre oder mit der Druckkammer verbindet,

gekennzeichnet durch die Merkmale:

d) axial zum Differentialkolben (6, 7) ist auf dessen der Auslaßkammer (34) abgewandten Seite ein weiterer Kolben (10) angeordnet, der mit seiner einen Stirnseite die Steuerkammer (12) begrenzt und auf dessen anderer Stirnseite eine zwischen dem Differentialkolben (6, 7) und dem weiteren Kolben (10) ausgespannte Feder (9) abgestützt ist,

e) im weiteren Kolben (10) ist ein von der Steuerkammer (12) zu der zwischen den beiden Kolben liegenden Zwischenkammer führender Durchlaß vorgesehen, der von einem mit einem am weiteren Kolben befindlichen Ventilsitz (17) zusammenwirkenden, vom Steuerkammerdruck in Richtung Anlage an den Ventilsitz beaufschlagten Ventilglied (14) gesteuert ist,

f) im Ventilglied (14) ist ein in axialer Richtung lastabhängig verstellbarer Stößel (15) verschiebbar geführt, der bei einer Bewegung des weiteren Kolbens in Richtung Differentialkolben als Anschlag für das Ventilglied dient und mit dem dieses von seinem Sitz abhebbar ist.

2. Relaisventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (15) über einen Hebel (23,23') mit einer oder mehreren Fahrzeugfedern verbunden ist.

3. Relaisventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (23, 23') unter der Vorspannung einer Feder (16) steht.