DE2434345A1

DE2434345A1 - Absperrventil

Info

Publication number: DE2434345A1
Application number: DE19742434345
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Wilhelm Hoefer; Werner Reitz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-07-17
Filing date: 1974-07-17
Publication date: 1976-01-29
Also published as: FR2278547A1; DE2434345C2; FR2278547B3; JPS5134415A

Description

R. 2 1 8 S

1. 7. 1974 My/We

Anlage zur
Patent- w&i.
■Ganmeldung

ROBERg BOSCH GiVEBH. Stuttgart Absperrventil

Die Erfindung- betrifft ein Absperrventil mit einem in einem Gehäuse angeordneten Schließkörper, der die Verbindung zwischen einem Zulauf- und^veinem Ablauf-Anschluß steuert,und.

im

mit einenLLGehäuse beweglich angeordneten und nach außen geführten Stößel zum Betätigen des Schließkörpers.

509885/0234

2 18 6-

Es ist ein Absperrventil der genannten Art bekannt, mit dem die Verbindung zwischen einem Zulauf und einem Ablauf wahlweise· von Hand auf- oder zusteuerbar ist. Dieses Absperrventil eignet sich nicht für bestimmte Steuerungszwecke wie sie bei hydraulischen Anhängerbremseinrichtungen auftreten. Hier kommt es z. B. darauf an, bei einer zum Lenken des Zugfahrzeugs vorgenommenen Einzelrad-Bremsung die Anhängerbremsleitung für einen einzigen Bremsvorgang willkürlich abzusperren, wonach die Verbindung über die Anhängerbremsleitung wieder automatisch entsperrt werden soll. Ferner kann das bekannte Absperrventil für eine Bedienungsperson kein Signal dafür liefern, daß die Absperrung tatsächlich erfolgt ist. Zusätzlich mangelt es dem bekannten Ventil an Funktionssicherheit und an Einfachheit, wie es für den rauhen Betrieb in Anhängerbremssystemen erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Absperrventil der erwähnten Art zu schaffen, das sich zum willkürlichen Absperren eignet und danach druckabhängig automatisch entsperrt; ferner soll es ein Signal für die Bedienungsperson liefern, aus dem der jewexligeBetriebszustand herleitbar ist; darüberhinaus soll das Absperrventil sicher funktionieren und einfach bauen, insbesondere den bei hydraulischen Anhängerbremsanlagen auftretenden Forderungen gerecht werden.

509885/0234

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Schließkörper eine erste Druckfläche aufweist, die mit dem Zulauf verbunden ist, sowie eine zweite der ersten gegenüberliegende Druckfläche hat, die mit dem Ablauf Verbindung hat, daß die zweite Druckfläche von einer den Schließkörper in eine Offenstellung drückenden Feder beaufschlagt ist und daß die erste Druckfläche gleich oder kleiner als die zweite Druckfläche ist.

Auf diese Weise wird ein Absperrventil'geschaffen, dessen Schließglied aus einer normal offenen Stellung willkürlich in eine Sperrstellung bringbar ist, aus der es abhängig vom Druck im Zulauf automatisch entsperrt wird. Dabei gibt das Absperrventil zusätzlich ein Signal an die Bedienungsperson, aus dem sie einwandfrei entnehmen kann, daß das Schließglied seine Sperrstellung eingenommen hat. Darüberhinaus baut das Absperrventil äußerst einfach und kompakt und besitzt ein' hohes Maß an Punktionssicherheit.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in:

Fig. 1 eine hydraulische Bremseinrichtung für einen Schlepper mit Anhänger und mit einem Absperrventil in ei-• ner Anhängerbremsleitung.in vereinfachter Darstellung

509885/0234

2 1 ^ - 4 -

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Absperrventil nach Fig. 1

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Absperrventils.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter Form einen Schlepper 10 mit Anhänger 11. Der Schlepper 10 hat eine hydraulische Bremsanlage 12, im wesentlichen bestehend aus Bremspedal .13, Hauptzylinder 14, Bremsleitung 15 und Radbremsen 16. Ferner ist auf dem Schlepper 10 ein Anhängerbremsventil 17 angeordnet, das . in einen hydraulischen Kreislauf mit Pumpe 18 und Verbraucher 19 geschaltet ist. Das Anhängerbremsventil 17 hat ferner einen Steueranschluß 21, der mit einer Steuerleitung 22 verbunden ist, einen Rücklaufanschluß 23, der eine Leitung 24- mit einem Behälter 25 verbindet sowie einen Bremsenanschluß 26 für eine zu einem Anhängeibremszylinder 27 fihrende Anhängerbremsleitung 28. In den auf dem Schlepper 10 liegenden Teil der Anhängerbremsleitung 28 ist ein Absperrventil.29 so geschaltet, daß sein Zulauf-Anschluß 31 mit dem Anhängerbremsventil 17 und sein Ablauf-Anschluß 32 mit dem Anhängerbremszylinder 27 verbunden sind.

Fig. 2 zeigt das Anhängerbremsventil 29 im einzelnen. Seine Anschlüsse 31, 32 sind an einem Gehäuse 33 ausgebildet und durch eine Durchgangsbohrung 34 miteinander verbunden.

*■ -ι

50 98 85/0 234

2 i -J .'· - 5 -

Letztere wird von einer senkrecht zu ihr verlaufenden Schieberbohrung 35 gekreuzt, deren Durchmesser größer ist als derjenige der Durchgangsbohrung 34. In der Schieberbohrung 35 sind durch ringförmige Erweiterungen eine erste Druckkammer 36 sowie eine zweite Druckkammer 37 ausgebildet. Eine erste Schrägbohrung 38 verbindet die erste Druckkammer 36 mit dem ZuIaufanschluß 31, während eine zweite Schrägbohrung 39 die zweite Druckkammer 37 mit dem AbIaufanschluß 32 verbindet. Ein abgesetzter Teil 4-1 der Schieberbohrung 35 bildet mit der ersten Druckkammer 36 einen Absatz 42. In der Schieberbohrung 35 ist ein als Kolbenschieber ausgebildeter Schließkörper 43 dicht und gleitend geführt. Eine Ringnut 44 teilt ihn in einen ersten und zweiten Kolbenabschnitt 45, 46. Mit dem ersten Kolbenabschnitt 45 ist ein Stößel 47 kleineren Durchmessers fest verbunden, der aus dem Gehäuse 33 nach außen ragt. Auf diese Weise hat der Kolbenschieber 43 eine erste Druckfläche 48. Zur Abdichtung des Stößels 47 sind im Gehäuse 33 Dichtungen 49 vorgesehen; der Stößel 47 trägt für die Handbetätigung eine Kappe 51. Der zweite Kolbenabschnitt bildet eine zweite Druckfläche 52, deren wirksame Fläche größer ist als die der ersten Druckfläche 48. Ausgehend von der zweiten Druckfläche 52 her, ist in dem Kolbenschieber 43 eine

Sackfbohrung 53 eingebracht, die bis in den ersten Kolbenab_ schnitt 45 reicht. Sine an einer Verschlußschraube 54 sich abstützende Feder 55 ragt zum größten Teil in die Sacklochbohrung 53 hinein.

509885/0234

Die Wirkungsweise des Absperrventils 29 wird im Zusammenhang mit der Bremsanlage nach Fig. 1 wie folgt erläutert:

Bei normaler Bremsung von Schlepper 10 und Anhänger 11 wird von der hydraulischen Bremsanlage 12 des Schleppers ein Steuerdruck abgegriffen. Proportional zu diesem Steuerdruck regelt das Anhängerbremsventil 17 den Druck in der Anhängerbremsleitung 28, indem es aus dem hydraulischen.Kreislauf von Pumpe 18 zum Verbraucher 19 entweder Druckmittel abzweigt oder die Anhängerbremsleitung 28 zur Rücklaufleitung 24 entlastet. Dabei wird der Kolbenschieber 43 des nicht betätigten Absperrventils 29 von der Kraft der Feder 55 und einer Differenzkraft durch den auf die Druckflächen 52, 48 jeweils wirkenden Druck in die gezeigte Offenstellung gedrückt, so daß die Regelung des Anhängerbremsdruckes ungehindert stattfinden kann.

Bei einer Lenkbremsung werden zur Unterstützung der Lenkung des Schleppers 10 dessen Hinterräder in nicht näher gezeichneter Weise einzeln gebremst, während der Anhänger dabei ungebremst bleibt. Zu letzterem Zweck dient das Absperrventil 29. Dieses muß jedoch bei jeder Lenkbremsung ein Sicherheitskriterium erfüllen: Es darf nämlich die Sperrung des Druckmittelstromes zur Anhängerbremse jeweils nur für einen einzigen Bremsvorgang möglich sein, für den sie vorher willentlich ausgelöst werden muß.

509885/0234

2 1 b L· -T-

Soll nun bei einer Lenkbremsung die Anhängerbrerihsleitung 28 gesperrt werden, so muß der Schlepperfahrer vor Beginn der Lenkbremsung durch Handdruck auf die Kappe 51 den Kolbenschieber 43 gegen die Kraft der Feder 55 bis zum Anschlag an die Verschlußschraube 54 schieben. Dabei steuert der erste KoI-benabschnitt 45 die Durchgangsbohrung 34 zu. Das hierbei durch den Hub des Kolbenschiebers 43 aus der zweiten Druckkammer 37 verdrängte Druckmittel strömt bis zum völligen Schließen der Durchgangsbohrung 34 über die noch offene Verbindung im Anhängerbremsventil 17 in die Rücklaufleitung Lediglich ein geringes Druckmittelvolumen, das sich nach Schließen der Durchgangsbohrung 34 aus der Schieberüberdekkung ergibt, wird komprimiert " und führt zu einem geringen unbedeutenden Druckaufbau im Anhängerbremszylinder 27. Die daraus entstehende Kraft liegt unter der der Bremsen-Rückzugsfeder und stört somit nicht. Der Schlepperfahrer spürt als Gegenkraft an der Kappe zu diesem Zeitpunkt nur diejenige der Feder 55. Unmittelbar nach dem Zusteuern der Durchgangsbohrung 34 betätigt der Fahrer die Einzelradbremse. Der sich aufbauende Druck in einem Teil der Anhängerbremsleitung 28 wirkt in der ersten Druckkammer 36 auf die erste Druckfläche Sobald dieser Druck eine Kraft ergibt, die gleich oder größer als die Kraft der Feder 55 ist, bleibt der Kolbenschieber in der Sperrstellung stehen. Für den Fahrer ist das Fehlen der Gegenkraft an der Kappe 51 ein Signal, daß die Anhängerbfemsleitung 28 mit Sicherheit gesperrt ist und er kann da-• raufhin seine Hand von der Kappe 51 wegnehmen und beide Hände

- 8 509885/023 4

2 1 C S

zum Lenken benutzen. Vorteilhaft ist die Feder 55 und die wirksame Druckfläche 48 so aufeinander abgestimmt, daß der benötigte Druck zum selbsttätigen Sperren des Absperrventils 29 weit unter jenem Druck liegt, der zur Lenkbremsung selbst notwendig ist. Dies erleichtert dem Fahrer die Arbeit wesentlich, da die beiden Vorgänge Sperren des Absperrventils 29 und der eigentliche Lenkbremsvorgang nacheinander ausführbar sind.

Wird nun nach Beendigung des Lenkbremsvorgangs die Zugfahrzeugbremse gelüftet, so fällt auch der Druck am Bremsanschluß 26 nahezu auf 0 bar ab. Dadurch überwiegt die Kraft der Feder 55 und schiebt den Kolbenschieber 43 zurück in seine Offenstellung, in der er auch unabhängig von nachfolgenden Druckänderungen in der Anhängerbremsleitung 28 gehalten wird, Für eine- erneute Lenkbremsung muß der Fahrer willentlich das Absperrventil 29 betätigen.

Fig, 3 zeigt ein Absperrventil 60, das sich vom Absperrventil 29 nach Fig. 2 lediglich durch einen anderen Kolbenschieber 61 und einen anderen Stößel 62 unterscheidet, welche zwei voneinander getrennte Bauteile darstellen. Im übrigen sind gleiche Teile wie beim Absperrventil 29 nach Fig. 2 auch mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Stößel 62 weist einen Bund auf, mit dem er in Offenstellung am Absatz 42 anliegt und an dem sich der Kolbenschieber 61 mit seiner ersten Druckfläche abstützt. Die erste (48) und die zweite Druckfläche' i?2 sind' hier gleich .groß. · .

SO 9885/0 234 - 9 -

• 2434343

Die Wirkungsweise des Absperrventils 60 ist im Prinzip weitgehend ähnlich wie beim Absperrventil 29₉ Jedoch bringt die getrennte Bauweise von Kolbenschieber 61 und Stößel 62 eine Reihe von Vorteilen. So läuft der Kolbenschieber 61 ohne spezielle Gummidichtung nur in der Schieberbohrung 35, umgeben von Druckmittel. Diese Bauweise ist äußerst funktionssicher und reibungsarm. Die nun größere, erste Druckfläche 48 ermöglicht einen niedrigeren Anhängerbremsdruck zum Sperren des Absperrventils 60, wobei die Reibungsarmut des Kolbenschiebers 61 dies noch unterstützt. Somit hat der Fahrer früher seine Hände für die -eigentliche Lenkbremsung frei. Es kann auch die Feder 55 entsprechend schv/ächer ausgelegt werden. Weiterhin vorteilhaft ist die Druckrückführung des Stößels 62, der selbst bei größerer Reibung infolge der Dichtringe oder wegen SchmutζaaSammlung sicher zurückgestellt wird. Dabei hat der Fahrer durch den druckabhängig zurückgeführten Stößel 62 ein einwandfreies Signal, daß die Anhängerbremsleitung 28 nun gesperrt ist. Von besonderer Bedeutung ist, daß der automatische Entsperrvorgang des Kolbenschiebers 61 nicht durch den Stößel 62 verhindert werden kann bzw. daß der Sperrzustand durch den Stößel 62 nicht vorzeitig aufgehoben werden kanm, Darüberhinaus stellt die getrennte Bauart eine fertigungstechnische Erleichterung dar, da beide Teile nicht genau gleichachsig zueinander liegen müssen.

Die· Absperrventile 29, 60 haben ferner den Vorteil, daß sie im Schlepper nahe dem Fahrzeugführersitz gut unterzubringen sind. Sie sind mühelos kurzzeitig bedienbar, ohne die

5*<{ ί*5/0 V&7 - ίο -

2 1 . F - 10 -

Fahrsicherheit zu gefährden. Ferner braucht bei ihrem Einsatz das Anhängerbremsventil in keiner Weise geändert oder in dessen Punktion eingegriffen zu werden.

es

Claims

2 1 ί Ε - 11 -

1. Absperrventil mit einem in einem Gehäuse angeordneten Schließkörper, der die Verbindung zwischen einem Zulauf- und einem Ablauf-Anschluß steuert_?und mit einem im Gehäuse beweglich angeordneten und nach außen geführten Stößel zum Betätigen des Schließkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (43 >61) eine erste Druckfläche (48) aufweist, die mit dem Zulauf (31) verbunden ist sowie eine zweite, der ersten gegenüberliegende Druckfläche (52) hat, die mit dem Ablauf (32) Verbindung hat, daß die zweite Druckfläche (52) von einer den Schließkörper (43,61) in eine Offenstellung drückenden Feder (55) beaufschlagt ist und daß die erste Druckfläche (52) gleich oder kleiner als die zweite Druckfläche (52) ist.

2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper ein Kolbenschieber (43;61) ist, der in einer Schieberbohrung (35) geführt ist, welche eine die Anschlüsse (31,32) miteinander verbindende Durchgangsbohrung (34) kreuzt, deren Durchmesser kleiner ist als derjenige der Schieberbohrung (35).

3. Absperrventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (43,61) eine zur zweiten Druckfläche (52) hin offene Sacklochbohrung (53) aufweist, in

. der die Feder (55) mindestens teilweise angeordnet ist.

509885/0234

2 1 ?! f

"4. Absperrventil nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (47,62) im Gehäuse (33) gleichachsig zum Kolbenschieber (43,61) angeordnet und, dessen erster Druckfläche (48) zugewandt ist.

5. Absperrventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (47) mit dem Kolbenschieber (43.) fest verbunden ist.

6. Absperrventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang von Stößel (47) und Kolbenschieber (43) ein Absatz ausgebildet ist, der in Offenstellung des .Kolbenschiebers am Gehäuse (33) anliegt.

7. Absperrventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (62) ein vom Kolbenschieber (61) getrenntes Bauteil ist und Stößel und Kolbenschieber in eine gemeinsame, erste Druckkammer (36) ragen.

8. Absperrventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Druckfläche (48,52) am Kolbenschieber (61) gleich groß sind.

9. Absperrventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckfläche (48) größer ist als die vom Zulaufdruck beaufschlagte wirksame Fläche des Stößels (62).

- 13 .-

50988 5/0234

- 13 - 2 18

10. Absperrventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Stößel (62) ein Bund (63) angeordnet ist, der dem Kolbenschieber (61) in seiner Offenstellung als Anschlag dient.

11. Absperrventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberbohrung (35) eine zweite, mit dem Ablauf (32) verbundene Druckkammer (37) aufnimmt und nach außen durch einen Schraubstutzen (54) verschlossen ist, an dem sich die Feder (55) abstützt.

12. Absperrventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraub stutz en (.54) für den Kolbenschieber (43, 61) als Anschlag in Sperrstellung ausgebildet ist.

13. Absperrventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (29,60) mit seinem Zulauf (31) an den Bremsen-Anschluß (26) eines hydraulischen Anhängerbremsventils (17) und mit seinem Ablauf (32) an einen Anhängerbremszylinder (27) angeschlossen ist.

509885/0234