DE2457793B2 - Fahrzeug-druckluftbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Druckluftbremsanlage mit zwei von getrennten Druckluftbehältern gespeisten, je einer Gruppe Radbremszylindern zugeordneten Relaisventilen, die einem ir Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung veränderbaren Steuerdruck unterworfen sind.

Es ist bereits bekannt (DT-OS 2058653), fm Druckluftbremsanlagen von Fahrzeugen ein Steuerventil vorzusehen, das ein Relaisventil sowie eir lastabhängig arbeitendes Ventil umfaßt, wobei dei dem Relaisventil der von dem lastabhängig arbeitenden Ventil ausgesteuerte Druck zugeführt wird, so dal: der an den Bremsen wirksame Druck auch dort sowoh vom Steuerdruck als auch von der Fahrzeugbelastunj abhängig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eim Bremsanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß in beiden Relaisventilen derselbe lastabhängige Steuerdruck wirksam ist, der durch Modulatior des Drucks desjenigen Druckluftbehälters erzeug wird, in dem jeweils der höhere Druck herrscht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Kennzeichen des Patentanspruchs angegebcnei Merkmale gelöst.

Mit der Erfindung wird somit auf vorteilhafte Weise erreicht, daß auch bei Ausfall eines der beiden vor handenen Druckluftbehälter die Funktion der Bremst sichergestellt ist und daß durch einfache Konstruktioi der Ventile ein betriebssicheres Arbeiten der Brems anlage gewährleistet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in de Zeichnung dargestellt und wird im folgenden nähe beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine-schematische Darstellung einer geteil ten Druckluftbremsanlage mit einem Drucksteuer ventil gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch ein Relaisventil dem der Ausgangsdruck aus dem Drucksteuerventi als ein Steuerdruck zugeführt wird,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Drucksteuer ventil gemäß der Erfindung,

Fig. 4 die Ansicht in Richtung A in Fig. 3 in ge schnittener Darstellung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung de Druckluftbremsanlage, wobei der indizierte Druck kreis in der ersten Hälfte des Systems einen erstei Druckluftbehälter AR_x. eine Leitung /I₀, ein Brems steuerventil BV, eine Leitung A_x, eine Leitung A-ein Relaisventil RV₁ für die Vorderräder, eine Leituiij A₁" und ein Druckbemessungs-Relaisventil RV_x fü die Hinterräder aufweist.

Der Bremsdruck wird vom ersten Druckiuttbehai ter AR_x über die Leitung/1,,'" zum Relais RV_x geleite und von diesem über die Leitungen A-, zu den Vorder rad-Bremsverstcllern BA_x geführt, um diese zur Be tätigung der Gestängenachstellvorrichtungen .SVI₁ zi

veranlassen. Zu gleicher Zeit wird Druck aus der gleichen Quelle über Leitung /I_n' zum Relaisventil RV_x und über Leitungen /I₂' zu den Bremsx erstellern /{/1, für die hinteren Hinterräder, um Jie Gestängenachstellvorrichtung .SVl, zu betätigen. Andererseits um- '■ faßt der indizierte Druckkreis in der zweiten Hälfte des Systems einen zweiten Druckluftb.'hältei AR,, ■ine Leitung B_n, ein Bremssteuerventil BV, eine Leitung lh ^{u;tl cin} R^ela'^svcntil RV₁ für die vorderen Hinterräder. Der Bremsdruck vom zweiten Druck- ' luftbehälter /IR₂ strömt durch die Leitung /<„' zum Relaisventil RV, und von dort über die Leitungen B, zu den für die vorderen Hinterräder bestimmten Bremsversteller BA₁, um diese zur Betätigung der Gestängenachstellvorrichtung SA₁ zu veranlassen.

Das Steuerventil PRV liefert einen gesteuerten Druck zu den Relaisventilen RV₁. RV_x. Das Ventil sieht mit den Leitungen A₁,' und /J₁,' über die Leitungen A₁₁" bzw. B₁" in Verbindung. Ein dem Belastungszustand entsprechender, vorn Ventil gesteuerter ' Druck wird den Relaisventilen RV₂ und RV_x über die Leitungen C und C zugeführt.

Im folgenden werden die Funktionen der Relaisventile RV, und ΛK₁ in Fig. 1 zur Aufnahme des Steuerdruckes aus dem Steuerventil an Hand von ' Fig 2 erläutert. Fig. 2 zeigt die Konstruktion eines derartigen Relaisventi'.s. Das Ventil umfaßt im wesentlichen einen mit einer koaxialen Austrittsbohrung versehenen, normalerweise mit Hilfe des Speisedrukkes und einer Federkraft in geschlossener Stellung ge- ; haltenen Ventilteller 1 sowie eine Steuerkolbenanordnung, die einen ersten auf Druck ansprechenden Kolben 2 und einen zweiten auf Druck reagierenden Kolben 3 aufweist. Die beiden Kolben 2 und 3 stehen über einen air vorderen Ende eines nach oben gerichteten Fortsatzes des zweiten Kolbens 2 ausgebildeten Ansatz 4 in gegenseitiger Wirkverbindung. Zwischen den beiden Kolben 2 und 3 ist eine Druckkammer 5 ausgebildet. Zwischen der Oberseite des zweiten Kolbens 3 und der Innenwand des Ventildeckels 6 ist eine Stcuerdruckkammer 7 vorgesehen. In die entsprechenden Kammern 5, 7 wird Druckmittel mit dem Druck Pi bzw. dem Steuerdruck Pc durch Einlasse 8 bzw. 9 geleitet.

Der Aufbau eines Druckes Pi in der Kammer 5 hat /ur Folge, daß der erste Kolben 2 sich entgegen der Wirkung einer Feder 2' nach unten bewegt, wobei sein nach unten gerichteter Fortsatz den Ventilteller 1 nach unten drückt. Wenn der Ventilteller 1 zur Öffnung des Ventils nach unten gedrückt wird, strömt ein durch einen Einlaß H) eingeleitetes Druckmittel mit dem Speisedruck Ps in eine Ausgangsdruckkammer 11 ein und ruft auf diese Weise in der Kammer 11 einen Ausgangsdruck Po hervor. Der Ausgangsdruck Po erfüllt seinen Zweck in dem Zustand, wo seine Neigung, den ersten Kolben 2 nach oben zu drücken, gegenüber der Kraft ausgeglichen ist, mit welcher der Ventilteller 1 in der beschriebenen Weise nach unten gedrückt wird. Wenn ein in Abhängigkeit von der Nutzlast des Fahrzeugs geregeller Steuerdruck /V in der Steuerdruckkammer 7 herrscht, wirkt dieser gegen die Oberseite des zweiten Kolbens 3 und drückt diesen nach unten. Diese nach unten gerichtete Kraft wird durch die vom Druck Pi hervorgerufene, gegen die Unterseite des zweiten Kolbens 3 wirkende, nach oben gerichtete Kraft ausgeglichen. Auf diese Weise wird die tatsächliche nach unten gerichtete Kraft des ersten Kolbens 2 durch die Nutzlast des Fahrzeuges geregelt, wobei sich ein entsprechender Ausgangspunkt Po in der Ausgangsdruckkammer 11 ergibt.

Gemäß Fig. 3 umfaßt das Ventilgehäuse 15 in seinem Mittelteil ein langgestrecktes zylindrisches Teil 16, das wiederum eine Ventilanordnung zur lastabhängigen Regelung des durch einen Durchlaß 17 einströmenden Speisedruckmittels. Die Ventilanordnung umfal.it einen in Längsrichtung verschiebbaren Kolben 18. ein in einer in einem mittigen Anguß des Kolbens 18 ausgebildeten Druckkammer 19 angeordnetes Speiseventil mit einem Schließkörper 20. einen Ende an Ende mit dem Speiseventil zusammenwirkenden Auslrittsventilsitz21 sowie ein Austrittsventil 24. Das zuletzt erwähnte Ventil 24 weist einen nach oben gerichteten Fortsatz 22 auf. der mit einer als Austrittsdurchlaß 51 dienenden zentralen Bohrung versehen ist, die wiederum eine zur axialen MiUe des Speiseventils hin offene Austrittsbohrung 23 aufweist. Der Kolben 18 ist an seinem Außenumfang mit einer ringförmigen Ausnehmung, die eine Einlaßkammer 25 bildet, versehen, so daß das aus dem Durchlaß 17 in die riinlaßkammer 25 einströmende Spcisedruckmittel von dort zur Druckkammer 19 geleitet wird, und ■ zwar über einen in radialer Richtung ausgebildeten, durch den Kolben 18 von seinem Außenumfang aus zur Druckkammer 19 führenden Durchlaß 26. Das Speiseventil ruht auf einem Sitz 27 und wird normalerweise von einer zwischen dem Ventilgehäuse 15 ι und einem Haltering 28 angeordneten Feder 29 in geschlossener Stellung gehalten. Das Austrittsventil 24 steht unter Druck einer Feder 30. die zwischen dem Ventil 24 und dem Ventilgehäuse 15 angeordnet ist. um das Speiseventil nach oben zu drücken.

Eine Auslaßkammer 31 wird von der Unterseite des Kolbens 18 und der Innenwand des Ventilgehäuses 15 umschlossen. Die Kammer 31 dient dazu, einen Speisedruck nach Öffnung des Speiseventils aufzunehmen und einen Ausgangsdruck hervorzurufen, der H dann über einen Ausgangsdruckauslaß 32 als Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 7 des Relaisventil gemäß Fig. 2 zur Wirkung kommt.

Der Raum über dem Kolben 18 steht über eine in der Deckplatte 33 ausgebildete kleine Öffnung . ·. mit der Atmosphäre in Verbindung und ist zum Ausgleich der gegen die Unterseite des Kolbens 18 wirkenden, nach oben gerichteten Kraft mit einer Ausgleichsfeder 35 versehen.

Der nach oben gerichtete Fortsatz 22 wird mit sei-H) nem oberen Ende gegen die Unterseite eines axial bewegbaren Plungerkolbens gedrückt, der von einem in der oberen Mittelöffnung der Deckplatte 33 angeordneten Gleitlager 37 hin- und herbewegbar geführt ist. Am oberen Ende dieses Plungers 36 1st mit Hilfe eines Ti Bolzens 39 eine Rolle 38 angebracht.

Gemäß Fig. 3 ist an der linken Seite des Ventilgehäuses 15 eine an dieser einstückig ausgebildete und mit dieser über den Speisedruckdurchlaß 17 in Verbindung stehende Ventileinheit, diese weist einen er-,11 sten Durchlaß 40 und einen zweiten Durchlaß 41 auf, wobei beide Durchlässe eine gemeinsame Achse aufweisen. In einem zwischen den beiden Durchlässen 40. 41 angeordneten zylindrischen Raum 42 ist ein Ventilkörper 43 verschiebbar angeordnet. Der erste (Ti Durchlaß 40 steht mit dem ersten Druckiuiiucluüier /IK₁ in Verbindung, während der zweite Durchlaß andenzweiien Druckluftbehälter .IR, angeschlossen ist. Ein zum Mittelteil des zylindrischen Raumes

hin offener dritter Durchlaß 44 sieht mit dem Speisedruckdurchlaß 17 in Verbindung.

Am oberen Ende eines nach oben gerichteten Fortsatzes 45 der Deckplatte 33 ist ein Bolzen 47 befestigt, an dem drehbar ein Gestänge 46 gelagert ist. Der Bolzen 47 trägt eine Feder 48, womit das Gestänge 46 derart beaufschlagt ist, daß es in entgegengesetztem Uhrzeigersinn dreht. Das untere Ende des Gestänges 46 weist die Form eines Nockens auf, der mit der Rolle 38 des Plungerkolbens 36 in Wirkverbindung steht.

Die Nockenkontur umfaßt eine Nockenwirkflächc 49 und eine Totgangfläche 50. Ein Wechsel der Nutzlast des Fahrzeugs wird in Form einer Veränderung des Abstandes zwischen den oberen und unteren Enden der Aufhängung auf den (hier nicht dargestellten) oberen Teil des Gestänges 46 zur Betätigung desselben übertragen. Bei Anwachsen der Nutzlast dreht sich das Gestänge 46 im Uhrzeigersinn.

Die Wirkungsweise des nach vorstehenden Erläuterungen ausgebildeten Drucksteuerventils wird nun beschrieben.

Es wird vorausgesetzt, daß von den beiden Leitungsdrückendes mit den Durchlässen 40, 41 verbundenen Druckluft-Bremssystems der Druck höher ist, der an den ersten Durchlaß 40 angeschlossen ist. Dann beaufschlagt der Druck aus der ersten Leitung den Ventilkörper 43 derart, daß es den zweiten Durchlaß 41 schließt. Über den zylindrischen Raum 42, den dritten Durchlaß 44 und den Durchlaß 17 gelangt ein Speisedruck in die Einlaßkammer 25 und von dort über den im Kolben 18 radial angeordneten Durchlaß 26 in die Druckkammer 19.

Infolge Belastung des Fahrzeugs wird das Gestänge 46 in entgegengesetztem Uhrzeigersinn gedreht, der Plungerkolben 36 und mit diesem das Austrittsventil 24 unter Wirkung der Feder 30 angehoben und der Speiseventil-Schließkörper 20 von seinem Sitz 27 abgehoben. Das Spcisedruckmittel strömt dann durch den Raum zwischen dem Speiseventil-Schlicßkörper und dem Ventilsitz 27 in die Auslaßkammer 31, um in dieser einen Ausgangsdruck zu ergeben. Der sich ergebende Druck wirkt gegen die Unterseite des Kolbens 18, um diesen nach oben zu drücken, bis der Speiseventil-Schließkörper 20 am Ventilsitz 27 zur Anlage gelangt ist. Auf diese Weise wird ein der Position des Plungers 36 oder des Speiseventil-Schließkörpers 20 entsprechender Ausgangsdruck hervorgerufen und als Steuerdruck /V zur Druckkammer 7 des Relaisventils geleitet.

Eine zusätzliche Belastung des Fahrzeugs dreht das Gestänge 46 weiter im Uhrzeigersinn, womit der Plunger 36 zu einem höheren Niveau angehoben und das Speiseventil in noch größerem Maße geöffnet werden. Daraus ergibt sich ein höherer Ausgangsdruck oder ein dem Relaisventil zuzuleitender Steuerdruck Pc, um eine stärkere Bremswirkung auf die Radbremszylinder auszuüben.

Im Falle eines Druckabfalls oder anderer Schwierigkeiten mit dem ersten Druckluftbehäiter AR_x, aus welchem Grunde auch immer, wird der zweite Leistungsdruck relativ hoch und drückt den Ventilkörper 43 nach oben, um den ersten Durchlaß 40 zu schließen. Das Speisedruckmittel fließt dann vom zweiten Durchlaß 41 über den zylindrischen Raum 42, den dritten Durchlaß 44 und den Durchlaß 17 in die Ventilanordnung ein, um die Anordnung in die Lage zu versetzen, in der gleichen Weise zu funktionieren, wie sie oben beschrieben ist.

Wenn das Fahrzeug unbelastet oder auf andere Weise von der Last befreit ist, dreht sich das Gestänge 46 im Uhrzeigersinn und drückt den Plunger 36 nach unten und mit diesem den Austrittsventilsitz 21 vom Ventil weg. Daraufhin wird der Druck aus der Auslaßkammer 31 über die Austrittsbohrungen 23, 51 und die kleine Bohrung 34 in der Abdeckplatte 33 zur Atmosphäre hin entspannt, womit auch der Steuerdruck im Relaisventil reduziert wird.

Sollte das Gestänge 46 zur Feststellung der Fahrzeugnutzlast gebrochen oder anderweitig nicht in Ordnung sein, wird es von der Sicherheitsfeder 48 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn gedreht. Folglich wird der Plunger 36 und mit diesem der Speiseventil-Schließkörper 20 vom Ventilsitz 37 abgehoben, womil eine adäquate Zuführung von Ausgangsdruck gewährleistet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Fahrzeug-Druckluftbremsanlage mit zwei von getrennten Druckluftbchältern gespeisten, je einer Gruppe Radbremszylindern zugeordneten Relaisventilen, die einem in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung veränderbaren Steuerdruck unterworfen sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   a) an die beiden Relaisventile (RV₁ und RVj) ist ein beiden Ventilen gemeinsames, den lastabhängigen Steuerdruck lieferndes Steuerventil (PRl'') angeschlossen;
   h) dem Steuerventil ist ein Doppelrückschlagventil vorgeschaltet, das in einem zylindrischen Raum (42) einen verschiebbaren Ventilkörper (43) enthält und bei dem an die beiden Stirnseiten des zylindrischen Raumes je einer der beiden Druckluftbehälter (AR₁ bzw. AR₂) und in der Mitte des zylindrischen Raumes der Einlaß des Steuerventils angeschlossen ist, wobei der Ventilkörper bei seiner Anlage an jeweils eine der beiden Stirnseiten des zylindrischen Raumes die Verbindung des Steuerventil-Einlasses mit dem an die jeweils andere Stirnseite angeschlossenen Druckluftbehälter freigegeben ist;

   c) das Steuerventil weist einen verschiebbaren Kolben (18) auf, dessen eine Stirnseite eine mit den Relaisventilen verbundene Auslaßkammer (31) und dessen andere Stirnseite eine mit der Atmosphäre verbundene Kammer und dessen Mantelfläche eine mit dem Doppelrückschlagventil verbundene Einlaiikammer (25) begrenzt und in dem eine mit der Einlaßkammer (25) über einen radialen Durchlaß (26) verbundene Druckkammer (19) vorgesehen ist;

   d) auf den Kolben (18) wirkt entgegen dem Druck in der Auslaßkamtner (31) die Kraft einer Feder (35);

   e) am Kolben in der Druckkammer (19) ist auslaßkammerseitig der Ventilsitz (23) eines die Verbindung zwischen der Druckkammer und der Auslaßkarnnier steuernden Speisevenlils vorgesehen, dessen Schließkörper (20) durch die Kraft einer Schließfeder (29) in Anlage an den Ventilsitz (23) gedrückt ist;

   f) koaxial im Speiseventil-Schließkörper (20) ist der Schließkörper (24) eines die Verbindung zwischen der Auslaßkammer und der mit der Atmosphäre verbundenen Kammer steuernder Entlastungsventils vorgesehen, der von einer sich in der Auslaßkammer abstützenden Druckfeder (30) in Anlage an den an der auslaßkammerseitigen Stirnseite des Speise ventil -Sch I ießkörpers befindlichen Ventilsitz (21) gedrückt ist;

   g) der Entlastungsventil-Schließkörper (24) erstreckt sich mit einem Forlsatz (22) durch den Speiseventil-Schließkörper hindurch und wirkt über einen Plungerkolben und eine an diesem gelagerte Rolle (38) mit einer über ein Gestänge (46) lastabhängig um einen Holzen (47) drehbaren Nockenscheibe (49, 50) zusammen;

   h) eine am Bol7.cn (47) angeordnete Sicherheitsfeder (48) drängt die Nockenscheibe in Drehrichtung »maximale Belastung«, in der der Entlastungsventil-Schließkörper (24) durch die Kraft der ihn belastenden Druckfeder unter Anlage an den ihm zugeordneten Ventilsitz den Speiseventil-Schließkörper in die Offenstellung hebt.