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Anlage zur Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung Blockierschutzeinrichtung
für Druckluftbremsanlagen von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine
Blockierschutzeinrichtung für Druckluftbremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit einem
Relaisventil, das primärseitig durch den vom Fahrerbremsventil eingesteuerten Druck
betätigt wird und das sekundärseitig mit einem Doppelventil den Bremsdruck in einem
Radbremszylinder überwacht, indem es den Radzylinder über das Doppelventil wechselweise
an eine Druckluftquelle oder an eine Außenluftverbindung anschließt, und mit zwei
einer Steuerkammer des Relaisventils vorgeschalteten Vorsteuerventilen, von denen
eines die Verbindung der Steuerkammer mit einer vom Fahrerbremsventll herangeführten
Brems-Steuerleitung überwacht und das andere eine Verbindung der Steuerkammer mit
einer Entlastungsstelle steuert, sowie mit zwei Elektromagneten, die über eine elektrische
Schalteinrichtung betätig werden.
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Bei derartigen Blockierschutzeinrichtungen wird die Steuerkammer des
Relaisventils direkt über die beiden Elektro-Magnetventile be- und entlüftet. Entsprechend
der Größe dieser Steuerkammer und eventuell noch eines Zusatzsteuerraumes liegen
für die geforderten Drucksteilheiten die Querschnitte für das Be- und Entlüften
fest. Aufgrund dieser Gegebenheiten und aufgrund des verhältnismäßig großen Volumens
der Steuerkammer müssen die Magnetventile groß sein Sie verbrauchen viel Strom,
wodurch die Endstufe der elektrischen Schalteinrichtung teuer wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden
und eine Blockierschutzeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sehr
kleine Magnetventilströme benötigt, um die Endstufe der elektrischen Schalteinrichtung
billig ausbilden zu können. Die Magnetventile sollen sehr klein sein kören.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jedes Vorsteuerventil
eine Steuerkammer hat, die über ein 3/2-Wege-Magnetventil wahlweise an eine Vorratsdruckquelle
oder an eine Entlastungsstelle anschließbar ist.
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Aufgrund der kleinen Bauweise der Magnetventile und der zu ihrer Betätigung
notwendigen geringen elektrischen Ströme kann dann die auf dem Fahrzeug ohnehin
vorhandene Bremslichtleitung als Versorgungsleitung für die Magnetventile verendet
werden.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und zwar zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Blockierschutzeinrichtung
mit zwei 2/2-Vorsteuerventilen, Fig. 2 die Blockierschutzeinrichtung mit einem 2/2
und einem 3/2 Vorsteuerventil, Fig. 3 eine andere Bauart der Vorsteuerventile und
Fig. 4 eine dritte Bauart eines der beiden Vorsteuerventile.
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Eine Blockierschutzeinrichtung hat ein Relaisventil 1, das zwischen
einem fußbetätigten Fahrerbremsventil 2 und einem Radbremszylinder 3 angeordnet
ist. Das Bremsventil 2 und das Relaisventil 1 sind an einen gemeinsamen Druckluftvorrats-Behälter
4 angeschlossen, es können aber auch getrennte Behälter verwendet werden.
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In einer Brems-Steuerleitung 5 zwischen dem Bremsventil 2 und einer
Steuerkammer 1' des Relaisventils 1 sind zwei Vorsteuerventile 6 und 7 angeordnet,
die als 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, wobei das Vorsteuerventil 6 normal offen
und das Vorsteuerventil 7 normal geschlossen ist. Jedes Vorsteuerventil 6 und 7
hat einen Arbeitsraum 8 und 9, von denen jeder an ein Elektromagnetventil 10 bzw.
-11 angeschlossen ist. Das Elektromagnetventil 10 ist normal geschlossen, und das
Elektromagnetventil 11 ist normal geöffnet, und beide Elektromagnetventile 10 und
11 sind an einen Vorratsbehälter 12 und an eine Entlastungsstelle 32 angeschlossen.
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In den Vorsteuerventilen 6 und 7 begrenzt je ein Kolben 13 und 14
den Arbeitsraum 8 bzw. 9. An jedem Kolben 13 bzw. 14 ist über eine Stange 15 bzw.
16 ein Schließkörper 17 bzw. 18 befestigt, der zur Zusammenarbeit mit einem Ventilsitz
19 bzw. 20 bestimmt ist. Auf diese Weise sind zwei Ventile 17/19 und 18/20 gebildet,
von denen das Ventil 17/19 ein Einlaßventil und das Ventil 18/20 ein Auslaßventil
ist. Das
Auslaßventil 18/20 überwacht eine Verbindung der Relaisventil-Steuerkammer
1' mit einer Entlastungsstelle 21.
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Bei normalem Bremsen wird die Steuerkammer 1' des Relaisventils 1
über das offene Vorsteuerventil 6 belüftet. Der Arbeitsraum 8 ist über das Magnetventil
10 entlüftet, und der Arbeitsraum 9 ist über das Magnetventil 11 an den Vorratsbehälter
12 angeschlossen, so daß das Ventil 18/20 des Vorsteuerventils 7 die Entlastungsstelle
21 abgeschlossen hält.
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Im Blockierschutzfall erhalten die beiden Magnetventile 10 und 11
von einer nicht dargestellten elektrischen Schalteinrichtung Strom, so daß sie umschalten.
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Das Ventil 17/19 des Einlaß-Vorsteuerventils 6 schließt, und das Ventil
18/20 des Auslaß-Vorsteuerventils 7 öffnet.
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Die Luft in der Steuerkammer 11 strömt zur Entlastungsstelle 21. In
der anschließenden Druckhaltephase wird das Vorsteuerventil 7 wieder zurückgeschaltet,
und es findet dann entweder ein Wiederanstieg des Bremsdrucks statt (Öffnen des
Vorsteuerventils 6) oder der Bremsdruck wird konstant gehalten.
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Da die beiden Arbeitsräume 8 und 9 der Vorsteuerventile 6 und 7 ein
sehr kleines Volumen haben, können die Strömungsquerschnitte der Magnetventile 10
und 11 ebenfalls klein ausgeführt werden. Daraus ergeben sich kleine Schaltkräfte
der Ventile sowie geringer Stromverbrauch der Magnete.
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Dadurch wird die Endstufe der elektrischen Schalteinrichtung sehr
billig. Ein großer Vorteil dieser Gegebenheiten liegt darin, daß die ohnehin vorhandene
Bremsiichtleitung als Stromversorgungsleitung für die Magnetventile 10 und 11 verwendet
werden kann.
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Die Fig. 2 zeigt eine Blockierschutzeinrichtung, die sehr ähnlich
aufgebaut ist wie die nach der Fig. 1. Deshalb sind auch weitgehend die gleichen
Bezugszahlen verwendet.
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Jedoch ist hier das 2-Wege-Vorsteuerventil 7 durch ein 3-Wege-Vorsteuerventil
22 ersetzt, das zwei Ventilsitze 23 und 24 hat. Zusammen mit dem Schließkörper 18
überwacht der eine Ventilsitz 23 eine Verbindung zu einer Entlastungsstelle 25 und
der andere Ventilsitz 24 eine Leitung 26, die zu einem Zusatzsteuerraum 27 und über
ein Uberströmventil 28 zum Bremszylinder 3 führt. Anstelle des normal eine Vorratsleitungsverbindung
herstellenden Magnetventils 11 ist hier ein normal eine Entlastungsverbindung offenhaltendes
Magnetventil 11' verwendet.
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Die Wirkungsweise der Blockierschutzeinrichtung nach der Fig. 2 ist
der nach der Fig. 1 weitgehend gleich. Nur daß hier bei normaler Bremsung beide
Arbeitsräume 8 und 9 über die Magnetventile 10 und 11' mit der Außenluft verbunden
sind.
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Bei blockierschützender Bremsdruckabsenkung werden die beiden Arbeitsräume
8 und 9 mit Vorratsdruckluft beschickt. Dadurch schließt das Einlaß-Vorsteuerventil
6 und das Auslaßventil 18/23 öffnet. Die Druckluft in der Steuerkammer 1' strömt
über das Auslaßventil 18/23 ins Freie. Die Verbindung zwischen der Steuerkammer
1' und dem Zusatzsteuerraum 27 wird in diesem Fall durch das Ventil 18/24 unterbrochen.
Beim Druckhaltevorgang wird der obere Ventilsitz 18/23 geschlossen infolge der Entlüftung
des Arbeitsraumes 9 über das zurückschaltende Magnetventil 11', und das Einlaß-Vorsteuerventil
6 bleibt geschlossen.
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Bei umgeschaltetem Vorsteuerventil 22 wird im Zusatzsteuerraum 27
ein mit dem primären Steuerdruck gleicher Druck aufgebaut. In der Minderphase wird
durch Schließen des Ventils 18/24 das Speichervolumen gegenüber der Steuerkammer
1' abgesperrt. Als Folge des absinkenden Druckes in der Steuerkammer 1' wird auch
der Bremszylinderdruck über das Doppelventil im Regelaisventil 1 abgesenkt. Beim
Erreichen einer
bestimmten Druckdifferenz öffnet das Uberströmventil
28, und unter Beibehaltung dieser Druckdifferenz erfolgt nun auch in der Zusatzsteuerkammer
27 eine Druckabsenkung.
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Wenn die Minderphase beendet ist, wird die Steuerkammer 1' durch Öffnen
des Ventils 18/24 wieder mit dem Zusatzsteuerraum 27 verbunden. Der nun höhere Speicherdruck
bewirkt einen raschen Druckausgleich. Da die Druckuntersteuerung mit steigendem
Druckniveau zunimmt, ist bei hohen Drücken eine größere Luftmenge zum Druckausgleich
notwendig als bei kleineren Bremsdrücken. Das hier auftretende Problem kann durch
eine druckabhängige Füllung des Zusatzsteuerraums 27 gelöst werden. .
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In den Fig. 3 und 4 sind zwei andere Bauarten der Vorsteuerventile
6 und 7 bzw. 22 dargestellt. Dabei sind in der Fig.
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3 zwei Vorsteuerventile 35 und 36 dargestellt, bei denen die Kolben
13 und 14, die Stangen 15 und 16 und die Schließkörper 17 und 18 durch je eine Membran
29 und 30 ersetzt sind.
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Für die der Bauart nach der Fig. 1 entsprechenden Teilen wurden die
gleichen Bezugszahlen verwendet. Es ist zu erkennen, daß jede Membran 29 und 30
sowohl als Schaltglied als auch als Ventilglied arbeitet.
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Eine solche Bauart hat den Vorteil der Einfachheit und Preiswürdigkeit.
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Die Fig. 4 zeigt ein Vorsteuerventil 31 mit zwei Membranen 33 und
34, das dem Vorsteuerventil 22 entspricht. Hier wurden für entsprechende Teile bereits
benutzte Bezugszahlen aus der Fig. 2 verwendet. Auch die Bauart nach der Fig. 4
zeichnet sich durch große Einfachheit aus.