DE2520144A1 - Ventilanordnung fuer eine druckluftbremsanlage eines fahrzeugs - Google Patents

Description

Fahrzeugs

Die Erfindung betrifft Ventile für Zweikreis-Druckluft-Bremsanlagen von Fahrzeugen und insbesondere eine Ventilanordnung zur Steuerung von federkraft-betätigten hydraulisch gelüfteten Notbremsen.

Federkraftbetätigte hydraulisch gelüftete Bremsen sind bekannt und umfassen beim herkömmlichen Betätigungsglied in Tandemanordnung ein durch Strömungsmitteldruck oder hydraulisch betätigtes Stellglied für den Normalbetrieb der Bremsen zusammen mit einem federkraftbetätigtem Stellglied, das normalerweise bei Lüftung des Strömungsmitteldruckes durch eine federkraft-betätigte hydraulische Druckstange in gelüfteter Bremsstellung gehalten wird, um die Bremsen über das Betätigungsglied für Betriebsbremsungen einzusetzen. Bei einigen Anlagen sind automatische

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Ventile vorgesehen, um den Strömungsmitteldruck zu lüften, wenn der Betriebs- oder Notbremsdruck unter einen unsicheren niedrigen Pegel abfällt, wodurch der Einsatz einer federkraftbetätigten Notbremse sichergestellt ist. Um eine plötzliche Vollbremsung durch die federkraftbetätigten Bremsen zu vermeiden, hat sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, eine neuartige Ventilanordnung für eine Zweikreisdruckluftbremse zu schaffen, welche bei Abfall des Strömungsmitteldruckes gegenüber der Druckwelle der Anlage auf einen bestimmten niedrigen Pegel den Druck der federkraftbetätigten Bremsen stetig automatisch lüftet, so daß ein Fahrzeug allmählich zum Halten gebracht werden kann. Weiter ist für eine hydraulische Zweikreisbremsanlage der vorerwähnten Art eine neuartige Ventilanordnung zur Steuerung des aufgebrachten Federbremsdruckes in einem Kreis in Abhängigkeit vom Grad der Bremsdruckanwendung im anderen Kreis vorgesehen.

Dementsprechend ist erfindungsgemäß eine Ventilanordnung für eine Zweikreisdruckluftbremsanlage vorgesehen, bei welcher ein Kreis ein federkraftbetätigtes hydraulisch gelüftetes Betätigungsglied umfaßt sowie ein handbetätigtes Ventil zur Steuerung der Aufbringung des Strömungsmitteldruckes einer Quelle in beiden Kreisen, wobei die Ventilanordnung ein in eine erste Stellung bewegliches Ventil umfaßt, um das Betatigungsglied mit Strömungsmitteldruck aus der Quelle zu versorgen, damit dieses in eine bremslüftende Stellung bewegt werden kann, und das auch in eine zweite Stellung zu bewegen ist, um den Strömungsmitteldruck vom

Betätigungsglied zu lüften, dadurch gekennzeichnet, daß ein I erstes druckabhängiges Glied das erste Ventil bewegt, eine

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elastische Vorrichtung das druckabhängige Glied betätigt, um das erste Ventil in die erste Stellung zu bewegen, ferner dadurch, daß das druckabhängige Glied eine an einem Steuerraum angeordnete Treibfläche besitzt, daß ein zweites Ventil in eine erste Stellung beweglich ist, um normalerweise den Steuerraum mit der Atmosphäre zu verbinden und, daß es in eine zweite Stellung beweglich ist, um den Steuerraum mit dem anderen Kreis zu verbinden, ferner dadurch, daß ein zweites druckabhängiges Glied in Abhängigkeit vom Strömungsmitteldruck der Quelle bewegt wird, damit das zweite Ventil seine erste Stellung einnehmen kann und schließlich dadurch, daß das zweite druckabhängige Glied federkraftbetätigt ist, um das zweite Ventil eindeutig in seine zweite Stellung zu bewegen, wenn der Pegel des Strömungsmitteldrucks der Quelle unter einen vorgegebenen Wert abfällt.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die einzige Figure zeigt schematisch eine Zweikreisdruckluftbremsanlage in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Ventilanordnung, wobei diese im Schnitt dargestellt ist.

Die Zweikreisbremsdruckanlage umfaßt ein Hauptreservoir 10, j

welches über eine Leitung 12 versorgt wird sowie ein Rückschlag-j ventil 14 mit Druckluft von einem herkömmlichen nicht gezeigten Verdichter, wobei das Reservoir 10 Strömungsmitteldruck an ein zweites Reservoir 16 über die Leitung 18 undein herkömmliches Druckregelventil 20 abgibt, das gemäß der US-Patentschrift Nr. 3 236 256 ausgelegt sein kann. -4-

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Die Reservoire 10 und 16 sind über entsprechende Leitungen 22, 24 mit den Einlaßkairanern des Ober- und Unterteils 26, 28 eines Doppelbremsventils 30 verbunden, das von der Art sein kann, wie es in der deutschen DOS 2 044 894beschrieben ist. Der Unterteil 28 ist über die Leitungen 32, 33 mit den vorderen Betriebsbremsen eines LKW oder Traktors verbunden, während der Oberteil 26 über eine Leitung 34 an die hinteren Betriebsbremsen 35 geführt ist, welche die übliche Betriebsbremskammer 36, ein Ventilstößel 38 und ein in Tandemanordnung zu diesem angebrachtes federkraftbetätigtes Bremsglied 40 mit einer Lüftungskammer 42 umfaßt, an welche der Strömungsmitteldruck über eine Leitung 44 gelangt, über die er auch wieder evakuiert wird, um die federkraftbetätigte Bremse zu steuern.

Die erfindungsgemäfte Ventilanordnung 46 dient zur Regelung des Strömungsmitteldrucks in der Leitung 44vnd damit auch in der Lüftungskammer 42 der federkraftbetätigten Bremse 40, Diese Ventilanordnung umfaßt ein Gehäuse 48 mit einer Auslaßöffnung 50, an welche die Leitung 44 angeschlossen ist. Die Auslaßöffnung 50 ist mit einer Auslaßkammer 52 im Gehäuse 48 verbunden, und die Auslaßkammer 82 steht über eine in einem Ventilsitz 58

mit der Einlaßkammer 54
ausgeformte Mittelöffnung 56/ in Verbindung, wobei der Ventilsitz 58 mit einem symmetrischen kombinierten Einlaß- und Auslaßventil 60 in Wirkverbindung steht, um die Einlaß- und Auslaßkammem54, 52 voneinander zu trennen. Ferner kann das Ventil 60 auch durch ein Auslaßventil 62 betätigt werden, welches durch den Unterteil eines Notbremskolbens 64 geführt ist, der gleitbar in Gehäuse 48 angeordnet ist.

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Das Ventil 60 ist in einem röhrenförmigen Teil 66 mit einer Auslaßleitung 68 gelagert, welche an ihrem unteren Ende mit der Auslaßkammer 70 verbunden ist, die ihrerseits über eine herkömmliche Drosselventildichtung 72 stets in Verbindung mit der Atmosphäre steht. Wenn somit das Auslaßventil 62 mit dem Ventil 60 zusammengeschaltet ist, wird die Verbindung zwischen der Auslaßkammer 52 und der Auslaßkammer 70 unterbrochen. Eine Ventilrückholfeder 73 ist zwischen einer stationären Trennwand 75 und dem Ventil 60 angeordnet und drückt dieses normalerweise nach oben. Im Oberteil des Gehäuses 48 ist eine Feder 74 zwischen einer Abdeckung 76 und dem Kolben 64 angeordnet; sie hält normalerweise den Kolben in der gezeigten Stellung, in welcher die Unterfläche 78 des Kolbens mit einem im Gehäuse ausgeformten Widerlager 80 in Eingriff steht. Wenn bei dieser Auslegung der Kolben 64 die gezeigte Stellung einnimmt, wobei das Auslaßventil 62 mit dem Ventil 60 zusammengeschaltet ist, so daß dieses von seinem Sitz 58 hinweg bewegt wird, dann wird eine Verbindung zwischen der Auslaßkammer 52 und der Einlaßkammer 54 hergestellt. Bei diesem Betriebszustand des Ventils kann Strömungsmitteldruck am offenen Ventil 60 vorbei zur federkraftbetätigten Lüftungskammer 42 über die Einlaßkammer 54 und die Auslaßkammer 52 geleitet werden. Die Einlaßöffnung 54 kann mit Strömungsmitteldruck von den Reservoiren 10 und 16 über die Leitungen 82, 84, die Rückschlagventile 86, 88, die Leitung 90, das Parkbremsventil 92, die Leitung 94 und die Einlaßöffnung 96 versorgt werden. Wenn somit das Parkbremsventil 92 geöffnet wird, dann lädt sich die Lüftungskammer 42 des federkraftbetätigten Bremsgliedes mit Strömungsmitteldruck auf, um die federkraft-

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betätigte Bremse zu lüften.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Ventilanordnung beruht auf der Begrenzung des an die Lüftungskammer 42 der federkraftbetätigten Bremse gelangenden Drucks, um den Aufbau eines Drucks in der Kammer zu verhindern, dessen Wert über dem liegt, der erforderlich ist, um die federkraftbetätigte Bremse in ihre gelüftete Stellung zu bewegen.

Dies wird durch den Kolben 64 sowie durch dessen Verbindung mit dem Ventil 60 erreicht. Wenn daher das Parkbremsventil geöffnet wird, bewegt der auf die ünterfläche des Kolbens 64 einwirkende Strömungsmitteldruck in der Auslaßkammer 52 den Kolben 64 gegen die Spannung der Feder 74 nach oben, bis das Ventil 60 mit dem Ventilsitz 58 in Eingriff kommt, um einen weiteren Druckaufbau in der Lüftungskammer 42 der federbetätigten Bremse zu verhindern. Hierbei ist die Spannung der Feder 74 so ausgelegt, daß der erforderliche Lüftungsdruck zur Kammer 42 geleitet wird, ehe das Ventil 60 schließt. Auf diese Weise wird ein weiterer und unnötiger Druckaufbau in der Lüftungskammer der feder-betätigten Bremse verhindert.

Wenn das Parkbremsventil 92 in seine Auslaßstellung bewegt wird, um eine Auslaßöffnung 98 des ParkbremsventiIs an die Leitung 94 anzuschließen, dann wird der Strömungsmitteldruck in der Einlaßkammer 54 durch die Öffnung 98 evakuiert, und der auf die Oberfläche des Ventils 60 einwirkende Strömungsmitteldruck in der Auslaßkammer 52 bewegt das Ventil 60 in

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seine Auslaßstellung, um die Auslaßkammer 52 anzuschließen und damit die Verbindung der Lüftungskammer 42 der federkraftbetätigten Bremse mit der Atmosphäre über die öffnung 56, die Auslaßleitung 68 und Auslaßkammer 70 herzustellen. Somit wird die federkraftbetätigte Bremse für Parkzwecke voll eingesetzt.

Das Ventil 60 in Verbindung mit dem Kolben 64 ergibt eine Vorrichtung für die stetige Lösung des Strömungsmitteldrucks von der Lüftungskammer 42 der federkraftbetätigten Bremse, um während bestimmter Betriebsbedingungen der Zweikreisbremsanlage eine stetige Anwendung der federkraftbetätigten Bremse zu gestatten. Wenn daher der Strömungsmitteldruck einem Steuerraum 100 eingespeist wird, um auf die Oberfläche 78 des Kolbens 64 einzuwirken, dann wird dieser gegen den Druck der Feder 74 aufwärts bewegt, so daß das Ventil 60 zuerst gegen den Ventilsitz 58 geschlossen wird, um die Verbindung zwischen der Einlaßkammer 54 und der Auslaßkammer 52 zu unterbrechen. Eine weitere Druckerhöhung im Raum 100 bewirkt eine weitere Aufwärtsbewegung des Kolbens 64, wodurch das Auslaßventil 62 vom Ventil 60 abgetrennt und die Auslaßkammer 52 angeschlossen wird und damit auch die Verbindung zwischen der Lüftungskammer 42 für die federbetätigte Bremse mit der Auslaßkammer 70 über die öffnung 56 und die Auslaßleitung 68 hergestellt wird. Eine Verringerung des Drucks in der Lüftungskammer 42 bewirkt die Auslösung das Betätigungsgliedes 40 zur Anwendung der federkraftbetätigten Bremse. Wenn dann der Steuerdruck im Raum 100 auf einem Sollwert gehalten wird, und wenn der Druck in der Auslaßkammer auf einen vorgegebenen Wert herabgesetzt wird, dann ermöglichen es die auf

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den Kolben 64 einwirkenden Kräfte, daß dieser durch die Wirkung der Feder 74 in eine Überlappungsstellung geschobenvird, so daß das Auslaflventil 62 mit dem Ventil 60 in Wirkverbindung tritt, um eine weitere Evakuierung des Strömungsmitteldrucks von der Lüftungskammer 42 der federkraftbetätigten Bremse zu sperren. Somit bewirkt eine Erhöhung des Steuerdrucks im Raum 100 eine Verringerung des Strömungsmitteldruckes in der Lüftungskammer 42, wodurch das Betätigungsglied der federkraftbetätigten Bremse durch Umkehr des Steuersignals im Raum 100 stetig geregelt wird.

Zur Steuerung des am Steuerraum 100 anliegenden Strömungsmitteldruckes ist eine zweite Ventilanordnung vorgesehen die so ausgelegt und angeordnet ist, daß eine stetige Anwendung der federkraftbetätigten Bremse vermieden wird, wenn der Reservoirdruck seinen normalen Wert besitzt, so daß die hydraulische Bremsanlage In ihrer vorgesehenen Weise betrieben werden kann. Solange noch der Reservoirdruck in einem Bereich liegt, in welchem er als sicherer Arbeitsdruck betrachtet werden kann, wird kein Strömungsmitteldruck zum Raum 100 geleitet, und daher wird auch die federkraftbetätigte Bremse nicht in Betrieb gesetzt. Wenn jedoch der Reservoirdruck auf einen Wert abfällt, der unterhalb des Sicherheitspegels liegt, dann wirkt die vorher beschriebene Einrichtung zur Steuerung der stetigen Anwendung der federkraftbetätigten Bremse, damit das Fahrzeug ungeachtet der Tatsache gebremst verden kann, daß der vorhandene Reservoirdruck nicht ausreichen kann, um eine wirksame Fahrzeugabbremsung durch Be-

tätigung der Betriebsbremsenstellglieder zu gewährleisten. ,

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Diese Ventilanordnung umfaßt ein Steuerventil 102 im Gehäuse 48, das den von der Vorderbremsenleitung 32 über eine Leitung 104, eine ModulationsSteuerleitung 106, eine Kammer 108 und eine Leitung 110 zum Raum 100 geführten Strömungsmitteldruck steuert. Ein Ventil 102 wird dauernd auf einen Sitz 112 durch eine Feder 114 gedrückt, und wenn das Ventil 102 satt auf dem Sitz aufliegt, wird die Verbindung zwischen dem Raum 100 und der Leitung 104 unterbrochen. Ein Sperrkolben 116 ist gleitend in einer ia Gehäuse ausgeformten Kammer 118 gelagert und wird normalerweise durch eine Feder 120 in die in der Zeichnung gezeigte Stellung gedrückt. Mit dem Kolben 116 ist ein Ventilstellglied 122 einstückig ausgeformt, dessen Oberteil 124 mit dem Ventil 102 in Eingriff steht, um dieses von seinem Sitz 112 abauheben. Wenn das Glied 122 eine hinreichende Strecke abwärts fährt, damit sich das Ventil 102 schließen kann und das Teil 124 vom Ventil 102 außer Eingriff gesetzt wird, dann ist die Leitung HO über eine Leitung 128 im Glied 122 mit einer Auslaßkammer 126 verbunden. Die Kammer 118 wird dauernd mit Druckströmungsmittel vom Hauptreservoir 10 über eine Leitung 130 versorgt, so daß der Sperrkolben 116 bei mit Druckströmungsmittel beschickter Bremsanlage normalerweise abwärts fährt, damit das Ventil 102 auf dem Sitz 112 aufliegen kann, und der Steuerraum 100 über die Leitungen 110 und 128 mit der Auslaßkammer 126 verbunden wird. Somit kann wegen der Stellung des Sperrkolbens 116 während des Normalbetriebes der Bremsanlage keine Steuerbewegung des Kolbens 64 für die federkraftbetätigte Bremse erfolgen. Wenn jedoch der Druck im Reservoir 10 unterhalb des Sicherheitspegels abfällt,

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beispielsweise in der Größenordnung von 15,3 kg/cm , damn drückt die Feder 120 den Kolben 116 aufwärts, um das Ventil 102 zu öffnen und den Steuerraum 100 über die Leitung 110, die Kammer 108, die Leitungen 106 und 104 an die Steuerleitung 32 für die Vorderbremse anzuschließen. Anschließend erfolgt die vorstehend beschriebene stetige Lüftung des Strömungsmitteldrucks von der Lüftungskammer 42 der federkraftbetätigten Bremse in Abhängigkeit vom Steuersignal, das vom Strömungsmitteldruck in der Leitung 104 gewonnen wird.

Daraus geht hervor, daß die Einlaßkammer 54 und die Auslaßkammer 52 normalerweise nicht zusammengeschaltet sind und daß sich das Einlaß- und Auslaßventil überlappen. Wenn unter diesen Umständen das Parkbremsventil 92 betätigt wird, um die federkraftbetätigten Bremsen in Betrieb zu setzen, ist es möglich, daß diese infolge eines Einschlusses des Lüftungsdruckes in der Lüftungskammer der federkraftbetätigten Bremse nicht ansprechen. Um dies zu verhindern, dient ein Drosselventil 132 zur überbrückung des überlappten Ventils 60, um zu gewährleisten, daß der Druck in der Lüftungskammer durch das Paickbremsventil mit Willen des Fahrers gelöst wird.

Aus der vorgehenden Beschreibung erhellt, daß mit der Erfindung eine Steuerventilanordnung für eine federkraftbetätige Bremse geschaffen wurde, die eine gesteuerte Anwendung der federkrfcftbetätigten Bremsen in Situationen ermöglicht, in welcher der vorhandene Strömungsmitteldruck zur Betätigung der normalen Be-

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triebsbremse unter einen verhältnismäßig niedrigen Unsicherheitspegel abgefallen ist. Außerdem besitzt das Ventil ein Begrenzungsmerkmal, durch welches der Aufbau von Strömungsmitteldruck in den Lüftungskammern der federkraftbetätigten Bremsen über ein Maß hinaus vermieden wird, das zur Lüftung der federkraftbetätigten Bremse erforderlich ist.

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Ventilanordnung für eine Zweikreisdruckluftbremsanlage, bei welcher ein Kreis ein federkraftbetätigtes Stellglied zur Lüftung des Stromungsmitteldrucks sowie ein handbedientes Ventil zur Steuerung des Flußes des Stromungsmitteldrucks von einer Quelle zu beiden Kreisen enthält, wobei die Ventilanordnung ein erstes in eine erste Stellung bewegliches Ventil zur Versorgung des Stellgliedes von einer Quelle mit Strömungsmitteldruck umfaßt, um das Stellglied in eine bremslüftende Lage zu bewegen, wobei ferner das erste Ventil in eine zwfeite Stellung bewegt werden kann, um den Strömungsmitteldruck vom Stellglied zu lüften, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung auch ein erstes druckabhängiges Teil (64) zur Verstellung des ersten Ventils (46), eine elastische Vortichtung (74) zur Betätigung des Teils (64)

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umfaßt, um das erste Ventil (46) in die erste Stellung zu bewegen, ferner dadurch, daß das Teil (64) eine Treibfläche neben einem Steuerraum (100) besitzt, daß ein zweites Ventil (102) in eine erste Stellung bewegt werden kann, um normalerweise den Steuerraum (100) mit der Atmosphäre zu verbinden, und auch in eine zweite Stellung zu bewegen ist, um den Steuerraum (100) mit dem anderen Kreis zu verbinden, sodann dadurch daß ein zweites druckabhängiges Teil (116) in Abhängigkeit vom Strömungsmitteldruck der Quelle verfahren werden kann, damit das zweite Ventil (102) seine erste Stellung einnehmen kann, und schließlich dadurch, daß das zweite druckabhängige Teil (116) federkraftbetätigt ist, um das zweite Ventil (102) eindeutig in seine zweite Stellung zu verfahren, wenn der Pegel des Strömungsmitteldrucks der Quelle unter einem vorgegebenen Wert liegt.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1 mit einem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (46) und zweite Ventil (102) im Gehäuse (48) parallel zueinander angeordnet sind.

3. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste druekabhängige Teil (64) und das erste Ventil (46) axial fluchtend angeordnet sind.

4. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite druekabhängige Teil (116) und das zweite Ventil (102) axial fluchtend angeordnet sind.

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