DE2551160C3 - Anhängerbremsventil für Zweileitungs-Druckluftbremsanlagen von Fahrzeuganhängern - Google Patents

Description

a) ein vom Bremssteuerdruck in der Anhängerbremsleitung (9) entgegen der Kraft einer Feder (25) beaufschlagbarer Voreilkolben (10) vorgesehen ist, der mit dem Steuerkolben (20) über die Feder (25) koppelbar ist,

b) der Voreilkolben (10) axial versetzt zum Steuerkolben (20) und zum Notbremskolben

(14) auf der Stange (23) abgedichtet verschieblich gelagert ist und

c) die den Bremssteuerdruck führenden Beau-fschlagungsräume (2; 6) des Steuerkolbens (20) und des Voreilkolbens (10) über die Längsbohrung (29) der Stange (23) miteinander verbunden sind.

2. Anhängerbremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (20) an einem Gewindefortsatz (32) aufgeschraubt ist, welcher das entgegengesetzt zum Voreilkn'ben (10) befindliche Ende der Stange (23) bildet.

3. Anhängerbremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilgehäuse (1) in einer Reihe sieben Räume (2—8) vorgesehen sind, deren erster der vom Bremssteuerdruck in der Anhängerbremsleitung gefüllte Beaufschlagungsraum des Voreilkolbens (10) ist und durch diesen vom zweiten, die Feder (25) aufweisenden Raum (3) getrennt ist, daß der dritte Raum (4) mit dem zum Vorratsbehälter führenden Rohranschluß (16) verbunden und durch den Notbremskolben (14) vom vierten, mit der Vorratsleitung (18) in Verbindung stehenden Raum (5) abgetrennt ist, daß der fünfte Raum (6) durch den Steuerkolben (20) vom sechsten, mit dem Bremszylinder verbundenen Raum (7) abgetrennt ist, und daß der siebte Raum (8) des Ventilgehäuses unter Zwischenschalten des Einlaßventilteiles (43, 44) an den sechsten Raum anschließt und durch einen Kanal (8a) über den Rohranschluß (16) mit dem Vorratsbehälter in Verbindung steht.

Die Erfindung betrifft ein Anhängerbremsventil nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Anhängerbremsventil ist durch die DE-AS 10 52 838 bekannt.

Bekannt ist weiterhin eine Voreilkolben-Einrichtung in einem Anhängersteuerventil (DE-AS 19 58 808), welches auf einem Zugfahrzeug angeordnet und von den beiden Bremskreisen des Zugfahrzeugs angesteuert ist. Hierbei ist ein Voreilkolben in Form eines Ringkolbens vorgesehen, dessen zentrische Ringöffnung von einem Steuerkolben ausgefüllt ist. Diese Anordnung ermöglicht bei großem Außendurchmesser des Anhängersteuerventils nur kleine Beaufschlagungsflächen für die genannten Kolben; infolgedessen besitzen derartige Voreileinrichtungen nur eine begrenzte Empfindlichkeit. Bei Verwendung in einem vom Druck in einer Anhängerbremsleitung ansteuerbaren Anhängerbremsventil würden derartige Voreileinrichtungen nicht ausreichen, um bei Bremsbeginn eine rasche Bremswirkung herbeizuführen.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Anhängerbremsventil der in Rede stehenden Art bei optimaler Raumausnutzung mit einer Voreileinrichtung zu versehen, welche sehr empfindlich auf einen Druckanstieg in der Anhängerbremsleitung reagiert, derart, daß das Anhängerbremsventil zu Bremsbeginn sehr rasch in Tätigkeit gesetzt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus den

40 Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Patentanspruches 1.

Das mit einem Notbremskolben versehene Anhängerbremsventil ist infolge der axialen Versetzung von Voreilkolben, Steuerkolben und Notbremskolben hinsichtlich des verfügbaren Raumes optimal ausgestaltet. Dabei ist insbesondere Vorsorge getroffen, daß die Beaufschlagungsfläche des Voreilkolbeiis innerhalb der gegebenen Gehäuseabmessungen möglichst groß ist, derart, daß der Voreilkolben auch auf einen geringen Druckanstieg in der Anhängerbremsleitung reagieren kann und darüber hinaus schnell anspricht, was bei der Abbremsung des Anhängers von großer Bedeutung ist. Infolge der Verbindung über die Längsbohrung der Stange besteht ein kosten- und raumsparender Anschluß der räumlich getrennten Kammern zur Beaufschlagung des Voreil- und des Steuerkolbens mit dem Bremssteuerdruck der Anhängerbremsleitung; dabei ist von weiterem Vorteil, daß die Relativlage der hohl ausgebildeten Stange von außerhalb des Ventils mittels einfacher Werkzeuge einstellbar ist, um dadurch die Charakteristik des Anhängerbremsventils zu verändern.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen

sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Die F i g. 1 - 3 geben im Schnitt drei unterschiedliche

Ausführungsbeispiele des Anhängerbremsventils wieder.

Ein mit der Anhängerbremsleitung 9 in Verbindung stehender erster Raum 2 dient als Beaufschlagungsraum für einen Voreilkolben 10, der den ersten Raum 2 von einem zweiten Raum 3 abtrennt und im Ventilgehäuse 1 abgedichtet verschieblich geführt ist It Verschieberichtung zum zweiten Raum 3 ist der Voreilkolben IO mittels eines gehäusefesten Anschlages 11 abfangbar. Über eine Bohrung 12 ist der zweite Raum 3 mit der Atmosphäre verbunden. Eine gehäusefeste Wand 13 trennt den zweiten Raum 3 von einem dritten Raum 4 ab, der seinerseits mittels eines Notbremskolbens 14 von einem vierten Raum 5 abgetrennt ist Mittels eines Luftführungskanals 15 ist der dritte Raum 4 mit einem Rohranschluß 16 verbunden, an welchen ein nicht dargestellter, die Vorratsdruckluft speichernder Vorratsbehälter anzuschließen ist Der vierte Raum 5 steht mit einem Rohranschluß 17 in Verbindung, an welchen die vom Zugfahrzeug kommende Vorratsleitung 18 anzuschließen ist Eine gehäusefeste Trennwand 19 trennt den vierten Raum 5 von einem fünften Raum 6 ab, der seinerseits mittels eines Steuerkolbens 20 von einem sechsten Raum 7 getrennt ist Eine im Ventilgehäuse 1 fest gchalterte Wand 21 schließlich trennt den sechsten Raum 7 von einem siebten Raum 8. Der sechste Raum 7 steht über einen Rohranschluß 7a mit den nicht dargestellten Bremszylindern und der siebte Raum 8 über einen Kanal Sa mit dem Rohranschluß 16 in Verbindung.

Der Voreilkolben 10 ist mittels einer Dichtung 22 abgedichtet verschieblich auf einer Stange 23 gelagert, deren geschlossenes Ende, von einer Kappe 24 abgedeckt, abgedichtet verschieblich in der den Raum 2 begrenzenden Stirnwand des Ventilgehäuses 1 gelagert ist. Im Raum 3 befindet sich eine Feder 25, die einerseits am Voreilkolben 10 und andererseits an einem Federteller 26 anliegt, der verschieblich auf der Stange 23 gelagert, jedoch in Abspreizrichtung zum Voreilkolben 10 mittels eines in die Stange 23 eingesetzten Sicherungsringes 27 gegenüber der Stange 23 abgefangen ist Die Stange 23 durchsetzt abgedichtet verschieblich die Wand 13. den Notbremskolben 14, welcher mittels eines Nutringes 28 mit zum Raum 4 hinweisenden Dichtlippen auf ihr gelagert ist und die Trennwand 19. In ihrem Bereich vom Raum 2 bis zum Raum 6 ist die Stange 23 von einer Längsbohrung 29 durchsetzt, welche mittels Qnerbohrungen 30 bzw. 31 an die Räume 2 und 6 angeschlossen ist Im Bereich des Raumes 6 ist die Stange 23 mit einem ihr zugehörenden Gewindefortsatz 32 durch Einrollen verbunden, derart daß der zur Stange 23 gleichachsige Gewindefortsatz 32 um die gemeinsame Achse relativ zur Stange 23 drehbar ist. Der Gewindefortsatz 32 ragt mit einem zylindrischen Abschnitt in eine Bohrung des Steuerkolbens 20, wcbei in diesem Bereich beide mittels eines Dichtringes 33 gegeneinander abgedichtet sind. Im weiteren endet der Gewindefortsatz 32 mit einem Gewindeabschnitt 34, welcher mit einem entsprechenden Muttergewinde des Steuerkolbens 20 verschraubt ist. Der Gewindefortsatz 32 durchsetzt somit abgedic'v ■ und axial einstellbar den Steuerkolben 20; an seinem treien Ende ist er mit einem für den Eingriff eines Schraubenziehers geeigneten Schlitz 35 versehen.

Der Notbremskolben 14 ist als Differentialkolben ausgebildet, dessen größere Fläche 36 dem vierten Raum 5 und dessen kleinere Fläche 37 dem dritten Raum 4 zugewandt ist. Die Differenzfläche ist über einen Raum 38 und eine nicht dargestellte Gehäusebohrung mit der Atmosphäre verbunden. Im vierten Raum 5 trägt die Stange 23 einen Anschlagring 39, gegen weichen sich der Notbremskolben 14 anlegen kann. Weiterhin ist im Raum 5 eine Feder 40 angeordnet, welche den Notbremskolben 14 von der Trennwand 19 abspreizt Der Steuerkolben 20 weist einen den Durchmesser der größeren Fläche des Notbremskolbens 14 geringfügig übersteigenden Durchmesser auf und ist von Seiten des Raumes 7 von einer Feder 41 belastet Auf Seiten des Raumes 7 trägt der Steuerkolben 20 einen den Gewindeabschnitt 34 umfassenden und das Muttergewinde aufweisenden Fortsatz, der mit einem Ventilsitz 42 endet Dem Ventilsitz 42 steht eine ringförmige Doppeldichtung 43 gegenüber, welche außerdem mit einem eine vom Ventilsitz 42 durchgreifbare öffnung in der Wand 21 umgebenden, gehäusefesten Ventilsitz 44 zusammenarbeitet Der Ventilsitz 42 bildet zusammen mit der Doppeldichtung 43 ein Auslaßteil und der Ventilsitz 44 zusammen mit der Doppeldichtung 43 ein Einlaßteil eines Doppelventils 42,43,44. Die Doppeldichtung 43 befindet sich im Raum 8 und ist an einem Rohrstutzen 45 gehaltert der im Ventilgehäuse 1 abgedichtet verschieblich geführt in eine Entlüftungskammer 46 mündet die über ein übliches Membranventil 47 ständig mit der Atmosphäre in Verbindung steht Eine Feder 48 belastet die Doppeldichtung 43 in Andrückrichtung an den Ventilsitz 44.
Bei betriebsbereiter, gelöster Bremse sind die Räume

6 und 2 über die Anhängerbremsleitung 9 drucklos gehalten. Die Vorratsleitung 18 führt Druckluft, so daß der Raum 5 und über den durch Abklappen seiner Dichtlippen als Rückschlagventil wirkenden Nutring 28 der Raum 4 und damit der Vorratsbehälter mit Druckluft aufgeladen sind. Der Notbremskolben 14 befindet sich infolge der unterschiedlichen Größe seiner beaufschlagten Flächen 36 und 37 in seiner gemäß Fig. 1 oberen Endstellung, die Feder 41 drückt den Steuerkolben 20 mitsamt der Stange 23 nach oben und das Auslaßventilteil 42, 43 ist geöffnet, während das Einlaßventilteil 43, 44 unter der Kraft der Feder 48 sowie der pneumatischen Belastung der Doppeldichtung 43 geschlossen ist. Der Raum 7 mit den Anhängerbremszylindern ist daher durch den Rohrstutzen 45 und das Membranventil 47 entlüftet

Wird zum Bremsen Druckluft in die Anhängerbremsleitung 9 eingesteuert, so beaufschlagt diese Druckluft über den Raum 2 den gegenüber den übrigen Kolben des Anhängerbremsventils großflächigen Voreilkolben 10 und durch die Längsbohrung 29 der Stange 23 sowie den Raum 6 auch den Steuerkolben 20. Der Voreilkolben 10 wird dabei rasch bis zur Anlage am Anschlag 11 abwärts gedrückt, wobei er die Feder 23 zusammendrückt, welche infolgedessen über den Federteller 26 sowie den Sicherungsring 27 eine abwärts gerichtete Kraft auf die Stange 23 ausübt. Infolge dieser Kraft und der Beaufschlagung des Steuerkolbens 20 bewegt sich letzterer samt der Stange 23 abwärts, das Auslaßventilteil 42,43 wird geschlossen und durch Abwärlsdrücken der Doppeldichtung 43 mitsamt dem Rohrstutzen 45 das Einlaßventilteil 43,44 geöffnet. Aus dem Raum 8 strömt nun Druckluft in den Raum 7 und die Anhängerbremszylinder ein, wodurch eine Bremsung bewirkt wird. Der Notbremskolben 14 verbleibt während dieser Vorgänge in seiner dargestellten oberen Endlage. Sobald im Raum

7 eine ausreichende Druckhöhe erreicht ist, wird der Steuerkolben 20 entgegen seiner Beaufschlagung durch

den Raum 6 und entgegen der Kraft der Feder 25 bis zum Abschluß des Einlaßventilteils 43, 44 nach oben gedrückt. Damit ist eine Bremsabschlußstellung erreicht.

Wird zum Verstärken der Bremsung eine Drucksteigerung in die Anhängerbremsleitung 9 eingesteuert, so verbleibt der Voreilkolben 10 in seiner am Anschlag 11 anliegenden Stellung, im übrigen spielen sich die vorstehend erläuterten Vorgänge bis zum Erreichen einer erneuten Bremsabschlußstellung bei gesteigertem Druck im Raum 7 ab.

Zum Lösen der Bremse wird die Anhängerbremsleitung 9 mit den mit ihr verbundenen Räumen 2 und 6 entleert, die Teile des Anhängerbremsventils kehren in die dargestellten Lagen zurück und der Raum 7 mit der. Anhängerbremszylindern entleert sich durch das Auslaßventilteil 43, 44 sowie den Rohrstutzen 45 zur Atmosphäre.

Falls der Druck in der Vorratsleitung 18 aus irgendeinem Grunde absinkt, bewegt sich der Notbremskolben 14, sobald die Druckabsenkung im Raum 5 im Verhältnis zum Druck im Vorratsbehälter und damit dem Raum 4 einen dem Flächenverhältnis der Flächen 37 zu 36 entsprechenden Wert erreicht hat, abwärts und nimmt dabei über den Anschlagring 39 die Stange 23 und den Steuerkolben 20 mit. Das Doppelventil 42, 43, 44 wird umgesteuert, so daß nach Absperren der Entlüftung durch den Rohrstutzen 45 Druckluft aus dem Raum 8 in den Raum 7 eingespeist wird. Sobald im Raum 7 eine ausreichende Druckhöhe erreicht ist, wird das nunmehr aus dem Steuerkolben 20 und dem Notbremskolben 14 bestehende Kolbensystem bis zum Abschluß des Einlaßventilteiles 43, 44 nach oben gedrückt. Bei völliger Entleerung der Vorratsleitung 18 und des Raumes 5 stellt sich dabei im Raum 7 und den Bremszylindern ein Bremsdruck ein, der im wesentlichen dem Druck im Vorratsbehälter, multipliziert mit dem Verhältnis der Fläche 37 des Notbremskolbens 14 zur Fläche des Steuerkolbens 20, entspricht. Der Bremsdruck ist also wesentlich niedriger als der anstehende Vorratsdruck, wodurch ein Überbremsen des Anhängers und damit sein Schleudern, insbesondere auf rutschiger Fahrbahn, vermieden wird.

Bei Wiederkehr des Druckes in der Vorratsleitung 18 kehrt das Anhängerbremsventil unter Entleeren der Bremszylinder und des Raumes 7 ^!n seine dargestellte Lage zurück.

Durch die Ausbildung des Notbremskolbens 14 als Differentialkolben wird also erreicht, daß eine Notbremsung erst eingeleitet wird, wenn der Druck in der Vorratsleitung 18 auf einen bestimmten Bruchteil seines normalen Wertes abgefallen ist. Die gewünschte Rückhaltung wird dabei durch eine entsprechende Wahl des Flächenverhältnisses der Fläche 37 zur Fläche 36 erreicht. Außerdem ergibt sie η durch die unterschiedliche Bemessung der Fläche 37 des Notbremskolbens 14 zur Fläche des Steuerkolbens 20 eine Begrenzung des Bremsdruckes bei völliger Entleerung der Vorratsleitung 18. Schließlich ist noch besonders hervorzuheben, daß durch die dargestellte Ausbildung des Anhängerbremsventils eine optimale Raumausnutzung möglich ist, da der Voreilkolben 10 im Ventilgehäuse 1 sehr groß ausbildbar ist und daher entsprechend empfindlich auf einen Druckanstieg in der Anhängerbremsleitung 9 reagieren kann, so daß das Anhängerbremsventil zu Bremsbeginn sehr rasch in Tätigkeit gesetzt wird.

Weiterhin ist wesentlich, daß die Voreilung durch Ändern d?r Vorspannung der Feder 25 einstellbar ist:

mittels eines durch den Rohrstutzen 45 eingeführten Schraubenziehers kann der Gewir.defortsatz 32 relativ zum Steuerkolben 20 verschraubt werden, wobei die Stange 23 ihre relative Axiallage zum Steuerkolben 20 ändert. Damit wird auch die Lage des die Feder 25 abfangenden Sicherungsringes 27 relativ zum Anschlag Il geändert, so daß die Vorspannung der Feder 25 bei am Anschlag 11 anliegendem Voreilkolben 10 einstellbar ist. Die Höhe der Voreilung des Bremsdruckes ist

ίο somit justierbar. Der Dichtring 33 verhindert infolge seiner Reibung am Gewindefortsatz 32 dessen ungewollte Verstellung.

Die Stange 23 übernimmt bei dem Anhängerbremsventil eine dreifache Funktion:

sie dient erstens rr" »eis ihrer Längsbohrung 29 als Verbindungskanal zwischen den Räumen 2 und 6;
sie dient zweitens als Übertragungsglied zwischen dem Notbremskolben 14 und dem Steuerkolben 20 bei Notbremsungen;

und sie übernimmt drittens einen Teil der Verstelleinrichtung, indem sie bei Drehung des Gewindefortsatzes 32 die axiale Verschiebung auf die Feder 25 überträgt und somit deren Einspann-

längen-Änderung bewirkt.

Bei der Ausführung nach F i g. 1 ist das Ventilgehäuse 1 im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen la und Vb zusammengesetzt, wobei die Trennwand 19 dem das Doppelventil 42, 43, 44 aufweisenden Gehäuseteil Vb zugehört und mittels Zentrier- und Dichtansätzen 58 in das andere Gehäuseteil la eingreifend ausgeführt ist. Die Wand 2! zwischen den Räumen 7 und 8 sowie die den Raum 8 zur Atmosphäre abschließende Gehäusestirnwand gehören dabei einem Einsatzteil 49 zu, welches mittels Dichtringen 50 abgedichtet in die den Steuerkolben 20 aufnehmende Bohrung des Gehäuseteils 16 eingesetzt mittels eines Sicherungsringes 51 gehalten ist. Die Doppeldichtung 43, der Ventilsitz 44 sowie der Rohrstutzen 45 befinden sich dabei im Einsatzteil 49.

Durch diese Ausbildung ergibt sich eine eine gute Zugänglichkeit zum Doppelventil 42, 43, 44 durch Herausnahme des Einsatzteiles 49 najh Lösen des Sicherungsringes 51 bietende Konstruktion. Der Steuerkolben 20 kann bei abgenommenem Einsatzteil 49 vom Gewindefortsatz 32 abgeschraubt und ebenfalls abgenommen werden.

In Abänderung hierzu ist es gemäß Fig.2 auch möglich, das Ventilgehäuse 1 im wesentlichen im Bereich des fünften Raumes 6 zu teilen, wobei die als Ringkörper ausgebildete Trennwand 19 mittels eines Dichtringes 52 in die den Notbremskolben 14 aufnehmende Bohrung 53 des oberen Gehäuseteiles la dicht eingesetzt und mittels eines Sicherungsringes 54 entgegen der Kraft der Feder 40 gehalten ist Das Einsatzteil 49 nach F i g. 1 kann dann entfallen und der Raum 8 unmittelbar im unteren Gehäuseteil \b angeordnet werden, im übrigen entspricht der Aufbau und die Funktion des Anhängerbremsventils nach Fig.2 der Ausführung nach Fig. 1, so daß sie nicht wiederholt zu werden brauchen.

In weiterer Abänderung ist es auch möglich, den Notbremskolben 14' aus seiner Lage zwischen dem Voreilkolben 10 und dem Steuerkolben 20 herauszunehmen und, wie in F i g. 3 dargestellt, am dem Voreilkolben 10 zugewandten Ventilende anzuordnen. Damit werden auch die Räume 4 und 5 zum Ventilende verlagert; im

Notbremskolben 14' ist anstelle des Nutringes 28 ein großquerschnittiges, normales Rückschlagventil 55 unterbringbar und durch Entfall einiger Dichtstellen an der Stange 23 wird diese leichter beweglich und das Anhängerbremsventil somit noch ansprechempfindlicher. Der Notbremskolben 14' wird dabei über eine Anschlagkupplung 56 mit dem oberen Ende der Stange 23 kuppelbar angeordnet Die über den Rohranschluß 16 mit dem Vorratsbehälter in Verbindung stehenden Räume 4 und 8 befinden sich bei der Ausführung nach F i g. 3 an beiden Enden des Anhängerbremsventils und sind durch einen geeigneten Luftführungskanal 57 miteinander zu verbinden.

Im weiteren entspricht auch das Anhängerbremsventil nach F i g. 3 im wesentlichen demjenigen nach F i g. 1.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

tM 249/199

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Anhängerbremsventil für Zweileitungs-Druck-Iuftbremsanlagen von Fahrzeuganhängern, mit einem vom Bremssteuerdruck in der Anhängerbremsleitung entgegen dem Bremszylinderdruck belasteten, ein den Bremszylinderdruck überwachendes Doppelventil betätigenden Steuerkolben und mit einem vom Druck in der Vorratsleitung entgegen dem Druck in einem aus der Vorratsleitung über ein Rückschlagventil füllbaren Vorratsbehälter belasteten Notbremskolben, wobei der Steuerkolben fest angesetzt eine mit einer Längsbohrung versehene Stange trägt, auf welcher der Notbremskolben zwischen einerseits einem Anschlag auf der Stange und andererseits einem Gehäuseanschlag begrenzt verschieblich ist und wobei in Öffnungsrichtung eines Einlaßventilteiles des DoppelventiJs wirkend der Steuerkolben vom Druck in der Bremsleitung und der in dieser Wirkrichtung durch den Anschlag auf der Stange abfangbare und mit dem Steuerkolben auf diese Weise koppelbare Notbremskolben vom Druck im Vorratsbehälter belastet ist, gekennzeichnet durch die Kombination der zum Teil an sich bekannten Merkmale, daß