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Die Erfindung bezieht sich auf ein lastabhängig ar-
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beitendes Zweileitungs-Anhängerbremsventil, also mit Relaiswirkung
und Notbremseinrichtung, mit einem federnd aufgehängten Ventilkörper, der mit einem
ortsfesten Gehäuse ein Einlaßventil und mit einem Fortsatz des Steuerkolbens des
Relaisventils ein Auslaßventil bildet.
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Ein derartiges Zweileitungs-Anhängerbremsventil ist aus der DE-OS
19 66 569 bekannt. Dabei ist eine Steuereinheit und eine Auswiegeeinheit geschaffen,
die jeweils gesonderte Kolben aufweisen und die im Winkel von 900 auf die lastabhängige
Stelleinrichtung einwirken bzw. rückwirken. Der Ventilkörper, der einen Teil des
Einlaß- und des Auslaßventiles bildet, ist im Gehäuse federnd aufgehängt und begrenzt
einen Raum, in dem Druckluft aus dem Vorratsbehälter des Anhängers laufend ansteht.
Der vorgesehene Steuerkolben ist geteilt ausgebildet, wobei der äußere Ringkolben
an dem inneren Kolben über eine Feder gefesselt geführt wird. Diese Einrichtung
dient dazu, einen Einsprung in der Aussteuerung des Bremsdruckes zu erzielen, wobei
der äußere Ringkolben wirkungsmäßig dann in Fortfall kommt, wenn er sich gegen einen
Anschlag abgestützt hat. Gleichsam angeflanscht an dieses Zweileitungs-Anhängerbremsventil
ist eine Notbremseinrichtung vorgesehen, die einen über Federn geführten Schaltkolben
besitzt, der in üblicher Weise einerseits von der Druckluft aus dem Vorratsbehälter
und andererseits von der Druckluft aus der Vorratsleitung beaufschlagt ist. Bei
Bruch der Vorratsleitung steuert dieser Schaltkolben Druckluft im Sinne einer Notbremsung
auf den Steuerkolben
aus. Das bekannte Zweileitungs-Anhängerbremsventil
besteht aus einer Vielzahl von Einzelteilen und ist relativ kompliziert aufgebaut.
Die Notbremseinrichtung ist als völlig separates angeflanschtes Teil ausgebildet,
so daß nur sehr bedingt von einer Integration der Notbremseinrichtung gesprochen
werden kann.
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Die DE-AS 1 630 189 zeigt ein lastabhängig einstellbares Bremsventil
für Druckluftbremsanlagen von Fahrzeuganhängern, also ebenfalls ein Zweileitungs-Anhängerbremsventil,
dessen lastabhängige Beeinflussung allerdings nur von Hand in verschiedene Wahlpositionen
verstellbar ist. Die Notbremseinrichtung ist hier als Notbremskolben ausgebildet,
der axial fluchtend mit dem Steuerkolben angeordnet ist und diesen über einen mechanischen
Fortsatz beeinflußt. Im Gehäuse dieses Anhängerbremsventils ist andererseits gesondert
ein kombiniertes Ein- und Auslaßventil vorgesehen, welches über einen Wiegebalken
der lastabhängigen Einstellung beaufschlagt ist und betätigt wird. Auch diese zweiachsige
Bauweise ist relativ kompliziert. Ein Einsprung ist nicht vorgesehen, so daß die
Ansprechstufe relativ groß wird.
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Andererseits ist aus der DE-PS 1 229 865 ein achslastabhängig gesteuerter
Bremskraftregler für Druckluftbremsen bekannt, der vorzugsweise in Verbindung mit
einer Einleitungsbremse anhängerseitig eingesetzt wird.
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Bei dieser relativ einfachen Bauart ist ein Steuerkolben vorgesehen,
der bei indirekter Betriebsbremsung und auch im Notbremsfall die Anhängerbremsung
aussteuert. Dieses Ventil arbeitet indirekt. Die Steuerstange ist als Zugstange
ausgebildet, wobei auf dieser Zugstange ein Wiegekolben
freifliegend
vorgesehen ist. Der Bremskraftregler arbeitet bei Anschluß einer Einleitungsbremse
mit Relaiswirkung; diese Relaiswirkung geht aber dann verloren, wenn der Bremskraftregler
in Verbindung mit einer Zweileitungsbremse eingesetzt wird. Die Anschlüsse werden
dann so verändert, daß der Steuer-und Notbremskolben in Einleitungsschaltung ein
Steuerkolben bei Zweileitungsschaltung wird. Die Notbremseinrichtung kommt wirkungsmäßig
in Fortfall. Es ist ein zusätzlicher Impulsgeber oder Hilfsventil, beispielsweise
ein Anhängerbremsventil, erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Zweileitungs-Anhängerbremsventil
ir eingangs beschriebenen Art eine vereinfachte Bauart aufzuzeigen, bei der trotzdem
auf keine der verschiedenen Funktionen: Relaiswirkung, lastabhängige Beeinflussung
und Notbremswirkung an einem integrierten Zweileitungs-Anhängerbremsventil verzichtet
wird.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Ventilkörper in
der als Notbremskolben ausgebildeten Notbremseinrichtung angeordnet ist und daß
der Notbremskolben zwischen dem Steuerkolben und dem Einlaßventil freifliegend auf
einer Steuerstange und auf einen gehäuseseitigen Anschlag vorgespannt vorgesehen
ist. Die Erfindung greift bei der Konstruktion eines lastabhängig arbeitenden Zweileitungs-Anhängerbremsventils
in überraschender Weise auf die Konstruktion eines achslastabhängig gesteuerten
Bremskraftreglers zurück, wie er insbesondere für Einleitungsbremsanlagen verwendet
wird. Durch die Anordnung des Notbremskolbens zwischen Steuerkolben und dem Einlaßventil
und die Anordnung einer zusätzlichen Gehäusewand
geht erstaunlicherweise
weder die Relaiswirkung noch die Notbremswirkung verloren. Der Doppelventilkörper
ist im Notbremskolben aufgehängt angeordnet, so daß der Steuerkolben konstruktiv
besonders einfach als Stufenkolben ausgebildet werden kann, um beispielsweise eine
Druckvoreilung, insbesondere einen Einsprung, zu realisieren. Das erfindungsgemäße
Ventil hat den weiteren Vorteil, daß es auch bei einer Einleitungsbremsanlage einsetzbar
ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der lastabhängige Trieb beim Bremsen
mechanisch verriegelt wird, so daß keine Verstellung infolge Federung od. dgl. eintritt.
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Der Notbremskolben ist zum Zwecke seiner Vorspannung entgegen seiner
Wirkrichtung entweder als Stufenkolben ausgebildet und/oder mit einer Feder belastet.
Dies hat den Vorteil, daß die Notbremsung nicht bei jedem Druckluftverbrauch, sondern
erst bei einer ganz bestimmten Druckabsenkung eintritt.
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Zur Beeinflussung der Stufbarkeit des ausgesteuerten Bremsdruckes,
insbesondere Notbremsdruckes, kann das Flächenverhältnis des Notbremskolbens zu
dem Wiegekolben gleich, kleiner oder größer als 1 sein.
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Der Steuerkolben ist mit der als Zugstange ausgebildeten Steuerstange
verbunden. Die Verbindung kann fest oder formschlüssig ausgebildet sein. Auf dem
Fortsatz des Steuerkolbens kann in konstruktiv sehr einfacher Weise ein Wiegekolben
freifliegend angeordnet sein.
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Der Steuerkolben kann zum Zwecke der Realisierung einer Druckvoreilung,
insbesondere eines Einsprunges, geteilt
ausgebildet sein, wobei
die beiden Kolben über eine Feder gefesselt sind. Es ist aber auch bzw. gleichzeitig
möglich, den Wiegekolben nur über ein Überströmventil mit Rückströmung zu beaufschlagen.
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Die Erfindung wird anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Zweileitungs-Anhängerbremsventil
in einer ersten Ausführungsform und Fig. 2 einen Teilschnitt durch das Zweileitungs-Anhängerbremsventil
in einer zweiten Ausführungsform.
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In einem Gehäuse 1, welches zweckmäßig mehrteilig ausgebildet ist,
ist ein geteilter Steuerkolben 2, 3 verschiebbar und dichtend geführt. Der Steuerkolben
2, 3 besteht aus einem inneren Kolben 2, der auf einer hohlen Steuerstange 4 dichtend
festgelegt ist, während der äußere Ringkolben 3 über die Feder 5 gefesselt an dem
Kolben 2 gehalten ist. Unter dem Steuerkolben 2, 3 ist die Bremskammer 6 angeordnet,
die über den Anschluß 7 ständig mit der Bremsleitung 8 in Verbindung steht.
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Im Mittelteil des Anhänqerbremsventiles ist der Notbremskolben 9 dichtend
und freifliegend auf der hohlen Steuerstange 4 gelagert. Der Notbremskolben 9 stützt
sich an einem Anschlag 10 der hohlen Steuerstange 4 ab und unterteilt im Gehäuse
eine Notbremskammer 11 und eine Vorratskammer 12, wobei am Notbremskolben 9 eine
in einer Richtung tberströmbare Ringmanschette 13
angeordnet ist.
Die Notbremskammer 11 steht über den Anschluß 14 mit der Vorratsleitung 15 in dauernder
Verbindung. Die Vorratskammer 12 ist über den Anschluß 16 mit dem Druckluftvorratsbehälter
17 auf dem Anhänger verbunden.
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In dem Notbremskolben 9 ist der Ventilkörper 18 mit Hilfe der Feder
19 aufgehängt. Der Notbremskolben 9 ist mit Hilfe der Dichtungen 20 und 21, die
sich auf unterschiedlichem Durchmesser befinden, als Stufenkolben ausgebildet. Die
Vorratskammer 12 wird andererseits von einer Gehäusewand 22 begrenzt, die in einem
eingezogenen Gehäuserand 23 endet, der mit dem Ventilkörper 18 das Einlaßventil
18, 23 bildet. Die hohle Steuerstange 4 ist mit Hilfe der Dichtung 20 gedichtet
durch den Notbremskolben 9 hindurchgeführt.
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Es ist ein gehäusefester Anschlag 57 vorgesehen, gegen den der als
Stufenkolben ausgebildete Notbremskolben 9 über den auf ihn einwirkenden Druck aus
der Vorratsleitung 15 vorgespannt ist. Die Vorspannung kann durch eine Feder 58
(Fig. 2) ersetzt oder erhöht werden.
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Unterhalb der Gehäusewand 22 ist ein Wiegekolben 24 gleitend und dichtend
im Gehäuse geführt. Die Dichtung 25 dichtet zum Gehäuse hin, während die Dichtung
26 an dem Fortsatz 27 entlanggleitet und dort ihre Dichtfunktion erfüllt. Der Fortsatz
27 bildet an seinem oberen Ende mit dem Ventilkörper 18 das Auslaßventil 18, 27.
Zwischen der Gehäusewand 22 und dem Wiegekolben 24 wird die Wiegekammer 28 geschaffen,
die über den Anschluß 29 in dauernder Verbindung mit den Bremszylindern 30 steht.
Der Wiegekolben 24 ist mit dem Fortsatz 27 bzw.
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der hohlen Steuerstange 4 über die Feder 31 gekoppelt.
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Der Fortsatz 27 kann auch einstückig mit der hohlen Steuerstange 4
ausgebildet sein. Die hohle Steuerstange 4 setzt sich nach unten in den Bereich
einer Hebelübersetzungseinrichtung 32, die Kräfte übersetzt, fort. Zu diesem Zweck
sind an der hohlen Steuerstange 4 rechts und links der Hebelübersetzungseinrichtung
32 je ein Flacheisen 33 befestigt, die andererseits an dem untersten Hebel 34 angreifen.
Der Hebel 34dreht um die gehäusefeste Dreachse 35. Der obere Hebel 36 dreht um die
gehäusefeste Drehachse 37, während der mittlere Hebel 38 eine Rolle 39 trägt, deren
relative Lage zwischen den Hebeln 34 und 36 veränderbar ist. Diese Veränderung wird
über ein mechanisches Gestänge 40, 41 um die Drehachse 42 erreicht. Mit der Feststellschraube
43 wird ein Anschlag für den Hebel 41 gebildet, mit welchem die Übersetzung bei
leerem Fahrzeug festgelegt wird.
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Die hohle Steuerstange 4, die als Zugstange ausgebildet ist, besitzt
in ihrem Innern einen Kanal 44, der am unteren Ende der Steuerstange in eine Querbohrung
45 übergeht. Zwischen dieser Steuerstange 4 und dem Fortsatz 27 ist ein Ringraum
46 geschaffen. Der Fortsatz 27 besitzt eine Querbohrung 47, so daß die EntXftung
über ein Flatterventil 48 gewährleistet ist.
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Unter dem Wiegekolben 24 ist ein Druckstück 49 lose gelagert, welches
sich einerseits an dem Hebel 36 abstützt und andererseits bei Aussteuerung eines
Bremsdruckes und entsprechender Beaufschlagung der Wiegekammer 28 an dem Anschlag
50 des Wiegekolbens 24 anlegt, so daß eine Wiegekraft übertragen wird.
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Das Zweileitungs-Anhängerbremsventil arbeitet wie folgt: Fig. 1 zeigt
die Bremslösestellung. Die Bremsleitung 8 und die Bremskammer 6 sind entlüftet.
Über die Vorratsleitung 15 ist Druckluft in die Notbremskammer 11 geflossen und
von dort über die Ringmanschette 13 in den Vorratsraum 12. Auf diese Weise wird
der Druckluftbehälter 17 auf dem Anhänger mit Druckluft aufgeladen.
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Diese Druckluft steht in der Vorratskammer 12 vor dem geschlossenen
Einlaßventil 18, 23 an. Das Auslaßventil 18, 27 ist geöffnet, so daß über die hohle
Steuerstange 4 und deren Kanal 44 nicht nur die Bremszylinder 30, sondern auch der
Raum oberhalb des Steuerkolbens 2, 3 und der Innenraum des Notbremskolbens 9 an
die Atmospähre angeschlossen sind. Die Hebelübersetzungseinrichtung 32 ist in diesem
Zustand kraftmäßig nicht beauf schlagt, weshalb sich über das Gestänge 40, 41 entsprechend
einer Querverschiebung der Rolle 39 ein Übersetzungsverhältnis leicht einstellt,
welches dem Beladungszustand des Fahrzeuges entspricht. Die Fig. 1 zeigt die Relativstellung
bei unbeladenem Fahrzeug.
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Beim B§Etigen der Betriebsbremse im Motorwagen gelangt letztlich ein
Steuerimpuls auch in die Bremsleitung 8, so daß der Druck in der Bremskammer 6 steigt
und damit der Steuerkolben 2, 3 auf seiner Unterseite beaufschlagt wird. Da die
gesamte Wirkfläche des Steuerkolbens 2,3 zur Verfügung steht,spricht das Ventil
schnell an, indem das Auslaßventil 18, 27 geschlossen wird. Die Steuerstange 4 wirkt
dabei als Zugstange. Unmittelbar nachfolgend wird das Einlaßventil 18, 23 geöffnet.
Damit wird Druckluft aus der Vorratskammer 12 über die Wiegekammer 28 zu den Bremszylindern30
ausgesteuert. Der
äußere Ringkolben 3 legt sich an einem Anschlag
des Gehäuses 1 an. In der Wiegekammer 28 steigt nun der Druck an, so daß sich der
Wiegekolben 24 mit seinem Anschlag 50 auf das Druckstück 49 auflegt. Das Druckstück
49 übt eine Kraft auf den Hebel 36 aus, die vermittels der Hebelübersetzungseinrichtung
32 entsprechend übersetzt und auf die Steuerstange 4 übertragen wird. Diese Kraft
ist bemüht, die hohle Steuerstange 4 und den inneren Kolben 2 entgegen der Kraft
in der Bremskammer 6 nach unten zu ziehen. Es tritt eine Druckvoreilung, insbesondere
ein Einsprung, auf, dessen Größe durch die Kraft der Feder 5 festgelegt ist. Es
versteht sich, daß die Vorspannkraft der Feder 5 auch einstellbar ausgebildet sein
kann Bei weiterer Druckaussteuerung schließlich wird eine Abschlußstellung erreicht1
in der die Feder 5 teilweise zusammengedrückt ist und vor allen Dingen sowohl das
Einlaßventil 18, 23 als auch das Auslaßventil 18, 27 geschlossen sind Durch die
kraftmäßige Beaufschlagung der Hebelübersetzungseinrichtung 32 wird eine mechanische
Verriegelung der jeweils eingestellten Übersetzung erreicht, so daß während des
Bremsvorganges eine Verstellung der Rolle 29 nicht stattfindet. In der Folge treten
keine Druckänderungen des ausgesteuerten Druckes auf.
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Wird ein noch höherer Steuerdruck in der Bremskammer 6 augesteuert,
dann öffnet wiederum das Einlaßventil 18, 23 bis eine neue Abschlußstellung erreicht
ist. Bei Vollbremsung mit vollbeladenem Fahrzeug wird schließlich eine Stellung
erreicht, in der das Einlaßventil 18, 23 offen bleibt, so daß der volle Vorratsdruck
aus dem Behalter 17 in die Bremszylinder 30 ausgesteurt wird.
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Bei einer Beendigung der Bremsung wird die Bremskammer 6 entlüftet,
so daß bei geschlossenem Einlaßventil 18, 23 das Auslaßventil 18, 27 geöffnet wird.
Auf diese Weise werden die Bremszylinder 30 über die Wiegekammer 28 entlüftet, so
daß die Teile wieder die dargestellte Stellung einnehmen.
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Bei einem Bruch der Vorratsleitung 15 tritt eine Notbremsung dadurch
ein, daß die Notbremskammer 11 entlüftet wird. Da der Notbremskolben 9 als Stufenkolben
ausgebildet ist, spricht die Notbremse nicht sofort an, sondern erst nach einer
bestimmten Druckabsenkung in der Notbremskammer 11, so daß der Vorratsdruck in der
Vorratskammer 12 Gelegenheit hat, den Notbremskolben 9 anzuheben, wodurch über den
Anschlag 10 an der Steuerstange 4 das Auslaßventil 18, 27 geschlossen und das Einlaßventil
18, 23 geöffnet wird.
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Auch in diesem Fall findet eine ausgewogene Bremsung statt, die dem
Beladungszustand des Fahrzeuges entspricht. Ebenso wird über diese Notbremseinrichtung
eine Bremsung des Anhängers beim Abstellen erzielt.
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Durch ein nicht dargestelltes Rangierventil, welches ggf. ebenfalls
an dem dargestellten Ventil angeflanscht werden kann, kann diese Bremsung zu Rangierzwecken
willkürlich aufgehoben bzw. erneut zur Wirkung fracht werden.
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Die Ausführungsform des Zweileitungs-Anhängerbremsventils gemäß Fig.
2 entspricht in ihrem wesentlichen Aufbau demjenigen der Fig. 1. Es ist lediglich
eine zusätzliche Gehäusewandung 51 vorgesehen, mit der der Wiegeraum 28 und die
Aussteuerkammer 52, die über den Anschluß 29 mit den Bremszylindern 30 verbunden
ist,
voneinander getrennt werden. Von der Aussteuerkammer 52 führt
eine Verbindungsleitung 53 zu dem Wiegeraum 28 über dem Wiegekolben 24. In diese
Verbindungsleitung 53 ist ein federbelastetes Überströmventil 54 mit Rückströmung
eingeschaltet. Der Ventilkörper 55 ist dabei auf der einstellbaren Feder 56 abgestützt.
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Auf diese Weise wird beim Aussteuern eines Bremsdruckes zunächst eine
Reaktion in der Wiegekammer 28, d.h. eine Kraft auf den Wiegekolben 27 unterdrückt.
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Erst wenn der ausgesteuerte Bremsdruck die Kraft der Feder 56 überwindet,
so daß das überströmventil 54 öffnet, findet eine Auswiegung statt. Mit der Anordnung
dieses überströmventils kann allein ein Einsprung realisiert werden, so daß es nicht
unbedingt erforderlich ist, den Steuerkolben 2, 3 geteilt auszubilden. Beide Maßnahmen
können aber auch nebeneinander, einander unterstützend und in der Wirkung teilweise
überdeckend vorgesehen sein.