DE2931365C2 - Lastabhänigig arbeitendes Zweileitungs-Anhängerbremsventil - Google Patents

Description

45

Die Erfindung bezieht sich auf ein lastabhängig arbeitendes Zweileitungs-Anhängerbremsventil mit Relaiswirkung und Notbremseinrichtung mit einem federnd aufgehängten Ventilkörper, der mit einem so ortsfesten Gehäuse ein Einlaßventil und mit einem Fortsatz des Steuerkolbens des Relaisventils ein Auslaßventil bildet

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 90° 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.

Die DE-AS 16 30 189 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.

Andererseits ist aus der DE-PS 12 29 865 ein achslastabhängig gesteuerter Bremskraftregler für Druckluftbremsen bekannt, der vorzugsweise in Verbindung mit einer Einleitungsbremse anhängerseitig eingesetzt wird. 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 fliegend 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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Zweileitungs-Anhängerbremsventil der 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.

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 verschieblich auf einer mit dem Steuerkolben verbundenen Steuerstange angeordnet ist und an einem gehäuseseitigen Anschlag vorgespannt anliegt.

Die Erfindung greift bei der Konstruktion eines

lastabhängig arbeitenden Zweileitungs-Anhängerbremsventils auf die Konstruktion eines achslastabhängig gesteuerten Bremskraftreglers zurück, wie er für Einleitungsbremsanlagen verwendet wird und erreicht durch die besondere Anordnung des Notbremskolbens zwischen Steuerkolben und Einlaßventil sowie mit einer zusätzlichen Gehäusewand, daß auch beim Zweileitungs-Anhängerbremsventil weder die Relaiswirkung noch die Notbremswirkung verloren gehen. 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 Einsprang, 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

Der Notbremskolben ist zum Zwecke seiner Vorspannung entgegen seiner Wirkrichtung entweder als Stufenkolben ausgebildet oder wahlweise bzw. zusätzlich mit einer Feder belastet Dies hat den Vorteil, daß die Notbremsung nicht bei jedem Druckluftverbrauch, sondern erst bei einer ganz bestimmten Druckabsenkung eintritt.

Zur Beeinflussung der Stufbarkeit des ausgesteuerten Bremsdruckes, insbesondere Notbremsdruckes, kann das Flächenverhältnis des Notbremskolbens zu dem Wiegekolben den Erfordernissen angepaßt werden.

Der Steuerkolben ist mit der als Zugstange ausgebildeten Steuerstange verbunden. Die Verbindung kann fest oder formschlüssig unter Zwischenschaltung von Federn ausgebildet sein. Auf dem Fortsatz der Steuerstange kann in konstruktiv sehr einfacher Weise ein Wiegekolben verschieblich angeordnet sein.

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.

Die Erfindung wird anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Zweileitungs-Anhängerbremsventil in einer ersten Ausführungsform ohne Überströmventil und

F i g. 2 einen Teilschnitt durch das Zweileitungs-Anhän^erbremsventil in einer zweiten Ausführungsform mit Überströmventil.

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 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.

Im Mittelteil des Anhängerbremsventil ist der Notbremskolben 9 dichtend 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 überströmbare 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 DruckluUvorralsbehälter 17 auf dem Anhänger verbunden.

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 ,

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 ersetzt oder erhöht werden (F ig. 2).

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. der hohlen Steuerstange 4 über die Feder 31 gekoppelt.

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 34 dreht um die gehäusefeste Drehachse 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.

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 Entlüftung über ein Flatterventil 48 gewährleistet ist.

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.

Das Zweileitungs-Anhängerbremsventil arbeitet wie folgt:

F i g. 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. 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 Atmosphäre angeschlossen sind.

Die Hebelübersetzungseinrichtung 32 ist in diesem Zustand kraftmäßig nicht beaufschlagt, 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 Relativsteliung bei unbeiadenem Fahrzeug.

Beim Betätigen der Betriebsbremse im Motorwagen gelangt der Steuerdruck über die Bremsleitung 8 in die Bremskammer 6 und beaufschlagt den Steuerkolben 2,3 auf seiner Unterseite. 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 Bremszylindern 30 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 Einsprang, 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 erreicht, in der die Feder 5 teilweise zusammengedrückt ist und vor allen Dingen sowohl das Einiaßventi! 18, 23 als auch das Auslaßventil 18, 27 geschlossen sind. Durch die kraftmäßige Beaufschlagung der Rolle 39 in der Hebelübersetzungseinrichtung 32 wird eine mechanische Verriegelung der jeweils eingestellten Übersetzung erreicht, so daß während des Bremsvorganges eine Verstellung der Rolle 39 nicht stattfindet In der Folge treten keine Druckänderangen des ausgesteuerten Druckes auf.

Wird ein noch höherer Steuerdruck in der Bremskammer 6 ausgesteuert, 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 Behälter 17 in die Bremszylinder 30 ausgesteuert wird.

Bei einer Beendigung der Bremsung wird die Bremskammer 6 entlüftet, so daß bei geschlossenem Einlaßventil 18, 23 das Auslaßventil 18, 27 öffnet. Auf diese Weise werden die Bremszylinder 30 über die

ίο Wiegekammer 28 entlüftet, so daß die Teile wieder die dargestellte Stellung einnehmen.

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 Ii, 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. 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. 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 gebracht werden.

Die Ausführangsform des Zweileitungs-Anhängerbremsventils gemäß F i g. 2 entspricht in ihrem wesentlichen Aufbau demjenigen der F i g. 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. Auf diese Weise wird beim Aussteuern eines Bremsdruckes zunächst eine Reaktion in der Wiegekammer 28, d.h. eine Kraft auf den Wiegekolben 27 unterdrückt Erst wenn der ausgesteuerte Bremsdrack die Kraft der Feder 56 überwindet so daß das Überströmventil 54 öffnet findet eine Auswiegung statt Mit der Anordnung dieses Überströmventils kann allein ein Einsprang 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 überdekkend vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lastabhängig arbeitendes Zweileitungs-Anhängerbremsventil mit Relaiswirkung und Notbremseinrichtung mit einem federnd aufgehängten Ventilkörper, der mit einem ortsfesten Gehäuserand ein Einlaßventil und mit einem Fortsatz des Steuerkolbens des Relaisventils ein Auslaßventil bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (18) in der als Notbremskolben (9) ausgebildeten Notbremseinrichtung angeordnet ist, und daß der Notbremskolben (9) zwischen dem Steuerkolben (2, 3) und dem Einlaßventil (18, 23) verschieblich auf einer mit dem Steuerkolben (2, 3) verbundenen Steuerstange (4) angeordnet ist und an einem gehäusefesten Anschlag (57) vorgespannt anliegt

2. Zweileitungs-Anhängerbremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Notbremskolben (9) zum Zwecke seiner Vorspannung entgegen seiner Wirkrichtung entweder als Stufenkolben ausgebildet und/oder mit einer Feder (58) belastet ist

3. Zweileitungs-Anhängerbremsventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fortsatz (27) der Steuerstange (4) ein Wiegekolben (24) verschieblich angeordnet ist.

4. Zweileitungs-Anhängerbremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (2, 3) zum Zwecke der Realisierung einer Druckvoreilung, insbesondere eines Einsprunges, geteilt ausgebildet ist und die beiden Kolben (2, 3) über eine Feder (5) zusammenwirken.

5. Zweileitungs-Anhängerbfemsventil nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiegekolben (24) nur über ein Überströmventil mit Rückströmung (54) beaufschlagbar ist.

6. Zweileitungs-Anhängerbremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (4) zur Zusammenfassung sämtlicher an die Atmosphäre anzuschließender Räume hohl ausgebildet ist.