DE3006800C2 - Lastabhängig arbeitendes Zweileitungs-Anhängerbremsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein lastabhängig arbeitendes Zweileitungs-Anhängerbremsventil 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, wobei der Ventilkörper in der als Notbremskolben ausgebildeten Notbremseinrichtung angeordnet ist und der Notbremskolben zwischen dem Steuerkolben und dem Einlaßventil verschieblich auf einer mit dem Steuerkolben verbundenen Steuerstange angeordnet ist, an einem gehäusefesten Anschlag entgegen seiner Wirkrichtung vorgespannt anliegt und zu diesem Zwecke als Stufenkolben ausgebildet ist nach Patentanmeldung P 29 31 365.3-21. Damit wird bei einfacher Ausbildung eines Zweileitungs-Anhängerbremsventils die Vereinigung der wesentlichen Funktionen Relaiswirkung, lastabhängige Beeinflussung und Notbremswirkung an einem integrierten Ventil erreicht.

Nach der Patentanmeldung P 29 31 3653 kann der Notbremskolben zum Zwecke seiner Vorspannung entgegen seiner Wirkrichtung entweder als Stufenkolben ausgebildet und/oder mit einer Feder belastet sein. Zur Ausbildung als Stufenkolben sind beispielsweise zwei verschieden große Innendurchmesser und ein einzigeir Außendurchmesser an dem Stufenkolben ausgebildet und mit entsprechenden Dichtungen versehen, so daß der Stufenkolben auf seiner der Notbremskammer zugewandten Seite eine größere Wirkfläche als auf seiner der Vorratskammer zugewandten Seite besitzt Damit ist über diese unterschiedlichen Flächen eine Obersetzung erzielt, so daß die Notbremsung nicht bei jedem Druckluftverbrauch, sondern erst bei einer ganz bestimmten Druckabsenkung eintritt Da jedoch die Wirkflächen auf beiden Seiten des Stufenkolbens infolge der Wahl zweier unterschiedlicher Innendurchmesser nicht sehr unterschiedlich ausfallen, ist die Obersetzung nur relativ klein, so daß die Notbremseinrichtung schon bei einem relativ kleinen Druckabfall in der Vorratsleitung anspricht Diesem Nachteil kann man zwar damit begegnen, daß zusätzlich zu der Ausbildung des Notbremskolbens als Stufenkolben noch eine Feder vorgesehen wird, die in der fs'atbremskammer angeordnet ist und den Stufenkolben entgegen seiner Wirkrichtung zusätzlich belastet Damit ist jedoch wiederum der Nachteil verbunden, daß sich die Kraft dieser Feder zu der auf den Wiegekolben einwirkenden Kraft des ausgesteuerten Bremsdruckes addiert so daß der maximal auszusteuernde Bremsdruck entsprechend der Kraft dsr Feder niedriger Hegt Um diesem Nachteil wieder entgegenzuwirken, ist es erforderlich, den Außendurchmesser des Notbremskolbens sehr groß im Verhältnis zum Außendurchmesser des Wiegekoibens zu wählen, um auf diese Weise wieder eine Druckübersetzung zu verwirklicher und letztlich den ausgesteuerten Bremsdruck damit wieder anzugeben. Dabei muß dann zwangsläufig auch die den Stufenkolben in der Notbremskammer belastende Feder entsprechend stark und groß ausgebildet werden, was ebenfalls die Gesamtabmessungen des Ventils nachteilig vergrößert

Es ist die Aufgabe der Erfindung, das lastabhängig arbeitende Zweileitungs-Anhängerbremsventil der angegebenen Art so weiterzubilden, daß die Notbremsung erst bei Druckabsenkung auf einen wesentlich unter dem Druck im Anhängervorratsbehälter liegenden Druck eintritt, also z. B. bei einerp. Druckabfall in der Vorratsleitung und Nolbremslrammt.· auf den halben Wert des Vorratsdruckes im Anhängervorratsbehälter bzw. in der Vorratskammer, und daß trotzdem der Notbremskolben mit relativ zum Wiegekolben kleinem Außendurchmesser verwirklicht werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Stufenkolben zwei unterschiedliche, jeweils mit einer Dichtung versehene Außendurchmesser aufweist und daß der Raum zwischen den beiden Dichtungen mit der Atmosphäre verbunden ist. Mit der Anordnung und Ausbildung zweier verschiedener Außendurchmesser ist es sehr viel wirksamer möglich, bei relativ kleinen Außendurchmessern unterschiedliche Wirkflächen auf den beiden Seiten des Stufenkolbens anzuordnen, beispielsweise derart, daß die der Notbremskammer zugekehrte Wirkfläche etwa doppelt so groß wie die Wirkfläche ist, die der Vorratskammer zugekehrt ist. Eine Feder in der Notbremskammer wird vorzugsweise nicht angeordnet, so daß bei völliger Entlüftung der Vorratsleitung keine Kraftkomponente auf der großen Fläche des Notbremskolbens übrig bleibt. Damit wird die Gestaltung des Notbremskolbens weitgehend unabhängig von der Gestaltung des Wiegekolbens.

Der als Stufenkolben ausgebildete Notbremskolben kann eine oder mehrere Dichtungen auf gleichem Innendurchmesser aufweisen. Es ist aber auch möglich, daß der Stufenkolben zusätzlich zu seinen beiden Außendurchmessern zwei unterschiedliche, jeweils mit einer Dichtung versehene Innendurchmesser aufweist und daß der Raum zwischen den beiden Dichtungen mit

der Atmosphäre verbunden ist. Auch auf diese Weise kann das Flächenverhältnis, wenn auch nur in kleinem Umfang, beeinflußt werden.

Durch die Ausbildung des Stufenkolbens mit zwei abgedichteten Außendurchmessern ist es nicht mehr möglich, ohne größeren Aufwand die Anströmung in den Anhängervorratsbehälter mit Hilfe von Oberströmmanschetten aufrechtzuerhalten. Der Stufenkolben weist dab sr mindestens eine Durchbrechung zwischen der Notbremskammer und der Vorratskam- ι ο mer auf, in der ein Rückschlagventil vorgesehen ist Dieses ist so eingebaut, daß es in Richtung auf die Vorratskammer öffnet Damit wird eine sehr einfache Luftführung zum Anhängervorratsbehälter erzielt

Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles wetter beschrieben. Die Darstellung zeigt einen Längsschnitt durch das Zweileitungs-Anhängerbremsventil nach dieser bevorzugten Ausführung.

In einem Gehäuse 1, welches zweckmäßig mehrteilig ausgebildet ist, ist ein geteilter Steuerkolben 2, 3 verschiebbar und dichtend geführt Der Steuei icolben 2, 3 besteht aus einem inneren Kolben 2, der auf einer hohlen Steuerstange 4 dichtend festgelegt ist während der äußere Ringkolben 3 über eine 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 Anhängerbremsventils ist als Notbremskolben der Stufenkolben 9 dichtend und freifliegend auf der hohlen Steuerstange 4 gelagert Der Stufenkolben 9 stützt sich an einem Anschlag 10 der hohlen Steuerstange 4 ab und unterteilt im Gehäuse 1 eine Notbremskammer 11 und eine Vorratskammer 12, wobei am Stufenkolben 9 ein integriertes Rückschlagventil 13 vorgesehen ist Im einzelnen besitzt der Stufenkolben 9 mindestens eine ihn von der Notbremskammer 11 bis zur Vorratskammer 12 durchsetzende Durchbrechung 59, in der eine Überströmmanschette 60 zur Wirkung kommt, so daß damit insgesamt ein Rückschlagventil 13 gebildet ist. Selbstverständlich können über den Umfang verteilt mehrere Durchbrechungen 59 vorgesehen sein. Die Durchbrechungen 59 können von einem Filter 61 abgedeckt sein, um auf diese Weise die zum Druckluftvorratsbehälter 17 des Anhängers geleitete Druckluft zu filtern.

Wesentlich ist, daß der als Notbremskolben wirkende Stufenkolben 9 zwei unterschiedlich große Außendurchmesser aufweist, die durch die Dichtungen 62 und 63 bestimmt und festgelegt werden. Es versteht sich, daß das Gehäuse 1 an dieser Stelle entsprechend abgesetzt ist Zwischen den beiden Dichtungen 62 und 63 wird ein Raum 64 gebildet, der über einen im Stufenkolben 9 vorgesehenen Kanal 65 an die Atmosphäre bzw. die Entlüftung angeschlossen 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. In dem Stufenkolben 9 ist der Ventilkörper 18 mit Hilfe der Feder 19 aufgehängt. Der Stufenkolben 9 ist mit Hilfe der Dichtungen 20 und 21, die entsprechende Innendurchmesser bilden, versehen. Es ist auch möglich, die Ausbildung so zu treffen, daß sich die Dichtungen 20 und 21 auf gleichem Durchmesser befinden. Wesentlich 6J ist, daß durch die wählbaren Außendurchmesser gemäß den Dichtungen 62 und 6i der Stufenkolben 9 zwei in einem weiten Bereich unterschiedlich große festlegbare Wirkflächen bekommt, die entsprechend dem erforderlichen Übersetzungsverhältnis gewählt sind. Damit ist es ohne weiteres möglich, den Notbremskolben so auszubilden, daß eine Notbremsung erst bei einem Druckabfall in der Vorratsleitung auf 3 bis 4 bar zur Auslösung gebracht wird. Selbstverständlich können auch andere Druckhöhen gewählt werden.

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 Stufenkolben 9 über den auf ihn einwirkende Druck aus der Vorratsleitung 15 entsprechend stark vorgespannt ist

Unterhalb der Gehäusewand 22 ist ein Wiegekolben 24 gleitend und dichtend im Gehäuse geführt Die Dichtung 25 dichtet zum Gehäuse '"tin, während die Dichtung 26 an dem Fortsatz 27 entiaiigg'eitei 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 ist die Wiegekammer 28 geschaffen, die über den Anschluß 29 in dauernder Verbindung mit den Bremszylindern 30 steht Der Wiegekolben 24 ist mi*, 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 eine Hebelübersetzungseinrichtung 32, die Kräfte übersetzt, fort Zu diesem Zweck sind an der hohlen Steuerstange 4 rechts und links der Hebelübersetzung'^einrich'.ung 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 ut;·« die gehäusefeste Drehachse 37, während der mittlere Hebel 38 eine Rolle 39 trägt, deren Relativlage zwischen den HebJn 34 und 36 veränderbar ist. Die Veränderung wird über ein mechanisches Gestänge 40, 41 und die Drehachse 42 erreicht. Mit der Feststellschraube 43 wird ein Anschjag für den Hebel 43 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 der Steuerstange 4 und dem Fortsatz 27 ist ein Ringraum 46 geschaffen. Der Fortsatz 27 besitzt eine Querbohrung 47, so daß die EntlüfMng über ein Flatterventil 48 gewährleistet ist.

Unter dem Wiegekolben 24 ist ein Druckstück 49 lose gelagert, welches iich einerseits an dem Hebel 3S abstützt und andererseits bei Aussteuerung eines Bremsdruckes und entsprechender Beaufschlagung der Wiegekammer 28 an dem Anschlag 50 des Wiegekolbens 24 anliegt, so daß eine Wiegekraft übertragen wird.

Das Zweileitungs-Anhängerbremsventil arbeitet wie folgt: Die Darstellung zeigt die BremslösesteHui.g. Die Bremsleitung 8 und die Bremskammer 6 sind entlüftet Über die Vorratsleitung 15 ist Druckluft in die Notbremskammer 11 geflossen und von dort über das Rückschlagventil 13 in den Vorratsraum 12. Auf diese Weise wird der Druckluftvorratsbehälter 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 Stufenkolbens 9 an die Atmosphäre angeschlossen sind. Die HebelUbersetzungseinrichtung 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 Beladungszu stand des Fahrzeuges entspricht. Die Darstellung zeigt die Relativstellung bei unbeladenem Fahrzeug.

Beim Betätigen der Betriebsbremse im Motorwagen gelangt der Steuerdruck über die Bremsleitung 8 in die Bremskammer 6. so daß 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 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 Einsprung auf. dessen Größe durch die Kraft der Feder 5 festgelegt ist. Es versteht sich, daß die Vorsp -inkraft 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 Einlaßventil 18, 23 als auch das Auslaßventil 18, 27 geschlossen sind. Durch die Belastung 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.

Wird ein noch höherer Steuerdruck in der Bremskammer 6 ausgesteuert, dann öffnet wiederum das

to Einlaßventil 18, 23 bis eine neue Abschlußstellung erreicht ist. Bei Vollbremsung wird mit vollbeladenem Fahrzeug 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 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.

Bei einem Bruch der Vorratsleitung 15 tritt eine Notbremsung dadurch ein, daß die Notbremskammer 11 entlüftet wird. Da der Stufenkolben 9 mit relativ großer der Notbremskammer 11 zugekehrter Wirkfläche und demgegenüber relativ kleiner der Vorratskammer zugekehrter Wirkfläche ausgebildet ist. spricht die Notbremse nicht sofort, sondern erst nach einer wesentlichen Druckabsenkung in der Notbremskammer 11 an. Damit hat der Vorratsdruck in der Vorratskammer 12 Gelegenheit, den Stufenkolben 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 Falle findet eine ausgewogene Bremsung statt, die dem Beladungszustand des Fahrzeuges entspricht. Ebenso wird über diese Notbremseinrichtung eine Bremsung des Anhängers beim Abstellen erzielt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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, wobei der Ventilkörper in der als Notbremskolben ausgebildeten Notbremseinrichtung angeordnet ist und der Notbremskolben zwischen dem Steuerkolben und dem Einlaßventil verschieblich auf einer mit dem Steuerkolben verbundenen Steuerstange angeordnet ist, an einem gehäusefesten Anschlag entgegen seiner Wirkrichtung vorgespannt anliegt und zu diesem Zweck als Stufenkolben ausgebildet ist nach Patentanmeldung P29313653, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (9) zwei unterschiedliche, jeweils mit üner Dichtung (62, 63) versehene Außendurchmesser aufweist und daß der Raum (64) zwischen den beiden Dichtungen (62 und 63) mit der Atmosphäre verbunden ist

2. Zweileitungs-Anhängerbremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben zusätzlich zwei unterschiedliche, jeweils mit einer Dichtung (20,21) versehene Innendurchmesser aufweist und der Raum zwischen den beiden Dichtungen mit der Atmosphäre verbunden ist

3. Zweileitungs-Anhängerbremsventil nach Anspruch 1 oder ?., dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (9) mindestens eine Durchbrechung (59) zwischen der Notbremskarnmer (11) und der Vorratskammer (12) aufweist in der ein Rückschlagventil (13) vorgesehen ist.