DE3612369A1 - Anhaengersteuerventil - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Anhängersteuerventil für druckmittelbetätigte Zugwagen-Bremsanlagen, ins­ besondere für Druckluftbremsanlagen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein bekanntes Anhängersteuerventil dieser Art ist in der EP-OS 01 14 192 beschrieben.

Bei Bremsanlagen für im Gespannbetrieb fahrende Zugfahr­ zeuge wird angestrebt, daß der Anhänger möglichst gleich­ zeitig und mit gleicher Bremskraft wie das Zugfahrzeug gebremst wird, damit das Gespann in gerader Linie aus­ gerichtet bleibt und der Anhänger nicht auf das Zug­ fahrzeug aufläuft und dadurch seitlich wegschiebt. In der Bremseinrichtung des Anhängers, die von dem Anhän­ gersteuerventil über die Anhängerbremsleitung und den fahrzeugseitigen Bremskupplungskopf beim Betätigen der Betriebsbremse des Zugfahrzeugs mit Bremssteuerdruck be­ aufschlagt wird, ist eine Reihe von Relais- und Bremsventilen vorhanden, die alle eine mehr oder minder große Ansprechverzögerung aufweisen. Dies hat zur Folge, daß erst ein bestimmter Mindest­ bremssteuerdruck in die Anhängerbremsleitung einge­ steuert werden muß, bevor eine Abbremsung des Anhän­ gers einsetzt. Es ist daher anzustreben, diese An­ sprechverzögerung der anhängerseitigen Bremseinrich­ tung schnell zu überwinden, um dann den Anhänger gleichmäßig mit dem Zugwagen abbremsen zu können.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Anhängersteuerventil mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß ab einer Ansprechschwelle des Anhängersteuerven­ tils der in der Auslaßkammer zur Anhängerbremsleitung ausgesteuerte Bremssteuerdruck in Abhängigkeit von dem in der Steuerkammer eingesteuerten Betriebsbremsdruck zunächst bis zu einem vorgegebenen Wertsehr schnell ansteigt. Die Steilheit dieser Druck- oder Steuerkennlinie hängt von dem Größenverhältnis der die Steuerkammer begren­ zenden ersten Steuerfläche des Steuerkolbens und des die Auslaßkammer begrenzenden ersten Steuerflächenab­ schnittes der gegenüberliegenden zweiten Steuerfläche des Steuerkolbens ab und ist diesem Verhältnis pro­ portional. Wird durch Druckanstieg in der Auslaßkammer die Öffnungsschwelle des Sperrventils überschritten, so wird nunmehr auch der zweiten Steuerflächenabschnitt von dem Bremssteuerdruck in der Auslaßkammer beauf­ schlagt. Die damit insgesamt von dem Bremssteuerdruck beaufschlagte Reaktionsfläche des Steuerkolbens wird schlagartig größer. Die Steuerkennlinie des Steuerven­ tils erhält einen Knick, und von da ab wächst der ausge­ steuerte Bremssteuerdruck etwa in gleicher Weise wie der eingesteuerte Betriebsbremsdruck. Ist die Summe der beiden Steuerflächenabschnitte der zwei­ ten Steuerfläche etwa so groß wie die der ersten Steuerfläche des Steuerkolbens, so wächst der Brems­ steuerdruck für die Anhängerbremsleitung etwa im Verhältnis 1:1.

Die Lage des Knickpunktes auf dem steilen Ast der Kennlinie wird durch die Öffnungsschwelle des Sperr­ ventils bestimmt. Je höher dieser liegt, desto weiter nach oben auf diesem Kennlinienast rutscht der Knick­ punkt. Durch die Lage des Knickpunktes kann somit eine mehr oder weniger große Voreilung des Bremssteuer­ druckes für die Anhängerbremsleitung gegenüber dem Betriebsbremsdruck eingestellt werden.

Das Sperrventil bleibt bei Druckabsenken und -erhöhen solange geöffnet, bis seine Öffnungsschwelle unter­ schritten wird. Hierdurch wird eine Ventilhysterese vermieden. Der Restdruck in der Reaktionskammer nach Schließen des Sperrventils wird bei Lösen der Betriebs­ bremse über die Einwegverbindung der Reaktionskammer zu der Auslaßkammer vollständig abgebaut.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maß­ nahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen des im Anspruch 1 angegebenen Anhängersteuerven­ tils möglich.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich dabei aus den Ansprüchen 3-5. Durch diese Maß­ nahmen lassen sich in vorteilhafter Weise das Sperr­ ventil mit Öffnungsschwelle und die Einwegverbindung realisieren.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 6. Durch diese Maß­ nahme ergibt sich eine für die fertigungstechnische Bearbeitung günstige Anordnung von Überströmventil und Rückschlagventil und damit eine kostengünstige Herstellung.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 10. Diese Ausbildung der Ein­ wegverbindung ist vom Aufbau einfacher und billiger als ein Rückschlagventil gemäß Anspruch 5.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 12. Durch diese Maßnahme wird eine Zweikreisigkeit des Anhängersteuerventils geschaf­ fen, durch welche die Zuverlässigkeit und Sicherheit erhöht wird. Wie bei dem Zugfahrzeug wird bei Ausfall eines der Bremskreise die volle Bremsleitung auch im Anhänger sichergestellt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 13. Durch diese Maßnahmen wird bei gleichberechtigten Bremskreisen eine Zwangsbewegung des zweiten Steuerkolbens bei jeder Bremsung erreicht. Durch diese Zwangsbewegung des zweiten Steuerkolbens wird die Gefahr des Festkorrodierens des ansonsten still stehenden zweiten Steuerkolbens an der Ventilgehäuse­ wand vermieden, das zu einer Funktionsunfähigkeit des Anhängersteuerventils bei Ausfall des an der ersten Steuerkammer angeschlossenen Betriebsbremskreises führt.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines Anhängersteuerven­ tils zur Verdeutlichung des Prinzips von Aufbau und Wirkungsweise,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer konstruktiven Ausführung des Anhängersteuerventils in Fig. 1,

Fig. 3 ein Diagramm der Steuerkennlinie des An­ hängersteuerventils in Fig. 2,

Fig. 4 ausschnittweise einen Längsschnitt einer konstruktiven Ausführung des Anhänger­ steuerventils in Fig. 1 gemäß einem wei­ teren Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das in Fig. 1 im Längsschnitt schematisch dargestellte Anhängersteuerventil für eine Druckluftbremsanlage ei­ nes für den Gespannbetrieb bestimmten Zugfahrzeuges weist ein Ventilgehäuse 10 mit einem ersten Anschluß­ stutzen 11 zum Anschließen eines unter Vorratsdruck stehenden Druckmittelspeichers der Bremsanlage, mit einem zweiten Anschlußstutzen 12 zum Anschließen einer zu einem Bremskupplungskopf führenden Anhängerbremslei­ tung und mit einem dritten Anschlußstutzen 13 zum An­ schließen eines Betriebsbremskreises der Bremsanlage auf. Der erste Anschlußstutzen 11 steht mit einer Einlaßkammer 14, der zweite Anschlußstutzen 12 mit einer Auslaßkammer 15 und der dritte Anschlußstutzen 13 mit einer Steuerkammer 16 im Ventilgehäuse 10 in Verbindung. Zwischen der Einlaßkammer 14 und der Aus­ laßkammer 15 ist ein kombiniertes Ein- und Auslaßven­ til 17 angeordnet, das als Einlaßventil die Einlaßkam­ mer 14 mit der Auslaßkammer 15 und als Auslaßventil die Auslaßkammer 15 mit einer Entlüftungsöffnung 18 verbindet. In bekannter Weise besteht das Ein- und Auslaßventil 17 aus einem Ventilsitz 19, der eine Durchlaßöffnung 20 umgibt, einem axial verschieblichen hohlzylindrischen Ventilkörper 21 mit Ringflansch, der durch eine Ventilschließfeder 22 auf den Ventilsitz 19 aufgepreßt wird und dessen Innenraum mit der Entlüf­ tungsöffnung 18 verbunden ist, und aus einem Ventil­ schließglied 23, das durch Axialverschiebung einer­ seits sich auf dem Ventilkörper 21 unter Abdichtung der Entlüftungsöffnung 18 aufzusetzen vermag und damit das Auslaßventil des kombinierten Ein- und Auslaßven­ tils 17 schließt,und andererseits den Ventilkörper 21 vom Ventilsitz 19 entgegen der Kraft der Ventilschließ­ feder 22 abzuheben vermag,und damit das Einlaßventil des kombinierten Ein- und Auslaßventils 17 öffnet. Das Ventilschließglied 23 ist an einem Steuerkolben 24 be­ festigt, durch dessen Axialverschiebung damit das kom­ binierte Ein- und Auslaßventil 17 betätigt wird.

Der Steuerkolben 24 begrenzt mit einer ersten Steuer­ fläche 25 die Steuerkammer 16. Auf der der ersten Steu­ erfläche 25 gegenüberliegenden Seite trägt der Steuer­ kolben 24 eine zweite Steuerfläche 26, die durch die stufige Ausbildung des Steuerkolbens 24 in einen ring­ förmigen ersten Steuerflächenabschnitt 27 und in einen zweiten ebenfalls ringförmigen Steuerflächenabschnitt 28 unterteilt ist. Zusammen mit einer Gehäusewand 29 im Ventilgehäuse 10, durch welche der im Durchmesser reduzierte Kolbenabschnitt druckdicht hindurchgeführt ist, begrenzt der erste Steuerflächenabschnitt 27 eine ringförmige Reaktionskammer 30 und der zweite Steuer­ flächenabschnitt 28 die Auslaßkammer 15.

Zwischen der Auslaßkammer 15 und der Reaktionskammer 30 ist ein Sperrventil 31 angeordnet, dessen Durchlaß­ richtung zu der Reaktionskammer 30 hinweist und das oberhalb einer vorgegebenen Druckschwelle öffnet. In Fig. 1 - und auch in Fig. 2 und 4 - ist das Sperrven­ til 31 als Überströmventil ausgebildet, und im Steuer­ kolben 24 untergebracht. Außerdem besteht zwischen der Auslaßkammer 15 und der Reaktionskammer 30 eine zur Auslaßkammer 15 hin gerichtete Einwegverbindung 32. Diese Einwegverbindung 32 ist in Fig. 1 und 2 als Rückschlagventil 33 mit kleinem Übergangswiderstand ausgebildet, dessen Durchlaßrichtung zur Auslaßkammer 15 hinweist. In Fig. 3 ist die Einwegverbindung 32 als Rückschlag-Dichtlippe 34 ausgebildet. Das Überström­ ventil 31 und das Rückschlagventil 33 bzw. die Rück­ schlag-Dichtlippe 34 sind in Fig. 1, 2 und 4 im Steu­ erkolben 24 selbst angeordnet. In gleicher Weise kön­ nen sie aber auch im Ventilgehäuse 10 integriert sein.

Die Kennlinie des in Fig. 1 schematisch skizzierten An­ hängersteuerventils ist in Fig. 3 dargestellt. In dem Diagramm ist der in der Auslaßkammer 15 ausgesteuerte Bremssteuerdruck p ₂ in Abhängigkeit von dem über die Betriebsbremse des Fahrzeugs in die Steuerkammer 16 eingesteuerten Betriebsbremsdruck oder Steuerdruck p ₄ aufgetragen. Die Kennlinie weist einen steilen Kennli­ nienast 36 und einen flacheren, etwa unter 45° ver­ laufenden Kennlinienast 37 auf. Der Übergang von dem einen Kennlinienast 36 zu dem anderen Kennlinienast 37 erfolgt durch einen Knickpunkt 38. Diese Kennli­ nie des Anhängersteuerventils wird durch die Auftei­ lung der zweiten Steuerfläche 26 in die beiden Steuer­ flächenabschnitte 27, 28 und durch das Vorsehen des Re­ aktionsraumes 30 und des Überströmventils 31 erzielt.

Wird in die Steuerkammer 16 Betriebsbremsdruck p ₄ ein­ gesteuert, so bewegt sich der Steuerkolben 24 mit stei­ gendem Betriebsbremsdruck gegen die Federkraft der Kol­ benfeder 35 nach unten. Das Ventilschließglied 23 setzt sich auf den Ventilkörper 21 auf. Von dem kombinierten Ein- und Auslaßventil 17 wird das Auslaßventil geschlos­ sen und das Einlaßventil geöffnet. Druckluft strömt nun­ mehr über das geöffnete Einlaßventil von der Einlaß­ kammer 14 in die Auslaßkammer 15 und über den zweiten Anschlußstutzen 12 in die Anhängerbremsleitung. Der in der Auslaßkammer 15 sich aufbauende Bremssteuer­ druck p ₂ wirkt nur auf den zweiten Steuerflächenabschnitt 28 an der Kolbenunterseite des Steuerkolbens 24. Mit wachsendem Steuerdruck p ₄ in der Steuerkammer 16 nimmt damit der Bremssteuerdruck p ₂ in der Auslaßkammer 15 sehr schnell zu. In der Kennlinie gemäß Fig. 3 wird der steile Kennlinienast 36 durchfahren.

Wird mit steigendem Bremssteuerdruck p ₂ die Ansprechschwelle des Überströmventils 31 erreicht, so öffnet dieses, und Druckluft strömt aus der Auslaßkammer 15 in die Reaktions­ kammer 30 und beaufschlagt hier den ersten Steuerflä­ chenabschnitt 27 des Steuerkolbens 24. In diesem Moment ist der Knickpunkt 38 in der Kennlinie erreicht. Nunmehr bildet der zweite Steuerflächenabschnitt 28 ebenso wie der erste Steuerflächenabschnitt 27 eine Reaktions­ fläche für den in der Auslaßkammer 15 ausgesteuerten Bremssteuerdruck p ₂, so daß die Reaktionsfläche am Steuerkolben 24 für den Bremssteuerdruck p ₂ sich schlagartig erhöht. Von diesem Knickpunkt 38 der Kennlinie an nimmt bei wachsendem Betriebsbremsdruck p ₄ in der Steuerkammer 16 der Bremssteuerdruck p ₂ in der Auslaßkammer 15 wesentlich weniger zu. In der Kennlinie in Fig. 3 wird der flachere Kennlinienast 37 durchlaufen. Ist die Summe der beiden Steuerflächen­ abschnitte 27, 28 etwa so groß bemessen wie die Steuerfläche 25, so erfolgt eine 1:1-Aussteuerung, wo­ durch der Kennlinienast 37 unter einem Winkel von 45° verläuft.

Die Lage des Knickpunktes 38 auf dem steilen Kennlinien­ ast 36 ist abhängig von der Wahl der Ansprechschwelle des Überströmventils 31. Wird diese vergrößert, so wandert der Knickpunkt 3 S auf dem strichlinierten Teil des Kennlinienastes 36 nach oben. Der flachere Kennlinienast 37 verschiebt sich parallel, behält aber seine Steigung bei. Damit erhält das Anhängersteuer­ ventil eine sog. Voreilung, d.h., daß der in der Aus­ laßkammer 15 ausgesteuerte Bremssteuerdruck p ₂ stets etwas größer ist als der in der Steuerkammer 16 vom Betriebsbremsventil der Fahrzeug-Bremsanlage eingesteu­ erte Betriebsbremsdruck p ₄. Bei der in Fig. 3 dargestell­ ten Kennlinie ist eine Voreilung nicht gegeben.

Beim Lösen der Betriebsbremse wird der Druck in der Steuerkammer 16 abgesenkt und analog dazu über das sich öffnende Auslaßventil des kombinierten Ein- und Auslaß­ ventils 17 auch der Bremssteuerdruck p ₂ in der Auslaß­ kammer 15. Sobald die Öffnungsschwelle des Überström­ ventils 31 unterschritten wird, schließt dieses. Der in der Reaktionskammer 30 verbleibende Restdruck wird über das Rückschlagventil 33 mit geringem Übergangswider­ stand wieder vollständig abgebaut.

In Fig. 2 ist eine konstruktive Ausführung des in Fig. 1 nur prinzipiell wiedergegebenen Anhängersteu­ erventils dargestellt. Soweit die Bauteile des Anhän­ gersteuerventils in Fig. 2 mit denen in Fig. 1 über­ einstimmen, sind sie mit gleichen Bezugszeichen ver­ sehen.

Das Ventilgehäuse 10 des Anhängersteuerventils in Fig. 2 ist mit einem oberen Deckel 41 und mit einem unteren Deckel 42 abgeschlossen. In letzterem ist die Entlüftungsöffnung 18 untergebracht. In dem Ventil­ gehäuse 10 sind wiederum Einlaßkammer 14 und Auslaß­ kammer 15 vorgesehen, die jeweils mit einem Anschluß­ stutzen 11 und 12 in Verbindung stehen. Der dritte Anschluß­ stutzen 13 steht über eine Ringkammer 39 und eine Axialbohrung 40 im Steuerkolben 24 mit der Steuerkammer 16 in Verbindung. Der Steuerkolben 24 begrenzt wiederum mit seiner ersten Steuerfläche 25 die Steuerkammer 16, mit seinem zweiten Steuerflächenabschnitt 28 der zwei­ ten Steuerfläche 26 die Auslaßkammer 15 und mit dem ersten Steuerflächenabschnitt 27 die Reaktionskammer 30. Das Überströmventil 31 ist in einem im Steuerkol­ ben 24 vorgesehenen Ventilraum 43 angeordnet, der durch eine von einem Ventilsitz 44 umgebene Ventilöffnung 45 in zwei Teilräume 431 und 432 unterteilt ist. Der obere Teilraum 431 steht über eine Radialbohrung 46 und eine sich daran anschließende Axialbohrung 47 mit der Aus­ laßkammer 15 in Verbindung, während der untere Teil­ raum 432 über eine in Fig. 2 strichliniert angedeutete Bohrung 48 mit der Reaktionskammer 30 verbunden ist.

Das Überstromventil 31 weist ein als Manschette 49 ausgebildetes Ventilschließglied auf, das von einer einstellbaren Druckfeder 50 auf den Ventilsitz 44 aufgepreßt wird. Der Ventilraum 43 ist mit einem Verschlußkörper 51 abgeschlossen, der einerseits das Betätigungs- und Ventilschließglied 23 des kombinierten Ein- und Auslaßventils 17 trägt und andererseits mit einem hohlzylindrischen Stutzen 52 zu dem Ventilsitz 44 hin gerichtet ist. Stirnseitig wird der Stutzen 52 von der Manschette 49 übergriffen. In das Innere des Stutzens 52 ragt eine im Verschlußkörper 51 befestigte Stellschraube 53 hinein, die endseitig einen Federtel­ ler 54 trägt, an welchem sich die Druckfeder 50 ab­ stützt. Die Stellschraube 53 ist in einer im Verschluß­ körper 51 unverdrehbar gehaltenen Einstellmutter 55 ver­ schraubt. Durch Drehen der Stellschraube 53, was durch eine Öffnung im Ventilgehäuse von außen her möglich ist, kann die in das Stutzeninnere hineinragende Länge der Stellschraube 53 verändert und damit die Vorspannung der Druckfeder 50 eingestellt und somit die Ansprech­ schwelle des Überströmventils 31 festgelegt werden.

Das Rückschlagventil 33 ist oberhalb des Überströmven­ tils 31 angeordnet, und zwar derart, daß die Ventil­ achsen miteinander fluchten. Das Rückschlagventil 33 weist eine aus radial und axial verlaufenden Bohrungs­ abschnitten bestehende Bohrung 56 auf, die parallel zu dem Überströmventil 31 die beiden Teilräume 431 und 432 des Ventilraums 43 miteinander verbindet. Auf der Mündung der Bohrung 56 im oberen Teilraum 431 liegt das Ventil­ glied des Rückschlagventils 33 auf und dichtet die Boh­ rung bei in dem oberen Teilraum 431 sich aufbauenden Druck und damit den Teilraum 431 gegenüber dem Teil­ raum 432 ab.

Bei dem Anhängersteuerventil in Fig. 2 ist der Steuer­ kolben 24 in einem diesen teilweise umgreifenden, etwa topfförmigen zweiten Steuerkolben 57 axial verschieb­ lich geführt und gegenüber dessen Innenwand druck­ dicht abgedichtet. Damit wird die Steuerkammer 16 von den beiden Steuerkolben 24, 57 eingeschlossen. Der zweite Steuerkolben 57 begrenzt zusammen mit dem obe­ ren Deckel 41 des Ventilgehäuses 10 einen zweiten Steuerraum 58, der mit einem im oberen Deckel 41 ange­ ordneten Anschlußstutzen 59 zum Anschließen eines zwei­ ten Betriebsbremskreises der Bremsanlage in Verbindung steht. Zwischen den beiden Steuerkolben 24, 57 ist eine als Druckfeder ausgebildete Abstandsfeder 60 angeordnet, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der beiden Steuer­ kolben 24, 57 abstützt. Außerdem trägt der zweite Steuer­ kolben 57 im Innern einen ringförmigen Anschlag 61, an dem sich der erste Steuerkolben 24 bei Zusammendrücken der Abstandsfeder 60 anzulegen vermag. Die dem ersten Steuerkolben 24 in seine Ausgangsposition zurückstellen­ de Kolbenfeder 35 ist gefesselt ausgeführt, um ein Zu­ sammendrücken der Abstandsfeder 60 zu vermeiden.

In dem Ventilgehäuse 10 ist noch eine dritte Steuer­ kammer 64 vorgesehen, die mit einem fünften Anschluß­ stutzen 65 zum Anschließen eines Feststellbremskreises der Bremsanlage in Verbindung steht. Die dritte Steuer­ kammer 64 wird von einer Gehäusewand 66 und einem drit­ ten Steuerkolben 67 begrenzt. Der dritte Steuerkolben 67 ist über eine Verbindungshülse 68 mit einem Gegenkolben 69 starr verbunden, der die Einlaßkammer 14 von der Aus­ laßkammer 15 trennt. In dem Gegenkolben 65 ist das kom­ binierte Ein- und Auslaßventil 17 angeordnet. Die ge­ fesselte Kolbenfeder 35 für den ersten Steuerkolben 24 stützt sich einerseits an dem Gegenkolben 69 und ande­ rerseits an einem am Gegenkolben 69 gehaltenen Feder­ teller 70 ab.

In der Fahrstellung nehmen sämtliche Steuerkolben 24, 57, 67 und der Gegenkolben 69 ihre in Fig. 2 dargestell­ te Ausgangsposition ein. Beim Betätigen der Betriebs­ bremse des Fahrzeugs wird durch das zweikreisige Be­ triebsbremsventil über die beiden Betriebsbremskreise und die Anschlußstutzen 13 und 59 Betriebsbremsdruck in die Steuerkammern 16 und 58 eingesteuert. Der zwei­ te Steuerkolben 57 wird unter Zusammenpressen der Ab­ standsfeder 60 auf Anschlag mit dem ersten Steuerkolben 24 gefahren. Die beiden Steuerkolben 24 und 57 werden nach unten verschoben. Das Ventilschließglied 23 setzt sich auf dem Ventilkörper 21 auf, wodurch das Auslaß­ ventil des kombinierten Ein- und Auslaßventils 17 ge­ schlossen wird. Bei weiterer Verschiebung der Steuer­ kolben wird das Einlaßventil des kombinierten Ein­ und Auslaßventils 17 geöffnet. Aus der unter Vorrats­ druck stehenden Einlaßkammer 14 strömt nunmehr über das geöffnete Einlaßventil Druckluft in die Auslaßkammer 15 und von da aus in die Anhängerbremsleitung. Der in der Auslaßkammer 15 ausgesteuerte Bremssteuerdruck p ₂ wirkt über den zweiten Steuerflächenabschnitt 28 als Reaktions­ kraft und bringt das kombinierte Ein- und Auslaßventil 17 in die Mittelstellung, d.h. Ein- und Auslaßventil sind ge­ schlossen. Bei Drucksteigerung in den Steuerkammern 16, 58 wird das Einlaßventil wieder geöffnet und läßt Vorratsluft nachströmen, bis Gleichgewicht wieder her­ gestellt ist.

Der in der Auslaßkammer 15 ausgesteuerte Bremssteuer­ druck p ₂ steht über die Radialbohrung 46 und die Axial­ bohrung 47 im oberen Teilraum 431 des Ventilraums 43 an und schließt hier einerseits das Rückschlagventil 33 und beaufschlagt andererseits die Manschette 49. So­ bald von dem Druck auf der Manschette 49 die Federkraft der Druckfeder 50 überwunden ist, öffnet der Ventil­ sitz 44 und Druckluft strömt in den unteren Teilraum 432 ein und von da aus über die Bohrung 48 in die Raktions­ kammer 30. In diesem Moment ist der Knickpunkt 38 in der Steuerkennlinie des Anhängersteuerventils erreicht (Fig. 3). Der Druck in der Reaktionskammer 30 beauf­ schlagt den ersten Steuerflächenabschnitt 27, so daß die auf den ersten Steuerkolben 24 wirkende Reaktions­ kraft schlagartig vergrößert wird. Die Drücke p ₄ und p ₂ werden nunmehr im Verhältnis 1:1 bis zur vollen Aus­ steuerung hochgefahren (Kennlinienast 37 in Fig. 3). Durch Betätigen der Stellschraube 53 kann die Vor­ spannung der Druckfeder 50 variiert und damit der Knickpunkt 38 auf dem steilen Kennlinienast 36 der Stellkennlinie in Fig. 3 verschoben werden.

Beim Lösen der Betriebsbremse wird in den Steuerkammern 16, 58 der Druck abgesenkt und analog dazu über das sich öffnende Auslaßventil des kombinierten Ein- und Auslaß­ ventils 17 auch der Druck in der Auslaßkammer 15. Über den nach wie vor geöffneten Ventilsitz 44 wird auch der Druck in der Reaktionskammer 30 reduziert. Die Manschet­ te 49 bleibt solange vom Ventilsitz 44 abgehoben, bis der Knickpunkt 38 der Stellkennlinie wieder erreicht ist. Bei weiterer Druckreduzierung setzt sich die Man­ schette 49 auf den Ventilsitz 44 auf,und das überströ­ mende Ventil 31 ist geschlossen. Bei weiterer Druckab­ senkung in der Auslaßkammer 15 wird der Druck in der Reaktionskammer 30 über das zu dem geschlossenen Über­ strömventil 31 parallel angeordnete Rückschlagventil 33 vollständig abgebaut. Beim Druckabbau bewegen sich die Steuerkolben 24, 57 nach oben, wobei die Abstandsfeder 60 die beiden Steuerkolben 24, 57 wieder auseinander drückt und somit eine Zwangsbewegung des zweiten Steu­ erkolbens 57 relativ zum ersten Steuerkolben 24 bewirkt.

Diese Zwangsbewegung verhindert, daß bei gleichberech­ tigten Bremskreisen und intakter Bremsanlage beim Ein­ steuern von Betriebsbremsdruck in die beiden Steuer­ kammern 16, 58 der zweite Steuerkolben 57 stets still­ steht und dadurch die Gefahr des Sichfestetzens des zweiten Steuerkolbens 57 gegeben ist. Sitzt der zweite Steuerkolben 57 am Ventilgehäuse 10 bzw. an der Innen­ wand des oberen Deckels 41 fest, so könnte er bei Aus­ fall des ersten Bremskreises und fehlender Druckein­ steuerung in die Steuerkammer 16 trotz Druckeinsteue­ rung in die Steuerkammer 58 nicht mehr bewegt werden, und das Anhängersteuerventil wäre bei Ausfall des an den Anschlußstutzen 13 angeschlossenen Betriebsbrems­ kreises funktionsunfähig.

Das in Fig. 4 ausschnittweise im Längsschnitt darge­ stellte Anhängersteuerventil gemäß einem weiteren Aus­ führungsbeispiel stimmt bis auf die Ausbildung der Ein­ wegverbindung 32 zwischen der Reaktionskammer 30 und der Auslaßkammer 15 vollständig mit dem in Fig. 2 dar­ gestellten und vorstehend beschriebenen Anhängersteuer­ ventil überein, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Einwegverbindung 32 ist hier als Rückschlag-Dichtlippe 34 ausgebildet, die in einem Ringspalt 71 zwischen dem unteren Teilraum 432 des Ventilraums 43 und der Auslaßkammer 15 vorgesehen ist. Dieser Ringspalt 71 ist in dem Verschlußkörper 51 des Ventilraums 43 vorgesehen. Die Funktionsweise des Anhängersteuerventils in Fig. 4 ist identisch mit der des Anhängersteuerventils in Fig. 2, so daß insoweit auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.

Claims (13)

1. Anhänger-Steuerventil für druckmittelbetätigte Zugwagen-Bremsanlagen, insbesondere Druckluft­ bremsanlagen, mit einer Einlaßkammer mit Anschluß­ stutzen zum Anschließen eines unter Vorratsdruck stehenden Druckmittelspeichers der Bremsanlage, mit einer Auslaßkammer mit Anschlußstutzen zum An­ schließen einer zu einem Bremskupplungskopf füh­ renden Anhängerbremsleitung, mit einem zwischen Ein- und Auslaßkammer angeordneten Einlaßventil, mit einem zwischen der Auslaßkammer und einer Ent­ lastungsöffnung angeordneten Auslaßventil und mit mindestens einem Steuerkolben zum Betätigen von Ein- und Auslaßventil, der eine Steuerkammer mit einem Anschlußstutzen für einen Betriebsbremskreis von der Auslaßkammer trennt und auf zwei in Ver­ schieberichtung gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Steuerfläche trägt, von denen die erste Steu­ erfläche die Steuerkammer begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steu­ erfläche (26) in einen eine Reaktionskammer (30) be­ grenzenden ersten Steuerflächenabschnitt (27) und in einen die Auslaßkammer (15) begrenzenden zweiten Steuerflächenabschnitt (28) unterteilt ist, daß zwischen der Auslaßkammer (15) und der Reaktionskammer (30) ein oberhalb einer Druck­ schwelle öffnendes Sperrventil (31) mit zur Reak­ tionskammer (30) weisender Durchlaßrichtung ange­ ordnet ist und daß eine ausschließlich zur Aus­ laßkammer hin gerichtete Einwegverbindung (32) zwischen Reaktionskammer (30) und Auslaßkammer (15) besteht.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Steuer­ fläche (25) des Steuerkolbens (24) und die zweite Steuerfläche (26) mit den beiden Steuerflächen­ abschnitten (27, 28) etwa gleich groß bemessen sind.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (31) und die Einwegverbindung (32) im Steuerkolben (24) selbst angeordnet sind.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (31) als Überströmventil (31) mit einstellbarer Ansprechschwelle und mit zur Reaktionskammer (30) weisender Überströmrichtung ausgebildet ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einwegverbindung (32) als Rückschlagventil (33) mit kleinem Übergangswiderstand und mit zur Aus­ laßkammer (15) hin weisender Durchlaßrichtung aus­ gebildet ist.

6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Überström­ ventil (31) und das Rückschlagventil (33) im Steuerkolbeninnern mit zueinander fluchtenden Ventilachsen angeordnet sind.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 4-6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Überströmventil (31) in einem im Steuer­ kolben (24) vorgesehenen Ventilraum (43) ange­ ordnet ist, der durch eine von einem Ventilsitz (44) umgebene Ventilöffnung (45) in einen über eine Bohrung (46, 47) im Steuerkolben (24) mit der Auslaßkammer (15) verbundenen Teilraum (431) und in einen über eine Bohrung (48) im Steuerkolben (24) mit der Reaktionskammer (30) verbundenen Teilraum (432) unterteilt ist, und daß das Überström­ ventil (31) ein Ventilglied (49) und eine das Ventilglied (49) auf den Ventilsitz (44) aufpres­ sende einstellbare Druckfeder (50) aufweist, die in dem mit der Reaktionskammer (30) verbundenen Teilraum (432) des Ventilraums (43) angeordnet ist.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Druckfeder (50) sich auf einem Federteller (54) abstützt, der auf einer gehäusefest verschraubbaren Stellschraube (53) befestigt ist.

9. Ventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer­ kolben (24) eine die beiden Teilräume (431, 432) unter Umgehung des Überströmventils (31) verbin­ dende weitere Bohrung (56) aufweist und daß das Rückschlagventil (33) in dem mit der Auslaß­ kammer (15) verbundenen Teilraum (431) des Ven­ tilraums (43) angeordnet ist und die Bohrung (56) abdeckt.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einwegverbindung (31) als Rückschlag-Dicht­ lippe (34) ausgebildet ist.

11. Ventil nach Anspruch 7 oder 8 und 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rückschlag-Dichtlippe (34) in einem Ringspalt (71) zwischen den mit der Reaktionskammer (30) verbun­ denen Teilraum (432) des Ventilraums (43) und der Auslaßkammer (15) mit zur Auslaßkammer (15) hin weisender Durchlaßrichtung angeordnet ist.

12. Ventil nach einem der Ansprüche 1-11, da­ durch gekennzeichnet, daß ein zweiter Steuerkolben (57) vorgesehen ist, der eine zweite Steuerkammer (58) mit einem Anschlußstutzen (59) für einen zweiten Betriebs­ bremskreis von der ersten Steuerkammer (16) trennt und daß die die zweite Steuerkammer (58) begrenzende Steuerfläche des zweiten Steuerkolbens (57) etwa flächengleich mit der die erste Steuerkammer (16) begrenzenden Steuerfläche (25) des ersten Steuer­ kolbens (24) bemessen ist.

13. Ventil nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Steuerkolben (24, 57) eine in Ver­ schieberichtung wirkende Druckfeder (60) angeord­ net ist und daß am ersten Steuerkolben (24) eine vorgespannte, der Verschieberichtung der Steuer­ kolben (24, 57) bei Druckeinsteuerung in die Steuerkammern (16, 58) entgegenwirkende Rück­ stellfeder (35) angreift.