DE3918226C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Anhängersteuerventil mit
den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen, wie
es als Bestandteil von Bremsanlagen für Lastzüge,
Sattelschlepper u. dgl. eingesetzt wird. Dabei wird das
Zugfahrzeug in der Regel hydraulisch gebremst, während das
gezogene Fahrzeug pneumatisch abgebremst wird.
Ein derartiges Anhängersteuerventil ist aus der DE 33 38 690 A1
oder der DE 34 12 345 A1 bekannt. In einem Gehäuse ist
ein Doppelventilkörper federnd aufgehängt, der mit einem
vorspringenden Gehäuserand ein Einlaßventil für Druckluft in
die Bremsleitung bildet. Im Gehäuse ist ein Relaiskolben
verschieblich gelagert und geführt, der einen Auslaßsitz
aufweist und mit dem Doppelventilkörper ein Auslaßventil zur
Entlüftung der Bremsleitung bildet. Der Relaiskolben ist
ansteuerseitig mit zwei Wirkflächen versehen, von denen die
eine pneumatisch und die andere hydraulisch beaufschlagt
wird. Der Relaiskolben weist aussteuerseitig eine vom
Steuerdruck in der Bremsleitung beaufschlagte Wiegefläche
auf. Mit dem zugehörigen Bremspedal wird einerseits über
einen Hauptzylinder der hydraulische Steuerkreis tätig. Im
Totweg des Bremspedals ist ein pneumatisches Schaltventil
angeordnet, welches vor dem Einsteuern des hydraulischen
Steuerdrucks umschaltet und damit pneumatischen Steuerdruck
auf die betreffende Wirkfläche des Relaiskolbens schickt.
Über diesen pneumatischen Kreis wird somit die Voreilung des
pneumatischen Steuerdrucks in der Bremsleitung ausgesteuert.
Dies zielt darauf ab, die Anhängerbremsung bei einer
Betätigung des Bremspedals vor einer Bremsung des
Zugfahrzeugs wirksam werden zu lassen. Die Verhältnisse im
einzelnen, die zeitliche Zuordnung und der Verlauf der
Bremsdrücke im Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug hängen
natürlich noch von zahlreichen weiteren Faktoren ab,
beispielsweise von den Ansprechdrücken der hydraulischen
Radbremsen des Zugfahrzeugs und den pneumatischen Radbremsen
des Anhängerfahrzeugs. Auch die Wirkung des
Anhängerbremsventils muß dabei letztlich noch berücksichtigt
werden. Statt ein Schaltventil zum Einsteuern des
pneumatischen Kreises auf das Anhängersteuerventil am
Bremspedal anzuordnen, ist es auch bekannt, einen
elektrischen Schalter dort vorzusehen und ein Magnetventil zu
benutzen, welches am Gehäuse des Anhängersteuerventils
angeordnet ist.
Diese bekannten Anhängersteuerventile besitzen eine konstante
Voreilung, ggf. konstanten Einsprung und einen konstanten
Verlauf des Steuerdrucks in der Bremsleitung über dem
hydraulischen Bremsdruck in dem Zugfahrzeug in dem Sinne, daß
einem bestimmten hydraulischen Bremsdruck im Zugfahrzeug auch
ein bestimmter Steuerdruck in der Bremsleitung zum Anhänger
zugeordnet ist. Die den Verlauf des Steuerdrucks in der
Bremsleitung wiedergebende Kennlinie ist damit nicht
veränderbar und kann somit unterschiedlichen Bedingungen
zwischen Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug nicht angepaßt
werden, es sei denn, daß die bekannten Anhängersteuerventile
der in Rede stehenden Art für jeden einzelnen Anwendungsfall
mit beispielsweise unterschiedlichen Flächenverhältnissen am
Relaiskolben ausgelegt und ausgebildet werden.
Die DE-PS 23 23 753 zeigt ein über zwei pneumatische Kreise
ansteuerbares Anhängersteuerventil, bei dem die Wiegefläche
der Relaiskolbenanordnung vom in der Bremsleitung
ausgesteuerten Bremsdruck über ein Doppelrückschlagventil
verzögert beaufschlagt wird. Je nach der eingestellten
Vorspannung einer die Ventilplatte des
Doppelrückschlagventils belastenden Feder wird ein
reduzierter Wiegedruck auf die Wiegefläche gegeben. Damit ist
es möglich, den Verlauf des in der Bremsleitung
ausgesteuerten pneumatischen Steuerdrucks relativ zu dem
eingesteuerten pneumatischen Bremsdruck des Zugfahrzeugs in
gewissen Bereichen einzustellen. So kann auch eine Voreilung
hier eingestellt werden. Das Doppelrückschlagventil greift
aussteuerseitig am Relaiskolben an. Die Verhältnisse bei
einem rein pneumatisch gebremsten Lastzug sind jedoch mit
denen eines hydraulisch gebremsten Zugfahrzeugs mit einem
pneumatisch gebremsten Anhänger nicht vergleichbar.
Die DE-OS 22 46 236 zeigt ein zweikreisig pneumatisch ansteuerbares
Anhängersteuerventil und zielt darauf ab, nach der
Überwindung der Ansprechstufe eine feine Abstufbarkeit des
ausgesteuerten Drucks zu erreichen. Zur Erzeugung eines
Knickpunkts bei Ansteuerung über den betr. einen
pneumatischen Kreis ist dem Relaiskolben dieses Kreises ein
Anpassungskolben zugeordnet, der mit der pneumatisch beaufschlagten
Wirkfläche dieses Relaiskolbens eine gemeinsame
Steuerkammer einschließt und der auf der anderen Seite von
der Kraft einer Feder gegen eine gehäuseseitige Stufe
belastet ist. Zwischen dem Relaiskolben und dem Anpassungskolben
ist über die Verstellung von Anschlägen der Freihub
zwischen zwei Anschlägen wegmäßig verstellbar, so daß die den
Anpassungskolben belastende Feder jeweils eine andere Kraft
abgibt, wenn die beiden Anschläge aneinander zur Anlage gekommen
sind. Damit wird die Lage des Knickpunkts der
Kennlinie verschiebbar gestaltet. Der Einsprung des Anhängersteuerventils
wird hierdurch nicht festgelegt oder verändert.
Der Einsprung bestimmt sich vielmehr nach dem konstruktiv gewählten
Durchmesser des Relaiskolbens. Die ansteuerseitig beaufschlagbare
Wirkfläche des Relaiskolbens und die Wirkfläche
des Anpassungskolbens sind zweckmäßig unterschiedlich groß
gestaltet, und zwar derart, daß die Differenzfläche der
Wiegefläche entspricht. Dies zielt darauf ab, nach dem kraftmäßigen
Wirksamwerden des Anpassungskolbens nur noch über die
Differenzfläche anzusteuern und damit aufgabengemäß die feine
Abstufbarkeit zu erreichen. Durch die Verschiebung des Knickpunkts
der Kennlinie ändert sich zwar auch zwangsläufig die
Voreilung, jedoch nur in Abhängigkeit von der Lage des Knickpunkts
in dem über dem Knickpunkt liegenden Bereich der Kennlinie,
während die Voreilung unterhalb der Lage des Knickpunkts
ebenso wie der Einsprung konstant sind und durch die
Änderung des Freihubs nicht beeinflußt werden können.
Die CH-PS 3 64 996 zeigt ein öldruckgesteuertes Bremsventil
für die Druckluftbremse von Kraftfahrzeugen, wobei ein
Relaiskolben vorgesehen ist, der über einen hydraulischen
Kreis ansteuerbar ist. Dem Relaiskolben ist auch hier ein
Anpassungskolben zugeordnet, der dichtend auf einem Fortsatz
des Relaiskolbens gelagert ist und von der Kraft einer Feder
belastet ist, deren Kraft einstellbar ausgebildet ist. Zur
Begrenzung der gegenläufigen Bewegungen von Relaiskolben und
Anpassungskolben sind auch hier Anschlag und Gegenanschlag
vorgesehen, die einen Freihub einschließen, der größer als
der Schließhub zwischen Relaiskolben und Doppelventilkörper
ausgebildet ist. Durch die Veränderung der Vorspannung der
den Anpassungskolben belastenden Feder wird auch hier die
Lage des Knickpunkts der Kennlinie zwischen eingesteuertem
und ausgesteuertem Druck verändert. Der Einsprung bleibt auch
hier bei Veränderung der Vorspannkraft der Feder des Anpassungskolbens
konstant und hängt im wesentlichen von den absoluten
Drücken des eingesteuerten Drucks zum ausgesteuerten
Druck und der Größe der entsprechenden Wirkflächen ab. Die
Voreilung ist auch hier nur in dem über dem Knickpunkt liegenden
Bereich der Kennlinie beeinflußbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem
Anhängersteuerventil der eingangs beschriebenen Art die
Abbremsung des Anhängers an die Abbremsung des Zugfahrzeugs
relativ zueinander anzupassen, also einen Einsprung und den
weiteren Verlauf des Steuerdrucks in der Bremsleitung
gegenüber dem hydraulischen Bremsdruck im Zugfahrzeug
einstellbar zu machen, um durch die jeweilige Einstellung das
Anhängersteuerventil an verschiedene Anwendungsfälle
anzupassen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Gehäuse
des Anhängersteuerventils gegenläufig zu dem Relaiskolben
ansteuerseitig ein Anpassungskolben vorgesehen ist, der mit
der pneumatisch beaufschlagten Wirkfläche des Relaiskolbens
eine gemeinsame Steuerkammer einschließt und der auf seiner
anderen Seite von der Kraft einer Feder gegen eine
gehäuseseitige Stufe belastet ist, daß zur Begrenzung der
gegenläufigen Bewegungen von Relaiskolben und
Anpassungskolben an diesen ein Anschlag und ein Gegenanschlag
vorgesehen sind, die einen Freihub einschließen, der größer
als der Schließhub zwischen Relaiskolben und
Doppelventilkörper ausgebildet ist, und daß entweder die
Kraft der Feder einstellbar oder der Freihub zwischen
Anschlag und Gegenanschlag relativ zu der Stufe verstellbar
ausgebildet ist.
Der Anpassungskolben ist gegenläufig zum
Relaiskolben im Gehäuse des Anhängersteuerventils und diesem
zugeordnet geführt, wobei eine pneumatische Beaufschlagung
der gemeinsamen Steuerkammer zu dieser gegenläufigen Bewegung
führt, die infolge eines konstruktiv vorgesehenen Freihubs
möglich ist. Der Freihub muß jedenfalls größer als der
Schließhub des Auslaßventils zwischen Relaiskolben und
Doppelventilkörper ausgebildet sein, damit beim Auftreten
eines pneumatischen Steuerdrucks in der gemeinsamen
Steuerkammer das Auslaßventil geschlossen und das
Einlaßventil geöffnet werden kann. Erst damit wird ja ein
Steuerdruck in der Bremsleitung zum Anhänger ausgesteuert.
Relaiskolben und Anpassungskolben sind jedoch über einen
Anschlag und einen Gegenanschlag gleichsam aneinander
gebunden, so daß durch die relative Anordnung dieser
Anschläge zueinander die gegenläufige Bewegung begrenzt wird.
Außerdem liegt der Anpassungskolben in der nicht-betätigten
Stellung des Anhängersteuerventils gegen eine Stufe am
Gehäuse an, so daß eine eindeutige Ausgangslage des
Anpassungskolbens gegeben ist. Durch die üblicherweise
vorgesehenen Rückführfedern im Bereich der Wiegefläche eines
üblicherweise auch geteilt ausgebildeten Relaiskolbens in
Verbindung mit einem Gehäuseabsatz ist auch eine eindeutige
Ausgangslage des Relaiskolbens in der nicht-betätigten
Stellung gegeben. Damit wiederum liegt aber auch der
Schließhub, also der notwendige Hub bis zum Schließen des
Auslaßventils, fest. Relativ zu diesen angesprochenen Größen
ist nun durch die Stufe des Gehäuses der Anpassungskolben
positioniert und auf der entgegengesetzten Seite seiner
Wirkfläche von der Kraft der Feder belastet bzw.
beaufschlagt, wobei diese Federkraft in der nicht-betätigten
Ausgangslage auf den Relaiskolben nicht einwirkt, jedoch im
Verlauf einer Bremsung auf den Relaiskolben zur Einwirkung
gebracht wird. Die Kraft der Feder kann verstellbar sein, um
damit die Kennlinie des bei einer Bremsung in der
Bremsleitung ausgesteuerten pneumatischen Drucks zum Anhänger
über dem hydraulischen Bremsdruck im Zugfahrzeug zu
verschieben, also beispielsweise einen anderen Einsprung und
eine andere Voreilung einzustellen. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, die unterschiedliche Kraftabgabe einer Feder
bei unterschiedlicher Zusammendrückung im Sinne einer
Einstellmöglichkeit auszunutzen; hierzu ist dann der Freihub
zwischen Anschlag und Gegenanschlag relativ zu der Stufe
verstellbar. Dabei wird der Freihub jedoch in einem Bereich
verstellt, in welchem er jedoch immer größer als der
Schließhub des Auslaßventils und der Öffnungshub des
Einlaßventils ausgebildet ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Anhängersteuerventil ist es ohne
weiteres möglich, eine Anpassung in dem Sinn zu erzielen, daß
letztendlich bei einer Bremsung eine Abbremsung des
Anhängers erfolgt, die zeitlich vor einer Bremswirkung auf
dem Zugfahrzeug liegt. Durch die Einstellbarkeit können nicht
nur herstellungsbedingte Toleranzen, die sich wirkungsmäßig
nachteilig bemerkbar machen würden, weggestellt werden,
sondern es ist auch möglich, Nachteile weiterer Ventile und
anderer Bestandteile der Bremsanlagen an Zugfahrzeug und
Anhänger zu beseitigen oder sogar zu überkompensieren. Damit
kann also beispielsweise den Nachteilen der Ansprechstufen
nachgeschalteter Geräte entgegengewirkt werden. Moderne
Radbremsen mit hydraulischer Zuspannung haben kleine
Ansprechstufen; mit dem neuen Anhängersteuerventil ist es
selbst in diesem Zusammenhang möglich, die Abbremsung des
Anhängers der Abbremsung des Zugfahrzeugs anzupassen und auch
hier ggf. eine Voreilung zu erreichen.
Der Relaiskolben kann ansteuerseitig einen Fortsatz
aufweisen, der durch den ringförmig ausgebildeten
Anpassungskolben hindurchreicht und in seinem Endbereich den
Anschlag trägt, während der Gegenanschlag von einem Kragen am
Anpassungskolben gebildet ist. Der Relaiskolben und der
Anpassungskolben legen sich auf diese Art und Weise nach
Überschreiten des Freihubs aneinander, so daß sich die beiden
Kolben dann nicht mehr gegenläufig, sondern nur noch
einheitlich bewegen können. Die dann jedoch erforderlichen
Bewegungen hinsichtlich der jeweiligen Abschlußstellung
zwischen Doppelventilkörper und Relaiskolben erfordern keine
großen Hübe, sondern spielen sich im Bereich des Öffnungshubs
von vielleicht 1 oder 2 mm ab, so daß über den gesamten
Druckverlauf auch die eingestellte Kraft der Feder auf den
Relaiskolben einwirkt. Diese überlagert sich mit dem
hydraulischen Steuerdruck am Relaiskolben, während der Anteil
des pneumatischen Steuerdrucks dann wegfällt oder, wenn die
pneumatisch beaufschlagten Wirkflächen am Relaiskolben und
Anpassungskolben unterschiedlich groß ausgebildet sind, über
den Bremsdruckverlauf als konstante Größe einwirken.
Die die gemeinsame Steuerkammer begrenzende Wirkfläche des
Relaiskolbens und die Wirkfläche des Anpassungskolbens können
zweckmäßig gleich groß ausgebildet sein, so daß es möglich
ist, die beiden Kolben in einer gemeinsamen Bohrung im
Gehäuse zu lagern.
Es ist vorteilhaft, die pneumatisch beaufschlagte gemeinsame
Steuerkammer auf kleinerem Durchmesser als die hydraulisch
beaufschlagte Wirkfläche des Relaiskolbens anzuordnen. Die
hydraulisch beaufschlagte Wirkfläche ist dann die
Ringwirkfläche an dem als Stufenkolben ausgebildeten
Relaiskolben, so daß sich die Möglichkeit ergibt, die für die
Einstellung erforderliche Feder und/oder die verstellbaren
Anschläge gut zugänglich unterzubringen. Es wäre an sich aber
auch denkbar, die pneumatisch beaufschlagte gemeinsame
Steuerkammer in größerem Abstand von der Achse des
Relaiskolbens anzuordnen als die hydraulisch beaufschlagte
Steuerkammer, also insoweit umgekehrte Verhältnisse
vorzusehen.
In einer Realisierungsmöglichkeit der Einstellung des
Druckverlaufs kann der Endbereich des Fortsatzes mit einem
Außengewinde versehen sein, wobei auf den Fortsatz eine mit
Innengewinde versehene Stellbuchse aufgeschraubt ist, die den
Anschlag trägt und über deren relative Verdrehung zu dem
Relaiskolben der Freihub verstellbar ist. Je nach dem
eingestellten Freihub kommt dann der Anschlag und der
Gegenanschlag zu unterschiedlichen Zeiten während einer
Bremsung zur Anlage, wobei die Anlage zwischen Anschlag und
Gegenanschlag aneinander einer unterschiedlich weiten
Zusammendrückung der Feder und damit einer unterschiedlichen
Vorspannkraft dieser Feder zugeordnet ist. Auch auf diese
Weise kann die "Kraft" der Feder einstellbar gemacht sein.
Die Stellbuchse zur Verstellung des Freihubs kann aus dem
Gehäuse des Anhängersteuerventils nach außen herausgeführt
sein, um die Einstellung bei einwirkender Feder leicht
durchführen zu können. Es ist aber auch möglich, die
Stellbuchse erst nach Abnahme eines deckelartigen
Federauflagers zugänglich zu machen.
Bei beiden Lösungsmöglichkeiten kann der Relaiskolben von
einem an den Raum der Feder angeschlossenen Entlüftungskanal
durchsetzt sein, so daß die Entlüftung des Federraums durch
den Entlüftungskanal des Relaiskolbens über die gemeinsame
Entlüftungsöffnung des Anhängersteuerventils ermöglicht wird.
Damit ist es gleichsam ausgeschlossen, daß Schmutz oder
Feuchtigkeit in den Federraum eindringt. Der Entlüftungskanal
kann darüber hinaus benutzt werden, um die bekannte Trennung
zwischen dem pneumatisch ansteuerbaren Kreis und dem
hydraulisch ansteuerbaren Kreis zu erzielen.
Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
des Anhängersteuerventils weiter erläutert und beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch das Anhängersteuerventil in
einer ersten Ausführung,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Anhängersteuerventil in
einer zweiten Ausführung und
Fig. 3 ein Diagramm betreffend die Anpassung der
Bremsdrücke bei unterschiedlichen Vorspannungen
der Kraft der Feder des Anhängersteuerventils gemäß
Fig. 1.
In Fig. 1 ist die Ausgangsstellung der einzelnen Teile des
Anhängersteuerventils zueinander dargestellt, wenn kein
Steuerdruck einwirkt. Das Anhängersteuerventil weist ein
zweckmäßig mehrteiliges Gehäuse 1 auf, in welchem ein
Relaiskolben 2 gleitend und dichtend geführt ist. Der
Relaiskolben 2 ist ansteuerseitig gestuft ausgebildet und
weist eine hydraulisch beaufschlagte Wirkfläche 3 auf, die im
Gehäuse im Anschluß an eine hydraulische Steuerkammer 4
vorgesehen ist, die in dauernder Verbindung zu einem Anschluß
5 am Gehäuse 1 steht. Der Relaiskolben 2 besitzt
ansteuerseitig auch eine pneumatisch beaufschlagbare
Wirkfläche 6, die im Anschluß an eine pneumatische
Steuerkammer 7 vorgesehen ist, die in dauernder Verbindung zu
einem Anschluß 8 am Gehäuse 1 steht. Der Relaiskolben 2
besitzt ansteuerseitig einen Fortsatz 9, der von einem
Anpassungskolben 10 umgeben ist, der mit Hilfe einer
Lippendichtung 11 sowohl dichtend gegenüber dem Gehäuse 1 wie
auch dichtend gegenüber dem Fortsatz 9 geführt und gelagert
ist, so daß auf diese Art und Weise die gemeinsame
Steuerkammer 7 abgeschlossen ist. Der Anpassungskolben 10
weist somit eine Wirkfläche 12 auf, über die er bei
pneumatischer Beaufschlagung der Steuerkammer 7 im Sinn einer
gegenläufigen Bewegung relativ zum Steuerkolben 2 verfahrbar
ist. Diese Verfahrbarkeit ist begrenzt. Zu diesem Zweck weist
der Fortsatz 9 ein verdicktes Ende 13 auf, welches einen
Anschlag 14 bildet, der einem Gegenanschlag 15 am
Anpassungskolben 10 zugeordnet ist. Die Entfernung zwischen
Anschlag 14 und Gegenanschlag 15 in der dargestellten
Ausgangsstellung wird als Freihub bezeichnet und muß
konstruktiv mindestens so groß sein, daß eine
Abschlußstellung des Anhängersteuerventils erreichbar ist,
also das Auslaßventil schließen und das Einlaßventil öffnen
kann. Die relative Lage des Anpassungskolbens 10 zum
Relaiskolben 2 in der Ausgangsstellung wird durch einen am
Anpassungskolben vorgesehenen Bund 16 bestimmt, der an einer
Stufe 17 des Gehäuses 1 anliegt. Eine Feder 18 hält den
Anpassungskolben 10 in der Ausgangsstellung in Anlage an der
Stufe 17 des Gehäuses 1. Die Kraft der Feder 18 ist
einstellbar. Während das eine Ende der Feder 18 auf dem Bund
16 aufgelagert ist, ist das andere Ende der Feder 18 auf
einem Federteller 19 aufgelagert, der sich wiederum an einer
Stellschraube 20 abstützt, die in einen Deckel 21 am Gehäuse
2 eingeschraubt ist und deren relative Lage durch eine
Kontermutter 22 in der jeweils eingestellten Stellung
gesichert werden kann. Die Feder 18 ist in einem Federraum 23
untergebracht, der über einen axial den Relaiskolben 2
durchsetzenden Entlüftungskanal 24 entlüftet bzw. an die
Atmosphäre angeschlossen ist. Der Entlüftungskanal 24 dient
gleichzeitig zur Trennung des hydraulischen Steuerkreises von
dem pneumatischen Steuerkreis zwischen den beiden
diesbezüglichen Dichtungen auf dem Relaiskolben 2.
Zu dem Relaiskolben 2 gehört ein Wiegekolben 25, dessen
Ausgangsstellung von einer Rückführfeder 26 am Gehäuse 1
bestimmt wird, so daß auf diese Art und Weise auch die
Ausgangsstellung des Relaiskolbens 2 am Gehäuse 1 festgelegt
ist. Der Wiegekolben 25 weist einen Fortsatz 27 auf, der
einem Doppelventilkörper 28 zugeordnet ist, der mit dem Ende
des Fortsatzes 27 ein Auslaßventil 27, 28 und mit einem
vorspringenden Gehäuserand 29 ein Einlaßventil 28, 29 bildet.
Der Doppelventilkörper 28 ist in bekannter Weise von einer
Ventilfeder 30 belastet, die sich andererseits an einem
Einsatz 31 im Gehäuse 1 abstützt. Der Einsatz 31 ist ortsfest
gelagert. Über einen Anschluß 32 steht Vorratsdruckluft in
einer Einlaßkammer 33 vor dem geschlossenen Einlaßventil 28,
29. Eine Steuerkammer 34 steht einerseits in dauernder
Verbindung mit einer Wiegekammer 35 unterhalb des
Wiegekolbens 25 und andererseits mit einem Anschluß 36.
Am Gehäuse 1 ist ein Handbremsanschluß 37 gelagert, der auf
einen Bolzen 38 einwirkt, über den der Wiegekolben 25 im Sinn
eines Schließens des Auslaßventils 27, 28 und Öffnens des
Einlaßventils 28, 29 betätigbar ist. Es wird daher auch
verständlich, warum der Relaiskolben 2 und der Wiegekolben 25
nicht einstückig ausgebildet sind.
Die Dimensionierung und Anordnung der Teile zueinander kann
so getroffen sein, daß der Schließweg des Auslaßventils 27,
28 beispielsweise 2 mm und der sich anschließende Öffnungsweg
des Einlaßventils 28, 29 ein Millimeter beträgt, während der
Freihub zwischen dem Anschlag 14 und dem Gegenanschlag 15 auf
4 mm festgelegt ist.
Das Anhängersteuerventil ist üblicherweise Bestandteil einer
Bremsanlage, bei der über eine nicht dargestellte
Druckluftbeschaffungseinrichtung Druckluft in einen
Druckluftvorratsbehälter 39 gelangt, von dem eine
Vorratsleitung 40 abzweigt, die zu einem Kupplungskopf 41
führt. Über eine Abzweigleitung 42 steht Druckluft auch an
dem Anschluß 32 und damit in der Einlaßkammer 33 an.
Weiterhin steht Druckluft über eine Leitung 43 an einem
Schaltventil 44 an, dessen zwei Stellungen Auf und Zu in
Abhängigkeit von der Betätigung eines Bremspedals 45 erreicht
werden. In der Stellung Auf gelangt Druckluft aus dem
Druckluftvorratsbehälter 39 über die Leitung 43 und das
geöffnete Schaltventil 44 und eine Leitung 46 zum Anschluß 8
am Anhängersteuerventil und damit in die gemeinsame
Steuerkammer 7. Über das Bremspedal 45 wird auch ein
hydraulisches Bremsventil 47 betätigt, so daß hydraulischer
Druck über eine Leitung 48 zu dem Anschluß 5 und damit in die
hydraulische Steuerkammer 4 gelangt. Von der Leitung 48
zweigt eine Leitung 49 ab, die an der hydraulischen
Zuspannung der Radbremsen 50 des Zugfahrzeugs endet. Am
Anschluß 36 des Gehäuses 1 ist eine Bremsleitung 51 zum
Anhänger angeschlossen, die zu einem Kupplungskopf 52 führt.
Bei einer Bremsung wirkt das Anhängersteuerventil wie folgt:
Durch Betätigen des Bremspedals 45 wird zunächst das
Schaltventil 44 aus seiner geschlossenen Stellung, in der die
Leitung 46 entlüftet ist, in die andere Stellung überführt,
so daß die Entlüftung geschlossen ist und die beiden
Leitungen 43 und 46 aneinander angeschlossen sind. Damit
gelangt Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter 39 über
die Leitung 46 in die gemeinsame Steuerkammer 7, während die
Leitung 48 noch drucklos ist. Durch den pneumatischen Druck
in der gemeinsamen Steuerkammer 7 wird einerseits die
Wirkfläche 6 des Relaiskolbens 2 beaufschlagt, so daß sich
der Relaiskolben 2 im Sinne einer Schließbewegung des
Auslaßventils 27, 28 in Bewegung setzt. Nach dem Schließen
des Auslaßventils 27, 28 öffnet das Einlaßventil 28, 29, so
daß in der Einlaßkammer 33 anstehende Druckluft aus dem
Druckluftvorratsbehälter 39 in die Bremsleitung 51
ausgesteuert wird. Der in der Bremsleitung 51 ausgesteuerte
Steuerdruck wirkt auch in der Wiegekammer 35 und belastet
somit den Wiegekolben 25 und den Relaiskolben 2 im Sinn einer
gegenläufigen Bewegung, so daß eine Abschlußstellung erreicht
wird, bei der sowohl das Auslaßventil 27, 28 wie auch das
Einlaßventil 28, 29 geschlossen sind, so daß ein definierter
Druck in der Bremsleitung 51 herrscht. Da die Rückführfeder
26 schwächer ausgebildet ist als die Feder 18, wird die
gegenläufige Bewegung des Anpassungskolbens 10 infolge seiner
Beaufschlagung auf der Wirkfläche 12 etwas nacheilen bzw.
sich mit der Vorwärtsbewegung des Relaiskolbens 2 im Sinne
des Öffnens des Auslaßventils 27, 28 überlagern, und zwar bis
der Freihub aufgebraucht ist und der Gegenanschlag 15 an dem
Anschlag 14 zur Anlage kommt. Etwa gleichzeitig hebt auch der
Bund 16 des Anpassungskolbens 10 von der Stufe 17 des
Gehäuses 1 ab, so daß sich von dort an der Relaiskolben 2 und
der Anpassungskolben 10 nur noch gemeinsam gleichsinnig
bewegen. Da in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 die Wirkflächen 6 und 12 gleich groß ausgebildet
sind, heben sich diese beiden Kräfte gegeneinander auf und
auf die Einheit aus Relaiskolben 2 und Anpassungskolben 10
wirkt die eingestellte Kraft der Feder 18.
Zeitlich überlagert dazu ist über das Bremspedal 45 auch das
hydraulische Bremsventil 47 betätigt worden, so daß
hydraulischer Druck auf die Wirkfläche 3 des Relaiskolbens 2
einwirkt. Das weitere Verhältnis zwischen dem ausgesteuerten
Druck in der Bremsleitung 51 und dem hydraulischen Bremsdruck
in den Leitungen 48 und 49 wird im Verlauf einer Bremsung im
wesentlichen durch die dem hydraulischen Druck entsprechende
Kraft auf den Relaiskolben sowie zusätzlich der Kraft der
Feder 18 bestimmt. Je nach der Vorspannung der Kraft der
Feder 18, die insoweit veränderbar ist, ergibt sich in weiten
Bereichen eine Verstell- bzw. Einstellmöglichkeit, die anhand
der Fig. 3 weiter erläutert werden soll. In Fig. 3 ist auf
der Abszisse der hydraulische Bremsdruck im Zugfahrzeug
dargestellt, wie er auch in den Leitungen 48 und 49 herrscht.
Auf der Ordinate ist der ausgesteuerte Steuerdruck in der
Bremsleitung 51 zum Anhänger dargestellt. Die gestrichelte
Kurve zeigt die Abhängigkeit zwischen den beiden Drücken,
wenn nur hydraulisch gesteuert wird, also beispielsweise die
Leitung 46 an dem Anschluß 8 nicht angeschlossen ist oder
sonstwie defekt ist. Man erkennt, daß erst mit einem
hydraulischen Steuerdruck von etwa 5,5 bar ein Einsprung
erzielt wird, also pneumatischer Druck in der Bremsleitung 51
ausgesteuert wird. Bei Steigerung des hydraulischen Drucks im
Verlauf einer Bremsbewegung steigt dann auch der pneumatische
ausgesteuerte Steuerdruck bis zu einem Maximaldruck von etwa
6 bar an. Die Feder 18 ist dabei weitgehend entspannt bzw.
gibt nur eine geringe Kraft ab.
Die durchgezogene Linie a gibt das Verhältnis der beiden
angegebenen Drücke zueinander wieder, wenn die Feder 18
insoweit unverändert eine geringe Kraft abgibt bzw. mit einer
geringen Kraft vorgespannt ist und die pneumatische
Ansteuerung des Anhängersteuerventils funktioniert bzw.
angeschlossen ist. Man erkennt, wie bereits der Einsprung
vergrößert ist und sich auch eine Voreilung gegenüber der
gestrichelt dargestellten Kurve ergibt. Die weiteren
durchgezogenen Linien b und c zeigen den Verlauf des
Steuerdrucks in der Bremsleitung 51 über dem hydraulischen
Bremsdruck im Zugfahrzeug an, wenn die Feder 18 auf eine
jeweils höhere Vorspannkraft eingestellt wird. Man erkennt,
daß mit zunehmender Vorspannkraft der Feder 18 sowohl der
Einsprung beträchtlich erhöht als auch eine beachtliche
Voreilung erreicht wird. Durch die Einstellbarkeit der Kraft
der Feder 18 kann somit die Linie des Druckverlaufs mehr oder
weniger parallel zu sich selbst verschoben werden, so daß auf
diese Art und Weise eine Anpassung an die jeweiligen
besonderen Anwendungsfälle der Bremsanlage zwischen
Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug möglich ist. Es kann also
für verschiedene Anwendungsfälle ein und dasselbe
Anhängersteuerventil eingesetzt werden, wobei es lediglich
noch erforderlich ist, die Kraft der Feder 18 entsprechend
einzustellen.
Die Ausführungsform des Anhängersteuerventils gemäß Fig. 2
stimmt in weiten Bereichen mit der Ausführungsform der Fig.
1 überein. Lediglich die Kraft der Feder 18 ist hier nicht
einstellbar, sondern die Feder 18 besitzt infolge ihres
Einbaus zwischen dem Deckel 21 und dem Bund 16 des
Anpassungskolbens 10 in der dargestellten Einbaulage eine
bestimmte Kraft, die sich in Abhängigkeit davon erhöht,
wieweit diese Feder 18 zusammengedrückt wird. Es ist hier der
Hub zwischen dem Anschlag 14 und dem Gegenanschlag 15
verstellbar, und zwar zwischen einem minimalen Freihub, wie
er für die Betätigung des Auslaßventils 27, 28 und des
Einlaßventils 28, 29 erforderlich ist und einem entsprechend
größeren Hub, wie er durch die baulichen Gegebenheiten
begrenzt ist. Zu diesem Zweck besitzt der Fortsatz 9 des
Relaiskolbens 2 ein Außengewinde 53, auf welches eine
Stellbuchse 54 mit einem entsprechenden Innengewinde
aufgeschraubt ist, so daß auf diese Art und Weise durch eine
Relativverdrehung zwischen Stellbuchse 54 und Relaiskolben 2
die Entfernung, also der Hub, zwischen Anschlag 14 an der
Stellbuchse 54 und Gegenanschlag 15 eingestellt werden kann.
Damit wird weg- bzw. hubabhängig dem Zeitpunkt, zu dem
Anschlag 14 und Gegenanschlag 15 aneinander zur Anlage
kommen, eine bestimmte Zusammendrückung der Feder 18
zugeordnet und auf diese Art und Weise die dann eingestellte
Kraft der Feder 18 zur Einwirkung gebracht. Über diese
Wegverstellung kann die Druckanpassung in ähnlicher Weise
erfolgen wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die Stellbuchse
54 kann aus dem Deckel 21 nach außen herausgeführt sein, um
die Einstellung bei einwirkender Kraft der Feder 18 vornehmen
zu können. Die Stellbuchse 54 ist dann vorzugsweise dichtend
durch den Deckel 51 hindurchgeführt, wobei der Federraum 23
auch hier über den Entlüftungskanal 24 an die Atmosphäre
angeschlossen ist. Es ist aber auch möglich, die Stellbuchse
54 kürzer oder gar nur als Mutter auszubilden und den
Federraum 23 durch den Deckel 21 abzuschließen.
Bezugszeichenliste
1 = Gehäuse
2 = Relaiskolben
3 = hydraulische Wirkfläche
4 = hydraulische Steuerkammer
5 = Anschluß
6 = pneumatische Wirkfläche
7 = pneumatische Steuerkammer
8 = Anschluß
9 = Fortsatz
10 = Anpassungskolben
11 = Lippendichtung
12 = Wirkfläche
13 = Ende
14 = Anschlag
15 = Gegenanschlag
16 = Bund
17 = Stufe
18 = Feder
19 = Federteller
20 = Stellschraube
21 = Deckel
22 = Kontermutter
23 = Federraum
24 = Entlüftungskanal
25 = Wiegekolben
26 = Rückführfeder
27 = Fortsatz
28 = Doppelventilkörper
29 = Gehäuserand
30 = Ventilfeder
31 = Einsatz
32 = Anschluß
33 = Einlaßkammer
34 = Steuerkammer
35 = Wiegekammer
36 = Anschluß
37 = Handbremsanschluß
38 = Bolzen
39 = Druckluftvorratsbehälter
40 = Vorratsleitung
41 = Kupplungskopf
42 = Abzweigleitung
43 = Leitung
44 = Schaltventil
45 = Bremspedal
46 = Leitung
47 = Bremsventil
48 = Leitung
49 = Leitung
50 = Radbremse
51 = Bremsleitung
52 = Kupplungskopf
53 = Außengewinde
54 = Stellbuchse
2 = Relaiskolben
3 = hydraulische Wirkfläche
4 = hydraulische Steuerkammer
5 = Anschluß
6 = pneumatische Wirkfläche
7 = pneumatische Steuerkammer
8 = Anschluß
9 = Fortsatz
10 = Anpassungskolben
11 = Lippendichtung
12 = Wirkfläche
13 = Ende
14 = Anschlag
15 = Gegenanschlag
16 = Bund
17 = Stufe
18 = Feder
19 = Federteller
20 = Stellschraube
21 = Deckel
22 = Kontermutter
23 = Federraum
24 = Entlüftungskanal
25 = Wiegekolben
26 = Rückführfeder
27 = Fortsatz
28 = Doppelventilkörper
29 = Gehäuserand
30 = Ventilfeder
31 = Einsatz
32 = Anschluß
33 = Einlaßkammer
34 = Steuerkammer
35 = Wiegekammer
36 = Anschluß
37 = Handbremsanschluß
38 = Bolzen
39 = Druckluftvorratsbehälter
40 = Vorratsleitung
41 = Kupplungskopf
42 = Abzweigleitung
43 = Leitung
44 = Schaltventil
45 = Bremspedal
46 = Leitung
47 = Bremsventil
48 = Leitung
49 = Leitung
50 = Radbremse
51 = Bremsleitung
52 = Kupplungskopf
53 = Außengewinde
54 = Stellbuchse
Claims (7)
1. Über mindestens einen pneumatischen Kreis und mindestens
einen hydraulischen Kreis ansteuerbares Anhängersteuerventil
mit Voreilung für die Bremsanlage von Lastzügen,
Sattelschleppern u. dgl., mit einem in einem Gehäuse
angeordneten Doppelventilkörper und einem im Gehäuse
geführten Relaiskolben, der ansteuerseitig mindestens zwei
Wirkflächen und aussteuerseitig eine Wiegefläche aufweist,
wobei über den pneumatischen Kreis die Voreilung aussteuerbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) des
Anhängersteuerventils gegenläufig zu dem Relaiskolben (2)
ansteuerseitig ein Anpassungskolben (10) vorgesehen ist, der
mit der pneumatisch beaufschlagten Wirkfläche (6) des
Relaiskolbens (2) eine gemeinsame Steuerkammer (7)
einschließt und der auf seiner anderen Seite von der Kraft
einer Feder (18) gegen eine gehäuseseitige Stufe (17)
belastet ist, daß zur Begrenzung der gegenläufigen Bewegungen
von Relaiskolben (2) und Anpassungskolben (10) an diesen ein
Anschlag (14) und ein Gegenanschlag (15) vorgesehen sind, die
einen Freihub einschließen, der größer als der Schließhub
zwischen Relaiskolben (2) und Doppelventilkörper (28)
ausgebildet ist, und daß entweder die Kraft der Feder (18)
einstellbar oder der Freihub zwischen Anschlag (14) und
Gegenanschlag (15) relativ zu der Stufe (17) verstellbar
ausgebildet ist.
2. Anhängersteuerventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Relaiskolben (2) ansteuerseitig einen
Fortsatz (9) aufweist, der durch den ringförmig ausgebildeten
Anpassungskolben (10) hindurchreicht und in seinem Endbereich
den Anschlag (14) trägt, während der Gegenanschlag (15) von
einem Kragen am Anpassungskolben (10) gebildet ist.
3. Anhängersteuerventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die die gemeinsame Steuerkammer (7)
begrenzende Wirkfläche (6) des Relaiskolbens (2) und die
Wirkfläche (12) des Anpassungskolbens (10) gleich groß
ausgebildet sind.
4. Anhängersteuerventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die pneumatisch beaufschlagbare
gemeinsame Steuerkammer (7) auf kleinerem Durchmesser als die
hydraulisch beaufschlagbare Wirkfläche (3) des Relaiskolbens
(2) angeordnet ist.
5. Anhängersteuerventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Endbereich des Fortsatzes (9) mit
einem Außengewinde (53) versehen ist, und daß auf dem
Fortsatz (9) eine mit Innengewinde versehene Stellbuchse (54)
aufgeschraubt ist, die den Anschlag (14) trägt und über deren
relative Verdrehung zu dem Relaiskolben (2) der Freihub
verstellbar ist.
6. Anhängersteuerventil nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stellbuchse (54) aus dem Gehäuse (1)
des Anhängersteuerventils nach außen herausgeführt ist.
7. Anhängersteuerventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Relaiskolben (2) von einem an den
Raum der Feder (18) angeschlossenen Entlüftungskanal (24)
durchsetzt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893918226 DE3918226A1 (de) | 1989-06-03 | 1989-06-03 | Ueber mindestens einen pneumatischen kreis und mindestens einen hyraulischen kreis ansteuerbares anhaengersteuerventil mit voreilung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893918226 DE3918226A1 (de) | 1989-06-03 | 1989-06-03 | Ueber mindestens einen pneumatischen kreis und mindestens einen hyraulischen kreis ansteuerbares anhaengersteuerventil mit voreilung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3918226A1 DE3918226A1 (de) | 1990-12-06 |
DE3918226C2 true DE3918226C2 (de) | 1993-07-22 |
Family
ID=6382051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893918226 Granted DE3918226A1 (de) | 1989-06-03 | 1989-06-03 | Ueber mindestens einen pneumatischen kreis und mindestens einen hyraulischen kreis ansteuerbares anhaengersteuerventil mit voreilung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3918226A1 (de) |
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DE102011122637A1 (de) * | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Wabco Gmbh | Ventilbaueinheit mit Anschlüssen für wenigstens zwei unterschiedliche Druckmedien |
DE202016102061U1 (de) | 2016-04-20 | 2017-07-21 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Anhängersteuerventil |
DE202016102060U1 (de) | 2016-04-20 | 2017-07-24 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Anhängersteuerventil |
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ITMO20120165A1 (it) * | 2012-06-28 | 2013-12-29 | Studio Tecnico 6M Srl | Dispositivo per la frenatura di un rimorchio |
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1989
- 1989-06-03 DE DE19893918226 patent/DE3918226A1/de active Granted
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DE102009045191C5 (de) * | 2009-09-30 | 2020-08-13 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Verfahren zum Betrieb einer Bremseinrichtung für ein hydraulisch gebremstes Zugfahrzeug |
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DE202016102061U1 (de) | 2016-04-20 | 2017-07-21 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Anhängersteuerventil |
DE202016102060U1 (de) | 2016-04-20 | 2017-07-24 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Anhängersteuerventil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3918226A1 (de) | 1990-12-06 |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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