DE3918226C2 - - Google Patents

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

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.