DE4405916A1

DE4405916A1 - Bremsventil für Druckluft-Bremsanlagen von Nutzfahrzeugen

Info

Publication number: DE4405916A1
Application number: DE4405916A
Authority: DE
Inventors: Aloys Schnaeker
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1994-02-24
Publication date: 1995-08-31
Also published as: ITMI950286A1; FR2716428A1; IT1275163B; ITMI950286A0

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Bremsventil nach der Gattung des Anspruchs 1.

Es ist schon ein solches Bremsventil bekannt (DE-GM 83 18 143), bei dem die Leitungsverbindung den Zweck hat, das Schließglied druckzuentlasten.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Bremsventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß mit geringem Aufwand der Schließkörper in bekannter Weise druckentlastet oder mit dem gegenüber dem im Teilbremsbereich ausgesteuerten Bremsdruck höheren Vorratsdruck beaufschlagt werden kann, um die Öffnungskraft und damit den Ansprechdruck am zweiten Doppelsitzventil zu erhöhen. Dies hat zur Folge, daß der ausgesteuerte Bremsdruck im zweiten Bremskreis unterhalb der Höhe des Vorratsdruckes bei unbeeinflußtem ersten Bremskreis eine Druckminderung erfährt, was zur Verschleißminderung an den dem zweiten Bremskreis zugeordneten Radbremsen des Fahrzeugs genutzt werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Bremsventils möglich.

Die im Anspruch 2 gekennzeichnete Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, daß das Umschaltventil nur in den gegenüber der Gesamtbetriebsdauer des Fahrzeugs kurzen Bremszeiten zum Zwecke der Verschleißminderung strombeaufschlagt wird, in der übrigen Zeit dagegen nicht angesteuert ist. Außerdem ist die Verwendung eines Magnetventils vorteilhaft, weil nur geringe Luftmengen gesteuert werden müssen.

Die im Anspruch 3 angegebene Weiterbildung der Erfindung ist von Vorteil, wenn bei der überwiegenden Zahl der Bremsungen eine Verschleißminderung bezweckt sein soll.

Mit der im Anspruch 4 angegebenen Maßnahme werden Vorteile hinsichtlich einer einfachen Leitungsfuhrung zwischen dem zweiten Doppelsitzventil und dem Umschaltventil erzielt.

Die im Anspruch 5 beschriebene Ausgestaltung der Erfindung gibt einen zweckmäßigen Aufbau für das Umschaltventil wieder.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein zweikreisiges Bremsventil mit einem dem zweiten Bremskreis zugeordneten Umschaltventil, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Umschaltventil und Fig. 3 ein Diagramm des ausgangsseitigen Druckverlaufs am Bremsventil.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in Fig. 1 dargestellte Bremsventil 10 ist zur Verwendung in Druckluft-Bremsanlagen von Nutzfahrzeugen bestimmt. Aufbau und Wirkungsweise des Bremsventils 10 sind, abgesehen von der erfindungsgemäßen Ausgestaltung, grundsätzlich aus der eingangs erwähnten Veröffentlichung bekannt und werden daher nachfolgend nur kurz umrissen.

Das Bremsventil 10 hat ein zweiteiliges Gehäuse 11, in dessen oberem Gehäuseteil 12 ein Stößel 13, eine Wegfederanordnung 14 und ein Betätigungskolben 15 angeordnet sind. Dem Betätigungskolben 15 ist ein erstes Doppelsitzventil 16 zugeordnet, welches im Zuge eines ersten Bremskreises 1 zwischen einem Druckluft-Vorratsbehälter 17 und wenigstens einem Bremszylinder 18 der Hinterachse des Nutzfahrzeugs liegt.

Im unteren Gehäuseteil 21 des Bremsventils 10 befindet sich ein mit einem zweiten Doppelsitzventil 22 zusammenwirkender Wiegekolben 23. Das zweite Doppelsitzventil 22 befindet sich in einem zweiten Bremskreis 11 zwischen einem Druckluftvorratsbehälter 24 und wenigstens einem Bremszylinder 25 der Vorderachse des Nutzfahrzeugs.

Das Doppelsitzventil 22 hat ein Schließglied 28 mit einem hohlzylindrischen Führungsteil 29 und ist entgegen der Kraft einer Schließfeder 30 im unteren Gehäuseteil 21 axial bewegbar längsgeführt. Wie dargestellt ist das Schließglied 28 an einem gehäuseseitigen Sitz 31 eines Einlaßventils 28, 31 abgestützt. Das Schließglied 28 wirkt außerdem mit einem am Wiegekolben 23 befindlichen Sitz 32 eines Auslaßventils 28, 32 zusammen. Das am Ventilsitz 31 abgestützte Schließglied 28 begrenzt eine Vorratskammer 33, welche über einen Anschlußstutzen 34 des Gehäuseteils 21 mit dem Druckluft-Vorratsbehälter 24 in Verbindung steht. Gegen den Wiegekolben 23 weist das Bremsventil 10 eine Druckwechselkammer 35 auf, welche durch einen Anschlußstutzen 36 mit dem Bremszylinder 25 verbunden ist. Wie gezeichnet besteht durch das geöffnete Auslaßventil 28, 32 des Doppelsitzventils 22 eine Verbindung zwischen der Druckwechselkammer 35 und einem Auslaß 37 des Bremsventils 10 an die Atmosphäre. In entsprechender Weise ist das erste Doppelsitzventil 16 für den ersten Bremskreis I gestaltet.

Ventilsitzabgewandt hat das Schließglied 28 eine von der freien Stirnseite des hohlzylindrischen Führungsteils 29 gebildete Wirkfläche 39, welche außerhalb der Vorratskammer 33 liegt, gegen die der Führungsteil mit einem Dichtungsring 40 abgedichtet ist. Mit einem zweiten Dichtungsring 41 ist eine Abdichtung des Führungsteils 29 gegen den Auslaß 37 des Bremsventils 10 erzielt. Dieses hat im Bremskreis II eine Leitungsverbindung 42 zwischen der bremszylinderseitigen Ausgangsseite des zweiten Doppelsitzventils 22 und der Wirkfläche 39 des zugeordneten Schließgliedes 28. Die Leitungsverbindung 42 ist innerhalb des unteren Gehäuseteils 21 als mit einem Anschlußstutzen 43 in Verbindung stehende Bohrung 44 ausgebildet; außerhalb des Bremsventils 10 ist sie als Linienzug 45 wiedergegeben. In der Leitungsverbindung 42 befindet sich ein Umschaltventil 46, welches mit dem Symbol des 3/2-Wegeventils dargestellt ist. Ein erster Eingang 47 des Umschaltventils steht mit dem Druckluft-Vorrat in Verbindung. An einen zweiten Eingang 48 ist der vom Bremszylinder 25 herführende Teil der Leitungsverbindung 42 angeschlossen. Ein Ausgang 49 des Umschaltventils 46 steht durch den Anschlußstutzen 43 und die Bohrung 44 mit der Wirkfläche 39 des Schließgliedes 28 in Verbindung. Das Umschaltventil 46 nimmt federbetätigt seine Grundstellung ein, in welcher der erste Eingang 47 abgesperrt, der zweite Eingang 48 dagegen mit dem Ausgang 49 verbunden ist. In einer elektromagnetbetätigten Arbeitsstellung ist bei abgesperrtem zweiten Eingang 48 der erste Eingang 47 mit dem Ausgang 49 verbunden.

Das Umschaltventil 46 kann außerhalb des Bremsventils 10 angeordnet und durch Rohrleitungen angeschlossen sein. Es kann aber auch in das Gehäuse 11 des Bremsventils 10 eingebaut sein.

Ein Ausführungsbeispiel für ein separates Umschaltventil 46 ist in Fig. 2 wiedergegeben.

Das Umschaltventil 46 hat ein Gehäuse 52, in dem ein Sitzventil 53 und als dessen Betätigungsmittel eine Magnetspule 54 mit einem von einer Rückstellfeder 55 belasteten Anker 56 aufgenommen sind. Das Sitzventil 53 hat ein gegen eine Schließfeder 57 längsbewegbares Schließglied 58 mit einer Längsbohrung 59. Das Schließglied 58 ist an einem gehäusefesten Ventilsitz 60 abgestützt. Das Gehäuse 52 ist ferner mit drei Anschlußstutzen 61, 62 und 63 versehen. Der Anschlußstutzen 61 bildet den ersten Eingang 47, der Anschlußstutzen 62 den zweiten Eingang 48 und der Anschlußstutzen 63 den Ausgang 49 des Umschaltventils 46 nach Fig. 1. Der erste Eingang 47 steht schließgliedseitig und der Ausgang 49 ventilsitzseitig mit dem Sitzventil 53 in Verbindung.

In der nichtbetätigten, also stromlosen Stellung des Sitzventils 53 greift das Schließglied 58 unter der Wirkung der Schließfeder 57 am Ventilsitz 60 an. Damit ist der erste Eingang 47 abgesperrt. Der zweite Eingang 48 des Umschaltventils 46 steht dagegen durch die Längsbohrung 59 des Schließgliedes 58 mit dem Ausgang 49 in Verbindung. Bei erregter Magnetspule 54, also in der Arbeitsstellung des Umschaltventils 46, ist das Schließglied 58 durch den Anker 56 vom Ventilsitz 60 abgehoben. Dabei hält der Anker 56 die Längsbohrung 59 im Schließglied 58 geschlossen. Der erste Eingang 47 ist durch das offene Sitzventil 53 mit dem Ausgang 49 verbunden.

Arbeitsweise

Durch Niederdrücken des Stößels 13 in Richtung der Betätigungskraft F wird unter Überwindung der Wegfederanordnung 14 der Betätigungskolben 15 längsverschoben. Unter Mitwirkung des Wiegekolbens 23 durch den Druck des ersten Kreises werden das Auslaßventil 28, 32 der beiden Doppelsitzventile 16 und 22 geschlossen sowie deren Einlaßventile 28, 31 für die Aussteuerung von Bremsdruck zu den Bremszylindern 18 und 25 der Hinterachse sowie der Vorderachse des Fahrzeugs geöffnet. Im Bremskreis II gelangt der ausgesteuerte Druck durch die Leitungsverbindung 42 und das seine Grundstellung einnehmende Umschaltventil 46 auf die Wirkfläche 39, so daß das Schließglied 28 des zweiten Doppelsitzventils 22 druckausgeglichen ist.

Durch entsprechende Abstimmung des Bremsventils 10 eilt der den Bremszylindern 18 der Hinterachse zugeführte Druck p_I dem Druck p_II vor, der zu den Bremszylindern 25 der Vorderachse ausgesteuert wird. Der Druckverlauf im Gebiet der Teilbremsungen bis zur Vollbremsung in den beiden Bremskreisen I und II ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei gibt die parallel zur gestrichelt gezeichneten 45°-Linie unterhalb dieser verlaufende Kennlinie A die Druckverhältnisse wieder, wenn, wie vorbeschrieben, das Umschaltventil 46 seine Grundstellung einnimmt.

In dieser Darstellung hat keine Berücksichtigung gefunden, daß den Bremszylindern 18 der Hinterachse vielfach ein Bremsdruckregler vorgeschaltet ist, der beladungsabhängig den vom ersten Doppelsitzventil 16 des Bremsventils 10 ausgesteuerten Druck verringert.

Aus vielfachen Gründen werden die Radbremsen des Nutzfahrzeugs achsweise unterschiedlich beansprucht, was ungleichmäßigen Verschleiß der Bremsbeläge zur Folge hat. Um den Verschleiß an der Vorderachse des Fahrzeugs zu verringern, wird das Umschaltventil 46 in seine Arbeitsstellung geschaltet, so daß die Wirkfläche 39 des Schließgliedes 28 mit dem Vorratsdruck des Bremskreises II beaufschlagt wird. Dies hat bei der Bremsung eine Erhöhung der Öffnungskraft des vom zweiten Doppelsitzventil 22 gebildeten Einlaßventils 28, 31 und damit eine Anhebung des Ansprechdrucks zur Folge. Dementsprechend tritt eine Verringerung des zu den Bremszylindern 25 der Vorderachse ausgesteuerten Drucks gegenüber der Arbeitsweise mit nicht betätigtem Umschaltventil 46 ein. Die Verminderung des Druckes im Bremskreis II ist anhand der Kennlinie B aus dem Diagramm der Fig. 3 ersichtlich. Die Minderung des Bremsdruckes ist im unteren Druckbereich, in dem die häufigsten Bremsungen erfolgen, besonders wirksam. Sie verringert sich stetig bis in den Bereich der Vollbremsung, in dem der ausgesteuerte Druck gleich dem eingesteuerten Vorratsdruck ist.

Das Schalten des Umschaltventils 46 in die Arbeitsstellung erfolgt nur während Bremsungen, bei denen eine Verschleißminderung erzielt werden soll. Das Schalten des Ventils kann beispielsweise durch einen Bremslichtschalter ausgelöst werden. In Betriebszeiten ohne Bremsung und ohne bezweckter Verschleißminderung ist das Umschaltventil 46 stromlos.

Abweichend hiervon kann in der stromlosen Stellung des Umschaltventils 46 aber auch der Vorratsdruck führende Eingang 47 mit dem Ausgang 49 verbunden sein, so daß in dieser Ventilstellung bei Bremsungen eine Verschleißminderung wirksam wird. Das Umschaltventil 46 wird nur dann bei Bremsungen strombeaufschlagt, wenn keine Verschleißminderung bezweckt ist. In diesem Fall ist der Eingang 47 geschlossen, und der ausgesteuerte Druck wird an der Wirkfläche 39 des Schließgliedes 28 wirksam.

Claims

1. Bremsventil (10) für Druckluft-Bremsanlagen von Nutzfahrzeugen,
mit einem ersten Doppelsitzventil (16) für einen ersten Bremskreis (I),
mit einem zweiten Doppelsitzventil (22) für einen zweiten Bremskreis (II)
mit einem Wiegekolben (23) zwischen den beiden Doppelsitzventilen (16, 22), welche je einen Einlaßventilsitz (31), einen Auslaßventilsitz (32) und ein axial bewegbares Schließglied (28) mit einem hohlzylindrischen Führungsteil (29) aufweisen,
ferner mit einer Leitungsverbindung (42) zwischen der Ausgangsseite des zweiten Doppelsitzventils (22) und einer ventilsitzabgewandten Wirkfläche (39) des zugeordneten Schließgliedes (28), dadurch gekennzeichnet,
daß sich in der Leitungsverbindung (42) ein Umschaltventil (46) befindet, dessen einer Eingang (47) mit Vorratsdruck und dessen anderer Eingang (48) mit dem vom zweiten Doppelsitzventil (22) ausgesteuerten Bremsdruck beaufschlagbar ist und dessen Ausgang (49) mit der Wirkfläche (39) des dem zweiten Doppelsitzventil (22) zugeordneten Schließgliedes (28) in Verbindung steht.

2. Bremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (46) ein elektromagnetbetätigtes 3/2-Wegeventil ist, das stromlos den ausgesteuerten Bremsdruck führenden Eingang (48) und bestromt den Vorratsdruck führenden Eingang (47) mit dem Ausgang (49) verbindet.

3. Bremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (46) ein elektromagnetbetätigtes 3/2-Wegeventil ist, das stromlos den Vorratsdruck führenden Eingang (47) und bestromt den ausgesteuerten Bremsdruck führenden Eingang (48) mit dem Ausgang (49) verbindet.

4. Bremsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (46) im Gehäuse (11) des Bremsventils (10) angeordnet ist.

5. Bremsventil nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Merkmale:

- das Umschaltventil (46) weist ein Sitzventil (53) mit einem Ventilsitz (60) und einem an diesem federbelastet angreifenden Schließglied (58) auf,
- das Sitzventil (53) steht schließgliedseitig mit dem Vorratsdruck führenden Eingang (Anschlußstutzen 61) und ventilsitzseitig mit dem Ausgang (Anschlußstutzen 63) in Verbindung,
- das Schließglied (58) ist mit einer Längsbohrung (59) längsdurchströmbar ausgebildet und steht mit dem ausgesteuerten Bremsdruck führenden Eingang (Anschlußstutzen 62) in Verbindung,
- elektromagnetbetätigt ist das Schließglied (58) vom Ventilsitz (60) abgehoben, wobei die Längsbohrung (59) abgesperrt ist.