DE1963879C3

DE1963879C3 - Anhängersteuerventil für Zweikreis-Zweileitungs-Druckluftbremsanlagen von Motorfahrzeugen

Info

Publication number: DE1963879C3
Application number: DE19691963879
Authority: DE
Inventors: Ewald 3251 Nienstedt Pekrul
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1969-11-22
Filing date: 1969-12-20
Publication date: 1985-03-21
Also published as: NL167909C; NL7018414A; GB1331626A; NL167909B; FR2068596A1; SE385104B; FR2068596B1; DE1963879B2; DE1963879A1; AT323586B; CH530888A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Anhängersteuerventil für Zweikreis-Zweileitungs-Druckluftbremsanlagen von Motorfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Anhängersteuerventil ist für Einleitungsbremsanlagen, jedoch lediglich mit einer einkreisigen Ansteuerung, in der DD-PS 60 705 beschrieben.

Die GB-PS 10 62 223 dagegen macht mit einem Zweileitungs-Anhängersteuerventil bekannt, welches zweikreisig angesteuert wird, jedoch keinen Federspeichersteuerkreis aufweist.

Schließlich ist gemäß Blatt 471 401 000, Ausgabe April 1968 der Konstruktionsunterlagen der Firma Wabco Westinghouse ein Zweileitungs-Anhängersteuerventil bekannt, bei dem der Betriebsbremsdruck und der Federspeicherbremsdruck gleichzeitig auf einen Relaiskolben einwirken, bei welchem jedoch eine zweikreisige Ansteuerung durch die Betriebsbremskreise fehlt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anhänger-Steuerventil für Zweileitungs-Zweikreis-Bremsanlagen von Motorfahrzeugen zu schaffen, welches außer von den beiden Betriebsbremskreisen auch von einem zusätzlichen und unabhängigen dritten Bremskreis, über welchen die dritte Bremse de« Motorfahrzeugs betätigbar ist, angesteuert werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst

Das erfindungsgemäße Anhängersteuerventil stellt •:';ne kompakte Ventileinheit dar, welche aus Gründen der Verkehrssicherheit von beiden Betriebsbremskreisen des Motorfahrzeugs angesteuert wird und welche einen mit den Betriebsbremskreisen nicht vermischbaren Federspeicherbremskreis enthält dessen Funktionselemente bewirken, daß durch die Betätigung des Handbremsventils die Federspeicherbremszylinder des Motorfahrzeugs entlüftet werden und die zum Anhänger führende Bremsleitung, wie bei einer Betätigung des Bremspedals, d. L der Betriebsbremse, belüftet wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.

Auf diese Weise ist ein gedrungener Aufbau des Relaisventils möglich, wobei der Membrankolben praktisch reibungsfrei arbeiten kann.

Anhand von F i g. 1 und F ί g. 2 werden nachfolgend Aufbau und Funktion des Erfindungsgegenstandes näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Schema einer Zweikreis-Zweileitungs-Druckluf tbremsanlage mit Anhängersteuerventil und

Fig.2 einen Schnitt durch ein entsprechend der Erfindung ausgebildetes Anhängersteuerventil.

In F i g. 1 ist mit 1 eine Zugwagen-Betrietwbremsanlage bezeichnet die einen ersten Bremskreis I mit einem Vorratsbehälter 2, sinem Zugwagen-Bremsventil 3 und auf die Vorderachse des Zugwagens wirkenden Bremszylindern 4 sowie einen zweiten Bremskreis II mit einem Vorratsbehälter 5, dem Zugwagen-Bremsventil 3 und auf die Hinterachse des Zugwagens wirkenden Bremszylindern 4' umfaßt Darüber hinaus ist für die Hinterachsbremszylinder 4' ein von einem Handbremsventil 101 betätigbarer Federspeicher-Steuerkreis III vorgesehen, dessen Vorratsbehälter 102 über eine Leitung 6, ein Drucksteuerventil 7, t\usn Absperrhahn 8 und Kupplungsköpfe 9 mit einer als automatische Bremsleitung dienenden Anhänger-Vorratsleitung 10 verbunden ist

Das Drucksteuerventil 7 bleibt geöffnet solange der Druck in der Leitung 6 einen bestimmten Grenzwert der etwas unterhalb des normalen Betriebsdruckes im Vorratsbehälter 102 liegt, nicht unterschreitet. Sinkt der Druck in der Leitung 6 bis unterhalb dieses Grenzwertes, so schließt das Drucksteuerventil 7 selbsttätig, und die Leitung 6 wird abgesperrt.

Das Anhängersteuerventil 11 steht über Leitungen 12 und 13 mit je einem der Betriebsbremskreise I bzw. II, über die Leitung 6, das Drucksteuerventil 7 und eine Leitung 14 mit dem Vorratsbehälter 102, über eine Leitung 15, einen Absperrhahn 16 und Kupplungsköpfe 17 mit einer als direkte Bremsleitung dienenden Anhänger-Bremsleitung 18 sowie über eine Leitung 103 mit dem Handbremsventil 101 in Verbindung.

Das in Fig.2 dargestellte Anhängersteuerventil 11 besteht aus einem Ventilgehäuse 52, in dem zwei koaxial angeordnete Relaiskolben 53 und 54 abgedichtet axial verschiebbar sind, von denen der Relaiskolben 53 wiedepjm aus zwei hintereinandergeschalteten, über eine Führungshülse 57 fest miteinander verbundenen Kolbenteilen 104 und 105 mit Wirkflächen 91 und 107 bzw. 90 und 106 besteht, von denen die Wirkflächen 106 und 107 gleich groß sind. Das Kolbenteil 104 des Relaiskolbens 53 trägt einen Ventilsitz 56, während die

Führungshülse 57 in einer Bohrung :59 des Ventilgehäuses 52 abgedichtet geführt ist

Der Relaiskolben 54 besteht aus ;:wei Kolbenteilen 60 und 61, wobei das innere Kolbeirteil 61 ein in dem äußeren Kolbenieil 60 gegen die Kraft einer sich auf letzterem abstützenden Feder 62 abgedichtet axial verschiebbarer Stufenkolben mit Wirkflächen 63 und 64 ist Mittels einer Einstellschraube 65 ist die Vorspannung der Feder 62 einstellbar. Das äußere Kolbenteil 60 weist Wirkflächen 88 und 89 auf. Das innere Kolbenteil 61 trägt einen Ventilsitz 66.

Ein in der Führungshülse 57 abgedichtet axial verschiebbarer Doppelventiikörper 67 bildet mit dem Ventilsitz 56 ein Einlaßventil 56, 68 und mit dem Ventilsitz 66 ein Auslaßventil 66, 69 und ist durch eine Feder 70 belastet, derart, daß er gegen den Ventilsitz 56 gedrückt wird.

Der erste Bremskreis I steht über die Leitung 12, einen Anschluß 71 und eine Bohrung 72 mit einer Gehäusekammer 73 oberhalb des Relaiskolbens 54, der zweite Bremskreis II über die Leitung 13, einen Anschluß 74 und eine Bohrung 75 mit einer Gchäusekammer 76 unterhalb des Kolbenteils 105 des Relaiskolbens 53 in Verbindung.

Der Vorratsbehälter 102 ist über die Leitung 14 und einen nicht sichtbaren Anschluß mit einer unterhalb des Kolbenteils 104 des Relaiskolbens 53 befindlichen Gehäusekammer 79 verbunden. Eine Gehäusekammer 80 oberhalb des Kolbenteils 104 des Relaiskolbens 53 steht über einen Anschluß 84 und die Leitung 15 mit der Anhängerbremsleitung 18 in Verbindung. Die Gehäusekammer 80 ist außerdem über das Einlaßventil 56,68 mit der Kammer 79 und über das Auslaßventil 66, 69, eine Bohrung 85 im Doppelventiikörper 67 und eine Bohrung 86 der Führungshülse 57 mit der Atmosphäre verbindbar. Im Ventilgehäuse 52 isit ein Anschlag 92 für das Kolbenteil 60 vorgesehen. In der dargestellten Lösestellung wird der Relaiskolben 54 in der gezeigten Stellung mittels einer Feder 87 gehalten, deren auf den Relaiskolben 54 wirkende Federkraft gegenüber den ihn beaufschlagende·! Druckkräften vernachlässigt werden kann.

Darüber hinaus ist das !Handbremsventil 101 über die Leitung 103, einen Anschluß 108 und eine Bohrung 109 an eine Kammer 110 oberhalb des Kolbenteils 105 des Relaiskolbens 53 angeschlossen. Die Kammer 110 steht normalerweise bei unbetätigtem Handbremsventil 101 unter dem Druck des Federspeichersteuerkreises III. Da die Wirkflächen 106 und 107 der Kolbenteile 105 bzw. 104 gleich groß sind, besteht bei unbetätigten Bremsen Kräftegleichgewicht am Reiiiiskoiben 53, so daß das Einlaßventil 56,68 geschlossen ist

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Anhängersteuerventils 11 ist wie folgt:

Wird das Zugwagen-Bremsventil 3 zwecks Abbremsung des Zuges betätigt, so strömt Druckluft von den Vorratsbehältern 2 und 5 in die Bremszylinder 4 bzw. 4' des Zugwagens, und die Zugwagenbremse wird wirksam. Die dann in den beiden Bremskreisen herrschenden Bremsdrücke werden auch über die Leitung 12, den Anschluß 71 und die Bohrung 72 in die Gehäusekammer 73 (Bremsdruck im ersten Bremskreis I) bzw. über die Leitung 13, den Anschluß 74 und die Bohrung 75 in die Gehäusekammer 76 (Bremsdruck im zweiten Bremskreis II) eingesteuert, wodurch der Relaiskolben 54 mit dem Bremsdruck im ersten Bremskreis I, der Relaiskolben 53 mit dem Bremsdruck im zweiten Bremskreis II beaufschlagt wird.

Nachfolgend sei angenommen, daß nur der erste Bremskreis I wirksam ist Erreicht der in die Kammer 73 eingesteuerte Bremsdruck im ersten Bremskreis J einen bestimmten Mindestwert, so wird der Relaiskolben 54 gegen den Anschlag 92 gedrückt, wobei das Auslaßventil 66, 69 geschlossen und das Einlaßventil 56, 68 geöffnet wird. Die das äußere Kolbenteil 60 gegen den Anschlag 92 drückende Kraft ist aufgrund der großen Wirkfläche 88 schon im niedrigen Druckbereich wesentlich größer als die ihr entgegenwirkende Kraft der Feder 87, so daß das Kolbenteil 60 gegen den Anschlag 92 gedrückt bleibt

In der Gehäusekammer 80 und somit in der Anhängerbremsleitung 18 baut sich rasch ein Bremsdruck auf, und zwar solange, bis das Kolbenteil 61 die Vorspannung der Feder 62 überwindet und ein Gleichgewicht zwischen den auf das Kolbenteil 61 wirkenden Kräften — Kraft des die größere Wirkfläche 64 beaufschlagenden Bremsdruckes einerseits, Kraft der Feder 62 plus Kraft des die kleinere Wirkfläche 63 beaufschlagenden Bremsdruckes im ^remskreis I andererseits — erreicht wird. Ist der Gleichgewichtszustand erreichtsogeht das Doppelventil56,6Hund66,69 in die Abschlußstellung.

Infolge des schnellen Druckanstieges in der Gehäusekammer 80 und somit in der Anhängerbremsleitung 18 wird eine Voreilung der Anhängerbremse gegenüber der Zugwagenbremse erzielt Durch Verändern der Vorspannung der Feder 62 mittels der Einstellschraube 65 ist diese Voreilung einstellbar.

Hat das Kolbenteil 61 die Vorspannung der Feder 62 überwunden, so ergibt sich aufgrund des Flächenverhältnisses zwischen der kleineren vom Bremsdruck im Bremskreis I beaufschlagten Wirkfläche 63 und der größeren vom Bremsdruck in der Gehäusekammer 80 beaufschlagten Wirkfläche 64 ein weiterer Anstieg des Bremsdruckes in der Anhängerbremsleitung 18, derart, daß der Bremsdruck in der Anhängerbremsleitung 18 gegenüber dem Bremsdruck im Bremskreis I untersetzt wird und die erzielte Voreilung der Anhängerbremse gegenüber der Zugwagenbremse allmählich abgebaut wird.

Ist dagegen nur der zweite Bremskreis II wirksam, dann tritt der Relaiskolben 53 in Tätigkeit, indem die Wirkfläche 90 des Kolbenteils 105 vom Bremsdruck im Bremskreis II beaufschlagt wird und das Einlaßventil 56, 68 solange öffnet, bis der sich auch in der Kammer 80 ausbildende Bremsdruck durch Beaufschlagen der Wirkfläche 91 des Kolbenteils 104 eine Abschlußstellung des Relaiskolbens 53 herbeiführt. Selbstverständlich wirken im Normalfall bei Betätigung des Zugwagenbremsventils 3 beide Bremskreise I und II zusammen.
Bei Betätigung des Handbremsventils 101 werden

<'< zunächst die Federspeicher der Hinterachs-Bremszylinder 4' entlüftet und gleichzeitig das Kräftegleic'igewickt am Relaiskolben 53 in dem Maße aufgehoben, als die Wirkfläche 106 des Kolbenteils 105 vom Steuerdruck des Federspeicherkreises IH entlastet wird. Auf diese Weise öffnet der in ^er Kammer 79 anstehende, die Wirkfläche 107 des Kolbenteils 104 beaufschlagende Vorratsdruck das Einläßventil 56, 68 solange, bis proportional zur Druckabsenkung in der Kammer 110 ein Bremsdruck in die Anhängerbremsleitung 18 eingesteuert wird, der durch gleichzeitige Beaufschlagung der Wirkfläche 91 des Kolbenteils 104 den Heiaiskolben 53 in eine Abschlußstellung bringt. Das erfindungsgemäße Anhängersteuerventil 11 bildet somit

ein zentrales Schaltorgan, bei dem drei ansteuernde Leitungen 12, 13 und 103 lediglich einer angesteuerten Bremsleitung 18 gegenüberstehen. Darüber hinaus können sich normalerweise die Bremskreise I und II weder untereinander noch mit dem Federspeichersteuerkreis Hl vermischen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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30 35 40 45 50 55 60 65

Claims

Patentansprüche:

1. Anhängersteuerventil für Zweikreis-Zweileitungs-Dmckluftbremsanlagen von Motorfahrzeugen,dasbeim Bremsvorgangvondenbeiden Betriebsbremskreisen des Zugfahrzeugs gleichzeitig angesteuert wird und die Anhängerbremsleitung in Abhängigkeit vom Bremsdruck in mindestens einem der beiden Betriebsbremskreise abstufbar belüftet und das hierzu zwei gegenläufig axial verschiebbare Relaiskolben aufweist, die auf den einander zugekehrten Seiten vom Druck in der Anhängerbremsleitung und auf der jeweils anderen Seite vom Druck in einem der beiden Betriebsbremskreise beaufschlagt '5 sind und die je einen mit einem Doppelventilkörper zusammenarbeitenden Ventilsitz tragen, derart, daß der Doppelventilkörper mit dem einen Ventilsitz ein Einlaßventil und mit dem anderen Ventilsitz ein Auslaßventil zum Be- und Entlüften der Anhängerbremsleitung bildet, wobei der den Einlaßventilsitz tragende Relaiskolben aus zwei hintereinander geschalteten, fest miteinander verbundenen Kolbenteilen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kolbenteil (104) dieses Relaiskoibens (53) einerseits vom Vorratsdruck und andererseits vom Druck in der Anhängerbremsleitung (18) und das andere Kolbenteil (105) dieses Relaiskoibens (53) einerseits vom Druck des zweiten Betriebsbremskreises (II) und andererseits vom Druck eines Federspeicher-Steuerkreises (III) beaufschlagt ist

2. Anhängersteuerventil für Zweikreis-Zweileitungs-Druckluftbremsenlagen von Motorfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Federspeicher-oteuc kreis (III) beaufschlagte Kolbenteil (105) als Membrankolben ausgebildet ist