DE19854881B4 - Park- und Rangierventil für Anhängefahrzeuge mit einer Federspeicher-Feststellbremse - Google Patents
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Abstract
Park-
und Rangierventil nach Patent DE 198 18 982 C2 , dadurch gekennzeichnet,
daß der
Steuerschieber (7) weitgehend berührungsfrei gegenüber dem ihn
aufnehmenden Gehäuse
der Steuereinheit (1) geführt ist
und unter axialem Abstand zueinander gegenüber Sitzventilen (83, 85, 87)
wirkende Steuernocken (77, 79, 81) trägt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Park- und Rangierventil nach Patent
DE 198 18 982 C2 . - Bei einem Park- und Rangierventil nach Patent
DE 198 18 982 C2 ist innerhalb der Steuereinheit ein mit einem Betätigungsknopf ausgestatteter Steuerschieber vorgesehen, welcher entlang seiner Baulänge Dichtelemente in Form von O-Ringen trägt. Diese wirken in Abhängigkeit der Schieberposition gegenüber Bohrungen in der Steuereinheit als auch gegenüber Bohrungen an der Schnittstelle der Steuereinheit zur Notbremseinheit, derart, daß Verbindungen, welche den Federspeicherbremsteil der Feststellbremse des Anhängers wechselweise an Vorratsdruckluft oder an eine Entlüftung anschließen, nach Maßgabe der Schieberpositionen Parkstellung, Fahrstellung und Rangierstellung erzeugt werden. Die den Steuerschieber mit seinen Dichtelementen aufnehmende Bohrung im Inneren der Steuereinheit bedarf aus Gründen ausreichender Dichtwirkung einer hohen Fertigungsgenauigkeit. Der bei der automatischen Rückführung des Steuerschiebers aus der Position Rangierstellung in die Position Fahrstellung zur Wirkung kommende, auf den Steuerschieber einwirkende Schleppkolben muß infolge der bestehenden Reibungsverhältnisse der Dichtelemente ausreichend groß dimensioniert werden, um bei Beaufschlagung mit dem Druck aus dem Vorratsbehälter die automatische Umschaltung sicher herbeizuführen. - Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mit einem Steuerschieber versehene Steuereinheit der in Rede stehenden Art so weiterzubilden, daß die Reibkräfte beträchtlich reduziert werden können. In Verbindung damit soll es möglich sein, die Herstellkosten sowohl des Steuerschiebers als auch der ihn aufnehmenden Bohrung der Steuereinheit zu reduzieren.
- Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Patentanspruchs 1.
- Der Steuerschieber mit an ihm ausgebildeten Steuernocken ist mit Ausnahme des Durchgriffs durch das Gehäuse der Steuereinheit und des Durchgriffs durch den an ihm geführten Schleppkolben im wesentlichen berührungsfrei gegenüber der Steuereinheit geführt, da die Verbindungen zwischen der Notbremseinheit und dem Federspeicherbremsteil bzw. gegenüber Außenluft durch in der Steuereinheit befindliche Sitzventile überwacht werden. Die Sitzventile sind durch die Steuernocken betätigbar, wobei letztere durch entsprechend flachen Anstellwinkel der Steuerflächen so ausgebildet sein können, daß die Betätigungskraft am Schieber leicht beeinflußt werden kann. Die Bohrung, in welcher der Schieber verschoben wird, ist einfach herzustellen, da keine Abdichtfunktion und keine Hinterschneidungen notwendig sind. Die vom Steuerschieber betätigten Sitzventile können gleich ausgebildet sein, d. h., es können nach dem Baukastenprinzip Gleichteile verwendet werden.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren Patentansprüchen aufgeführt.
- Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
-
1 –5 sind Einzelschnittansichten des aus Steuereinheit und Notbremseinheit gebildeten, erfindungsgemäßen Ventilblocks in seiner schaltungsgemäßen Zuordnung in einer Anhängerbremsanlage mit Federspeicher-Feststellbremse. - Das in den
1 –5 dargestellte Park- und Rangierventil mit integrierter automatischer Notbremseinrichtung, nachfolgend auch als Kombiventil bezeichnet, weist eine Steuereinheit1 und eine Notbremseinheit3 auf. Die Steuereinheit1 ist mit einem durch einen Betätigungsknopf5 verschiebbaren Steuerschieber7 versehen, welcher im Zusammenwirken mit der Notbremseinheit3 in nachfolgend erläuterter Weise die Funktionen Parken, Fahren und Rangieren schaltet. - Die Feststellbremse ist über eine Leitung
9 an den Kupplungskopf „Bremse"11 und das Kombiventil ist über Leitung13 an den Kupplungskopf „Vorrat"15 angeschlossen. Der Kupplungskopf „Bremse"11 steht über die Leitung9 und eine weitere Leitung17 mit einem aus Betriebsbremsteil19 und Federspeicherbremsteil21 bestehenden, kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder23 , nachfolgend Kombizylinder genannt, in Verbindung. Der Federspeicherbremsteil dieses Kombizylinders bildet die Feststellbremse. In der Leitungsverbindung9 ,17 kann sich zum Beispiel ein ABS-Relaisventil oder ein EBS-Modul27 befinden; letzteres steht über eine Leitung29 mit einem Vorratsbehälter31 in Verbindung, welcher über eine weitere Leitung33 an die Notbremseinheit3 des Kombiventils angeschlossen ist. - Während die Leitung
17 unter gegebenenfalls vorhandener Vorschaltung des EBS-Moduls27 mit dem Betriebsbremsteil19 des Kombizylinders in Verbindung steht, ist eine weitere Leitung34 , von der Steuereinheit1 abzweigend, unter Zwischenschaltung eines Wechselventils35 und einer Leitung36 mit dem Federspeicherbremsteil des Kombizylinders in Verbindung. - Die Bauteile der im Kombiventil vorgesehenen Steuereinheit und Notbremseinheit sind nachfolgend unter Bezugnahme auf Ihre Funktionen anhand der
1 –5 erläutert: -
1 der Zeichnung zeigt den Betriebszustand des Kombiventils in Fahrstellung, d. h. Kupplungskopf „Bremse"11 und Kupplungskopf „Vorrat"15 sind mit zugeordneten Kupplungsköpfen des Zugfahrzeuges verbunden. An der Vorratsdruck des Kupplungskopfs „Vorrat" führenden Leitung13 liegt Druck an, während die Leitungen9 und17 in Folge des Fahrzustandes des Fahrzeugs drucklos sind. Innerhalb der Notbremseinheit3 befindet sich ein vom Vorratsdruck über Leitung13 beaufschlagter Kolben39 , welcher in dargestellter Position unter Druckbeaufschlagung (Fahrstellung) gegen die Kraft einer Feder40 in seine in der Darstellung nach1 untere Funktionsstellung verschoben ist. Im Inneren des Kolbens39 befindet sich ein Einlaß-Auslaßventil41 , welches durch einen gegen Federkraft verschiebbaren Ventilkörper43 , einen gehäusefesten Ventilsitz45 und einen mit dem Kolben beweglichen Ventilsitz47 gebildet ist. Der gehäusefeste Ventilsitz45 wirkt mit dem Ventilkörper43 als Auslaßventil49 zusammen, während der mit dem Kolben39 verfahrbare Ventilsitz47 mit dem Ventilkörper43 das Einlaßventil51 bildet. Während das Auslaßventil49 zu einem zur Atmosphäre führenden Anschluß53 führt, ist das Einlaßventil in seiner geöffneten Position, wie in1 dargestellt, über Leitungsverbindungen in der Steuereinheit1 und über die Leitung34 , das Wechselventil35 und die Leitung36 mit dem Federspeicherbremsteil des Kombizylinders in Verbindung. Die Speicherfeder innerhalb des Federspeicherbremsteils21 wird bei Druckbeaufschlagung, also in Fahrstellung des Fahrzeuges, gespannt, derart, daß die Federspeicherbremse gelöst ist. Der innerhalb der Steuereinheit1 befindliche, durch den Betätigungsknopf5 verschiebbare Steuerschieber7 ist nahezu berührungs- also reibungsfrei gegenüber der ihn aufnehmenden Bohrung75 geführt und weist an seinem Außenumfang unter Abstand zueinander Steuernocken77 ,79 ,81 auf, welche gegenüber Sitzventilen83 ,85 ,87 wirken. Die Sitzventile stellen nach Maßgabe der Position des Steuerschiebers7 im Zusammenwirken mit Verbindungsöffnungen zwischen Steuereinheit und Notbremseinheit eine Verbindung zum Federspeicherbremsteil des Kombizylinders her, wodurch dieser be- oder entlüftet wird; desgleichen wird die Druckbeaufschlagung eines Schleppkolbens93 überwacht, welcher gegenüber dem in der Darstellung nach1 untersten Steuernocken81 wirkt, derart, daß der Steuerschieber bei Druckbeaufschlagung des Schleppkolbens93 mit Vorratsluft aus der nachstehend erläuterten Rangierstellung in die in1 dargestellte Fahrstellung selbsttätig verschoben wird. -
1 zeigt den Betriebszustand in Fahrstellung; in dieser ist, wie vorstehend erläutert, das Anhängefahrzeug mit dem Zugfahrzeug verbunden. Über eine als Rückschlagventil ausgebildete Kolbenabdichtung55 des Kolbens39 wird der Vorratsbehälter31 über den Kupplungskopf „Vorrat"15 mit Druckluft vom Zugfahrzeug versorgt. Infolge dieser Druckbeaufschlagung ist der Kolben39 in seiner unteren Funktionsstellung, d. h. in Anschlagposition an einem Anschlag57 des Ventilgehäuses. Das Einlaßventil51 ist gemäß Darstellung geöffnet, d. h. Druckluft aus dem Vorratsbehälter33 gelangt nach Passieren eines Rückschlagventils59 durch das Einlaßventil51 und durch eine Bohrung95 zum Sitzventil85 . Dieses ist geöffnet, so daß die Druckluft über eine im Inneren der Steuereinheit befindliche Leitung99 mit der Leitung34 und über das Wechselventil35 mit dem Federspeicherbremsteil21 in Verbindung steht. Dies bedeutet, daß die Lösekammer des Federspeicherbremsteils des Kombizylinders mit Druckluft beaufschlagt, also die Federspeicher- bzw. Feststellbremse gelöst ist. Da die Leitungen9 und17 drucklos sind, ist der Kombizylinder insgesamt in Löseposition, so daß Zugfahrzeug und Anhänger bei gelöster Bremsanlage in Fahrstellung sind. - In
2 der Zeichnung ist das Park- und Rangierventil, auch Multifunktionslöseventil mit integrierter Notbremsfunktion genannt, in der Position nach dem Abkuppeln wiedergegeben. Diese Position entspricht auch der sogenannten Abreißfunktion bei Unterbrechung der Versorgungsleitung. Der Steuerschieber7 verbleibt in seiner in1 dargestellten Lage d. h. die Wechselwirkung gegenüber den einzelnen Sitzventilen83 ,85 ,87 bleibt aufrechterhalten. Da das Auslaßventil49 infolge der Aufwärtsbewegung des Kolbens39 geöffnet ist, ist die zuvor genannte Verbindung zum Federspeicherbremsteil entlüftet d. h. es besteht Verbindung mit dem zur Außenluft führenden Anschluß53 . Auch die Verbindung über eine Leitung100 , welche in die den Schleppkolben93 begrenzende Kammer101 führt, ist drucklos. Der Steuerschieber kann demnach manuell aus der in2 dargestellten Position in die in3 dargestellte Position gezogen werden. - In
3 ist die sogenannte Rangierstellung dargestellt. Während in2 der Federspeicherbremsteil des Kombizylinders drucklos, also entlüftet und somit die Federspeicherbremse in Wirkstellung ist, was bei einem Abriß der Versorgungsleitung zu einem selbsttätigen Einbremsen führt, ist in der Position nach3 , der Rangierstellung, der Federspeicherbremsteil in einer der Fahrstellung vergleichbaren Weise mit Druckluft beaufschlagt. Diese Position wird durch die Wechselwirkung zwischen den Steuernocken77 und79 gegenüber den Sitzventilen83 und85 erreicht, wie in3 dargestellt. Druckluft aus dem Vorratsbehälter31 steht nach Passieren einer Bohrung102 über das Sitzventil83 , eine Leitung103 , die Leitung99 und im weiteren über die Leitung34 und das Wechselventil35 am Federspeicherbremsteil21 des Kombizylinders an, derart, daß die Federspeicherbremse gelöst ist und das Fahrzeug rangiert werden kann. -
4 gibt die Parkstellung des Fahrzeugs wieder. Der Betätigungsknopf5 ist in seine Parkstellung verschoben, in welcher das in der Darstellung unterste Sitzventil87 geöffnet ist. In dieser Position besteht Verbindung zwischen dem Federspeicherbremsteil21 und einem an der Unterseite der Steuereinheit dargestellten, zur Atmosphäre führenden Auslaß105 . In der Position nach4 , der Parkstellung, ist demnach der abgekuppelte Anhänger gebremst, und zwar mit Hilfe des Federspeicherbremsteils bzw. der Speicherfeder desselben. - Die in
4 dargestellte Parkstellung bei abgekuppeltem Anhänger kann gemäß5 auch bei angekuppeltem Anhänger eingenommen werden. Der Steuerschieber7 befindet sich wiederum in seiner obersten Position, welche zur Betätigung des Sitzventils87 führt, also zur Entlüftung des Federspeicherbremsteils21 und zum Einbremsen des Anhängers. Im Gegensatz zur Anordnung nach4 ist der Kolben39 bei gekuppelter Leitung13 mit Druck beaufschlagt, er befindet sich also in seiner nach unten verschobenen Position, in welcher das Auslaßventil49 geschlossen ist. Obwohl der Druck aus dem Vorratsbehälter31 bei geöffnetem Einlaßventil51 an den Sitzventilen83 und85 ansteht, bleibt dies ohne Wirkung, da die Sitzventile infolge der oberen Parkstellung des Steuerschiebers geschlossen sind. Die Leitung100 und die Kammer101 sind zwar mit Druck beaufschlagt, dies ist auch wiederum ohne Wirkung, da sich der Steuerschieber7 in seiner oberen Wirkposition befindet, welche manuell herbeigeführt wurde. - Die Ausgestaltung der Steuereinheit mittels eines im wesentlichen reibungsfrei betätigbaren Steuerschiebers, welcher gegenüber Sitzventilen wirkt, ist von funktionellem Vorteil. Bei der automatischen Umschaltung des Steuerschiebers von der Rangierstellung (
3 ) in die Fahrstellung (1 ), was durch Druckbeaufschlagung des Schleppkolbens93 geschieht, ist nur ein als vernachlässigbar anzusehender Reibungswiderstand des Steuerschiebers gegenüber einer (nicht dargestelten) Dichtung in der Gehäusebohrung der Steuereinheit zu überwinden, d. h., die Wirkfläche des Rückführ- bzw. Schleppkolbens kann klein dimensioniert werden. Dies schlägt sich in reduzierten Herstellkosten nieder. Es ist auch unter ungünstigsten Druckbedingungen ein sicheres Umschalten gewährleistet. Ein weiterer Vorteil in der nahezu berührungsfreien Führung des Steuerschiebers innerhalb des Gehäuses der Steuereinheit besteht darin, daß die den Steuerschieber aufnehmende Bohrung keiner besonderen Bearbeitung bedarf, was zu niedrigen Herstellkosten beiträgt. -
- 1
- Steuereinheit
- 3
- Notbremseinheit
- 5
- Betätigungsknopf
- 7
- Steuerschieber
- 9
- Leitung
- 11
- Kupplungkopf „Bremse"
- 13
- Leitung
- 15
- Kupplungsknopf „Vorrat"
- 17
- Leitung
- 19
- Betriebsbremsteil
- 21
- Federspeicherbremsteil
- 23
- Kombinierter Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder (Kombizylinder)
- 27
- EBS-Modul
- 29
- Leitung
- 31
- Vorratsbehälter
- 33
- Leitung
- 34
- Leitung
- 35
- Wechselventil
- 36
- Leitung
- 39
- Kolben
- 40
- Feder
- 41
- Einlaß-/Auslaßventil
- 43
- Ventilkörper
- 45
- Ventilsitz
- 47
- Ventilsitz
- 49
- Auslaßventil
- 51
- Einlaßventil
- 53
- Anschluß
- 55
- Kolbenabdichtung
- 57
- Anschlag
- 59
- Rückschlagventil
- 75
- Bohrung
- 77
- Steuernocken
- 79
- Steuernocken
- 81
- Steuernocken
- 83
- Sitzventil
- 85
- Sitzventil
- 87
- Sitzventil
- 93
- Schleppkolben
- 95
- Bohrung
- 99
- Leitung
- 100
- Leitung
- 101
- Kammer
- 102
- Bohrung
- 103
- Leitung
- 105
- Auslaß
Claims (3)
- Park- und Rangierventil nach Patent
DE 198 18 982 C2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (7 ) weitgehend berührungsfrei gegenüber dem ihn aufnehmenden Gehäuse der Steuereinheit (1 ) geführt ist und unter axialem Abstand zueinander gegenüber Sitzventilen (83 ,85 ,87 ) wirkende Steuernocken (77 ,79 ,81 ) trägt. - Park- und Rangierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzventile (
83 ,85 ,87 ) im Gehäuse der Steuereinheit (1 ) angeordnet sind und sich in Leitungsverbindungen zwischen der Notbremseinheit (3 ) und dem Federspeicherbremsteil (21 ) der Feststellbremse bzw. sich in der Verbindung zwischen dem Federspeicherbremsteil und wenigstens einem Entlüftungsanschluß befinden, derart, daß in den Positionen Parkstellung, Fahrstellung und Rangierstellung des Steuerschiebers (7 ) durch die durch den Steuerschieber erzeugten Schaltstellungen der Sitzventile die Verbindungen gegenüber dem Federspeicherbremsteil bzw. gegenüber Atmosphäre offen oder geschlossen sind. - Park- und Rangierventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber mittels eines durch Druckluft des Vorratsbehälters beaufschlagbaren Schleppkolbens (
93 ) selbsttätig aus der Rangierstellung in die Fahrstellung verschiebbar ist, derart, daß bei Ankuppeln des Anhängers selbsttätig die Belüftung (Lösen) des Federspeicherbremsteils (21 ) entsprechend den Schaltpositionen der Sitzventile (83 ,85 ,87 ) herbeigeführt wird.
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