DE3224397C2 - Überlastungsschutzrelaisventil für kombinierte Betriebs- und Federspeicherbremsanlagen von Fahrzeugen, insbesondere Straßenfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Ein Überlastungsschutzrelaisventil für kombinierte Betriebs- und Federspeicherbremsanlagen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, besitzt einen ersten insbesondere auf die Vorderachse einwirkenden Bremskreis, einen zweiten insbesondere auf die Hinterachse einwirkenden Bremskreis und einen Federspeicherbremszylinder (12) aufweisenden Hilfs- und Feststellbremskreis. Es ist eine Vorratsdruckkammer (20), eine Bremskammer (27), sowie zwei Steuerkammern (7, 8) gebildet, wobei die Vorratsdruckkammer (20) mit Druckluft aus einem Vorratsbehälter (23), die Bremskammer (27) mit dem Lösedruck für die Federspeicherbremse, die eine Steuerkammer (7) mit dem Bremsdruck des zweiten Bremskreises und die andere Steuerkammer (8) mit dem Steuerdruck der Federspeicherbremse beaufschlagbar ist. In dem Gehäuse (1) ist ein Relaiskolben (2) gelagert, der entsprechend beaufschlagt ist. Um einerseits eine Überlastung der kombinierten Federspeicherbremszylinder (12) und damit der Radbremse der Hinterachse bei gleichzeitiger Betätigung der Betriebsbremse und der Hilfs- oder Feststellbremse zu vermeiden und andererseits bei einem Defekt im Hinterachsbremskreis die Federspeicherbremsen zusätzlich zu den Betriebsbremszylindern der Vorderachse bei Durchführung einer Betriebsbremsung automatisch heranzuziehen, ist die Teilwirkfläche (26) des Ringkolbens (2ΔΔ) über die Steuerleitung des Vorderachsbremskreises beaufschlagbar. Dabei besteht der Relaiskolben (2) aus einem inneren Kolben (2Δ) und einem .....

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überlastungslutzrelaisventil der im Oberbegriff des Anspruches 1 gegebenen Art.

Ein derartiges Überlastungsschutzrelaisventil ist aus r DE-OS 30 16 200 bekannt. Dabei findet bereits eine zweikreisig ausgebildete Betriebsbremse in Verbindung mit einer Federspeicherbremse Anwendung, wobei an das Überlastungsschutzrelaisventil jedoch nur der eine Betriebsbremskreis angeschlossen ist, der sich auf diejenige Achse des Fahrzeugs auswirkt, die auch mit den Federspeicherbremszylindern ausgerüstet ist. In der überwiegenden Anzahl der Fälle wird dies die Hinterachse sein, was aber nicht ausschließt, daß die Hilfs- und Feststellbremse ggf. statt dessen auf die Vorderacnse einwirken kann. Mit diesem bekannten Überlastungsschutzrelaisventil wird bei einfachem Aufbau des Ventils eine Überlagerung der Betriebsbremse und der Federspeicherbremse bei gleichzeitiger Betätigung verhindert. Tritt beispielsweise an dem Hinterachsbremskreii ein Defekt auf, dann erfülgt die Abbremsung des Fahrzeugs bei Betätigung der Betriebsbremse ohne gleichzeitige Betätigung der Hilfsbremse allein über den Vorderachsbremskreis, während die in diesem Beispiel auf die Hinterachse einwirkenden Feststellbremszylinder zu der Bremsung nichts beitragen. Dies ändert sich erst, wenn neben der Betätigung der Betriebsbremse in dem Defektfall auch die Betätigung der Hilfsbremse erfolgt.

Die FR-PS 14 57 051 zeigt auch bereits ein Überlastungsschutzrelaisventil, bei dem eine gleichzeitige Betätigung der Betriebsbremse und der Federspeicherbremse nicht zu einer AJdition bzw. Überlagerung der Betriebsbremse und der Federspeicherbremse führt. Es findet dabei ein einstückig ausgebildeter Relaiskolben Verwendung, der auf seiner anströmseitigen Wirkfläche von dem Steuerdruck des einen Betriebsbremskreises und entgegengesetzt dazu auf einer abströmseitigen Wirkfläche von dem Steuerdruck des anderen Betriebsbremskreises beaufschlagt ist. Bei intakten Betriebsbremskreisen wird durch eine Betätigung der Betriebsbremse die gelöste Handbremse nicht beeinflußt. Die Handbremse selbst wird durch Bremsdruckanstieg über das Handbremsventil betätigt und be'virkt in gewohnter Weise eine Entlüftung der Federspeiche: bremszylinder. In einem gesondert zum Relaiskolben vorgesehenen Ventilteil ist der über das Handbremsventil ausgesteuerte Steuerdruck und der Steuerdruck des einen Bremskreises, der mit den Federspeicherbremszylindern verbunden ist, einander entgegengestellt, wobei die Wirkflächen so gewählt sind, daß bei gleich hohem Druck in der Steuerieitung der Handbremse und in der Steuerleitung des Betriebsbremskreises die Steuerung des Betriebsbremskreises Vorrang erhält. Die Auslösung einer Betriebsbremse blockiert damit gleichsam die Aussteuerung einer Hilfsbremse, so daß eine Hilfsbremswirkung jedenfalls nicht zur Auswirkung kommt. Obwohl diese bekannte Ventilanordnung vergleichsweise kompliziert ausgebildet ist, erreicht sie es dennoch, daß bei Auftreten von Defekten in den Steuerleitu.igen zu den Bremszylindern der Vorderachse oder der Hinterachse dennoch der Anhänger gebremst werden kann. Tritt in der Steuerleitung des Betriebsbremskreises, der auf die mit den Federspeicherbremszylindern ausgerüsteten Achse einwirkt, ein Defekt auf, dann kann zwar nicht mehr die Betriebsbremse über den kombinierten Federspeicherbremszylinder angesprochen werden, jedoch erfolgt bei Betätigung der Betriebsbremse gleichzeitig ein selbsttätiges und gestuftes Einsetzen der Federspeicherbremse entsprechend dem Druck in dem intakten Bremskreis.

Die DE-PS 24 15 482 zeigt eine Mehrkrcis-Druckluftbremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Überlastungsschutzrelaisventil, welches zwei Anschlüsse für

eine zweikreisig ausgebildete Betriebsbremse und einen dritten Anschluß für eine Kilfs- und Feststellbremse aufweist. In dem Gehäuse des Überlastungsschutzrelaisventils sind zwei völlig getrennt voneinander vorgesehene und angeordnete Relaiskolben axial hintereinander untergebracht und durch eine gehäusefeste Trennwand voneinander abdichtend getrennt, so daß letztendlich axial hintereinander vier Kammern gebildet sind. Jeder Relaiskolben weist anströmseitig eine einzige Wirkflache und abströmseitig eine einzige Wirkfläche auf. Der obere Relaiskolben ist anströmseitig vom Steuerdruck der Hilfs- und Feststellbremse und auf seiner Rückseite vom Steuerdruck des Vorderachsbremskreises beaufschlagt, während -auf den zweiten, den Doppelventilkörper des Relaisventils betätigenden Relaiskolben anströmseitig der Steuerdruck des Hinterachsbremskreises und abströmseitig der Druck in den Federspeicherbremszylindern in der Bremskammer einwirkt. Mit einem solchen Überlastungsschutzrelaisventil wird für den Fall, daß die Federspeicherbremszylinder der Federspeicherbremse auf die Hinterachse zur Einwirkung kommen, erreicht, daß bei einem D_:fekt im Hinterachsbremskreis die Betätigung der Betriebsbremse über den Vorderachsbremskreis gleichzeitig und selbsttätig zu einem Einsetzen der Hilfsbremse über die Federspeicherbremszylinder führt, ohne daß das Handbremsventil betätigt zu werden braucht. Die Federspeicherbremse setzt dabei proportional der Bremskraft des Vorderachsbremskreises gestuft ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überlastungsschutzrelaisventil der eingangs genannten Art, bei dem bei einfachem Aufbau eine Überlagerung der Betriebsbremse und der Federspeicherbremse verhindert wird, so weiterzubilden, daß bei Auftreten eines Defektes in einem der Betriebsbremskreise, der auf die mit den Federspeicherbremszylindern ausgerüsteten Achse einwirkt, bei Betätigung der Betriebsbremse gleichzeitig ein selbsttätiges und gestuftes Einsetzen der Federspeicherbremse entsprechend dem Druck in dem intakten Bren.skreis erfolgt.

Erfindungsgemäß wird dies bei dem Überlastungsschutzrelaisventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Bauart dadurch erreicht, daß der innere Kolben des Relaiskolbens auf seiner anströmseitigen Teilwirkfläche von dem zweiten, auf die mit Federspeicherbremszyiindern ausgerüstete Aci.fe einwirkenden Bremsk^reis und der diesen umgebende Ringkolben auf seiner anströmseitigen Teilwirkfläche mit dem Steuerdruck der Federspeicherbremse beaufschlagt isi, und daß die andere, auf der der Bremskammer zugekehrten Rückseite des Relaiskolbens angeordnete Teilwirkfläche von den, ersten, auf die nicht mit Federspeicherbremszylindern ausgerüstete Achse einwirkenden Bremskreis beaufschlagt ist.

Das neue Überlastungsschutzrelaisventil weist eine vergleichsweise einfache Bauart auf. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die vier Teilwirkflächen an dem Relaiskolben konstruktiv weilgehend frei wählbar und festlegbar sind, so daß gewünschte Über- und Untersetzungen erreichbar sind. Hieraus kann die sparsame Verwendung von Vorratsluft resultieren. Durch die besondere Art des Anschlusses der Steuerleitungen des ersten und zweiten Kreises der Betriebsbremse an dem Überlastungsschuizrelaisventil wird mit einfachen Mitteln die Lösung der Aufgabe erreicht.

Die von dem ersten Bremskreis auf der Rückseite des Relaiskolbens beaufschlag j Teilwirkfläche kann gleich groß wie jede der beiden anströmseitigen Teilwirkflächen ausgebildet sein, so daß schließlich Flächengleichheit hinsichtlich dieser drei genannten Teüwirkflächen besteht. Trotzdem ist es möglich, die abströmseitige Teilwirkflache auf der Rückseite des inneren Kolbens demgegenüber größer zu wählen, damit dei Lösedruck für die Federspeicherbremszylinder untersetzt ausgesteuert wird. In einem solchen Fall müssen der innere Kolben und/oder der Ringkolben als gestufte Kolben ausgebildet werden, damit sich die Flächen realisieren ίο lassen.

Es ist auch möglich, daß alle Teilwirkflächen am Relaiskolben gleich groß ausgebildet sind. Dann liegt keinerlei Übersetzung vor, was in manchen Fällen angebracht ist.

Ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel di : Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und wird im folgenden beschrieben:

Das in der Figur dargestellte Überlastungsschutzrelaisventil besitzt ein je nach Erfordernis geteiltes Gehäuse 1, in welchem ein Relaiskolben 2 gleitend und dichtend verschiebbar ist. der aus einen· inneren Kolben 2' und einem diesen umgebenden Ringkolben 2" besteht. Der Relaiskolben 2 besitzt anströmseitig, also auf seiner Oberseite zwei Teüwirkflächen 3 und 4, die durch Dichtungen 5, 5' und 6 gebildet bzw. voneinander abgetrennt sind. Die Teilwirkfläche 3 schließt an eine Steuerkammer 7 und die Teilwirkfläche 4 an eine Steuerkammer 8 an. Zur Steuerkammer 7 führt ein Anschluß 9 am Gehäuse 1, an den der eine Betriebsbremskreis, insbesondere der die Hinterachse des Fahrzeuges beaufschlagende Betriebsbremskreis über eine Steuerleitung 10 von dem Zweikreisbremsventil 11 herangeführt ist. Dieser Betriebsbremskreis ist der Achse zugeordnet, auf die auch die Federspeicherbremszylinder bzw. kombinierte Federspeicherbremszylinder 12 einwirken, die also im hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Hinterachse zugeordnet sein mögen. Zu der Steuerkammer 8 führt ein Anschluß 13, und zwar über eine Steuerleuung 14 von einem Handbremsventil 15 her. Der Anschluß der Leitungen 10 und 14 kann nicht in umgekehrter Weis' erfolgen.

Der Relaiskolben 2 bzw. der innere Kolben 2' besitzt abströmseitig einen Fortsatz 16, der zur Betätigung eines Doppelventilkörpers 17 im Gehäuse 1 dient, so daß auf diese Weise das Auslaßventil 16, 17 gebildet isi. Der Doppelventilkörper 17 wird über eine Feder 18 auf einen eingezogenen Rand 19 des Gehäuses 1 gedrückt, so daß liier das Einlaßventil 17, 19 in bekannter Weise gebildet ist. Um den Doppelventilkörper 17 herum ist eine Vorratsdruckkammer 20 vorgesehen, die mit einem Anschluß 21 in Verbindung steht, an den eine Leitung 22 von einem Druckluftvorratsbehälter 23 angeschlossen ist.

Der Relaiskolben 2 weist abströmseitig eine weitere Dichtung 24 auf, so daß hierdurch auf seiner Abströiiiseite eine erste Teilwirkfläche 25 und zwischen den Dichtungen G und 24 eine zweite abströmseitige Teilwirkfläche 26 geschaffen wird. Die Teilwirkfläche 25 schließt an eine Br« .nskammer 27 und die Teilwirkfläehe 26 an eine Zwischenkammer 28 an. Die Bremskammer 27 steht mit einem Anschluß 29 in dauernder Verbindung, von dem eine Leitung 30 zu dem Federspeicherbremszylinder 12 führt. Die Zwischenkammer 28 ist mit einem Anschluß 31 verbunden, an den eine Steucrleitung 32 angeschlossen ist, die vom Zweikreisbremse ventil 11 ausgeht und u.a. auch zu Bremszyiindern 33 der Vorderachse führt. Es ist selbstverständlich entsprt chend möglich, den kombinierten Federspeicherbrems-

zylinder 12 der Vorderachse und die Bremszylinder 33 der Hinterachse zuzuordnen, wie dies in Ausnahmefällen geschieht. Der Relaiskolben 2 muß. wie in der Figur dargestellt, aus mehreren Teilen, nämlich dem inneren Kolben 2' und dem Ringkolben 2" bestehen, die aneinander über Anschläge 34 gegeneinander begrenzt verschiebbarsind.

Die Wirkungsweise des Überlastungsschutzrelaisventils gemäß der Figur ist folgende:

P.ei gelöster Betriebsbremse wird auch die Hilfs- und Feststellbremse gelöst, d. h. es wird über das Handbremsventil 15 und die Steuerleitung 14 Druckluft in die Steuerkammer 8 und damit auf die Teilwirkfläche 4 geschickt, während die Steuerkammer 7 zunächst drucklos ist. In der Vorratsdruckkammer 20 steht bei geschlossenem Einlaßventil 17, 19 Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter 23 an. Die zunächst festgebremste Hilfsbremse am kombinierten Federspeicherbremszylinder Xl wird nun gelost, indem der Fortsatz 16 auf den Doppeiventilkörper 17 auftrifft, das Auslaßventil 16, 17 geschlossen und in der Folge das Einlaßventil 17, 19 geöffnet wird, so daß Druckluft aus der Vorratsdruckkammer 20 in die Brennkammer 27 und von dort über Anschluß 29 und Leitung 30 in die betreffende Kammer des Federspeicherbrems/ylinders 12 gelangen kann, so daß die Feststellbremse entgegen der Kraft der Speicherfeder gelöst wird. Das Fahrzeug ist fahrbereit. Wird nun eine Betriebsbremsung durchgeführt, d. h. daß das Zweikreisbremsventii 11 betätigt wird, so strömt über beide Steuerleitungen 10 und 32 Druckluft einmal in die Steuerkammer 7 und zum anderen in die Zwischenkammer 28. Es findet ggf. eine geringfügige Bewegung des Relaiskolbens 2 statt, jedoch ohne daß an der Aussteuerung des Überlastungsschutzrelaisventils irgend etwas verändert wird. d. h. die Federspeicherbremse wird hierbei gelöst gehalten.

Wird nach Beendigung einer Betriebsbremsung eine Hilfsbremsung über das Handbremsventil 15 eingeleitet, also die Steuerleitung 14 und mit ihr die Steuerkammer 8 entlüftet, dann überwiegt die au! die abströmseitige Teilwirkfläche 25 des inneren Kolbens 2' einwirkende Kraft, wobei sich der innere Kolben 2' an dem Ringkolben 2" über die Anschläge 34 abstützt. Das Einlaßventil 17, 19 wird geschlossen und in der Folge das Auslaßventil 16, 17 geöffnet, so daß der Speicherraum des Federspeicherbremszylinders 12 übet die Leitung 30 und durch den Doppeiventilkörper 17 hindurch entlüftet wird. Demzufolge hat die Speicherfeder des Federspeicherbremszylinders 12 die Möglichkeit, sich auszudehnen und damit eine Hilfsbremsung am Federspeicherbremszylinder 12 auszulösen. Wird nun zusätzlich eine Betriebsbremsung über das Zweikreisbremsventii 11 ausgesteuert, wobei beide Bremskreise intakt sind, dann werden sowohl die Steuerkammer 7 als auch die Zwischenkammer 28 entsprechend mit Bremsdruck beaufschlagt. Der Druck in der Zwischenkammer 28 hält den Ringkolben 2" in Anlage am Gehäuse 1 in seiner oberen Stellung fest, während sich der innere Kolben 2' von den Anschlägen 34 am Ringkolben 2" lesen kann. Durch die Beaufschlagung der Teilwirkfläche 3 am inne- eo ren Kolben 2' wird das Auslaßventil 16, 17 geschlossen und das Einlaßventil 17, 19 geöffnet, so daß in dem Maße, wie der Betriebsbremsteil des kombinierten Federspeicherbremszylinders 12 betätigt wird, eine Entlastung der Federspeicherbremse stattfindet. Dies geschieht dadurch, daß entsprechend Vorratsluft aus der Vorratsdruckkammer 20 über das geöffnete Einlaßventil 17. 19 in die Bremskammer 27 und von dort in den Speicherraum des Federspeicherbremszylinders ausströmt. Selbstverständlich wirkt dieser Druck auch auf die abströmseitige Teilwirkfläche 25 ein, so daß eine Auswiegung der Kräfte mit entsprechender Abschlußstellung erfolgt.

Tritt dagegen bei einer Hilfsbremsung, die über das Handbremsventil 15 eingeleitet ist, und einer gleichzeitigen Betriebsbremsung über das Zweikreisbremsventii 11 im zweiten Kreis, dessen zugehörige Achse die Federspeicherbremszylinder 12 aufweist, also beispielsweise in der Steuerleitung 10. ein Defekt auf, während der andere, der Vorderachse zugeordnete Bremskreis intakt ist, dann fehlt der Steuerdruck in der Steuerkammer 7, so daß der Speicherraum des Federspeicherbremszylinders 12 entlüftet bleibt. Die Federspeicherbremse übt also eine Bremsung aus. Diese Bremsung bleibt auch während der Betriebsbremsung erhalten, so daß — bei dem angenommenen Defektfall — das Fahrzeug Über UlC BeiiicusuiemSc dci Vorderachse und über die Hilfsbremse an der Hinterachse abgebremst wird. Gleiches gilt selbstverständlich entsprechend, wenn die Federspeicherbremszylinder 12 nicht der Hinterachse, sondern der Vorderachse zugeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Überlastungsschutzrelaisventil für kombinierte Betriebs- und Federspeicherbremsanlagen von Fahrzeugen, insbesondere Straßenfahrzeugen, die einen ersten, insbesondere auf die Vorderachse einwirkenden Bremskreis, einen zweiten, insbesondere auf die Hinterachse einwirkenden Bremskreis und einen einen Federspeicherbremszylinder aufweisenden Hilfs- und Feststellbremskreis besitzen, mit einer Vorratsdruckkammer, einer Bremskammer sowie zwei Steuerkammern, wobei die Vorratsdruckkammer mit Druckluft aus einem Vorratsbehälter, die Bremskammer mit dem Lösedruck für die Federspeicherbremse, die eine Steuerkammer mit dem Bremsdruck des zweiten Bremskreises und die andere Steuerkammer mit dem Steuerdruck der Federspeicherbremse beaufschlagt ist, sowie mit einem aus einem inneren Kolben und einem diesen umgebenden Ringkuibcii bestehenden Relaiskolben, der auf einer seiner anströmseitigen Teilwirkflächen vom Druck in der einen Steuerkammer und auf einer zweiten, auf der gleichen Seite angeordneten Teilwirkfläche vom Druck in der anderen Steuerkammer beaufschlagt ist und der einen Doppelventilkörper betätigt, durch den die Bremskammer entweder mit der Vorratsdruckkammer oder mit der Atmosphäre verbindbar ist, wobei der Relaiskolben auf seiner der Bremskammer zugekehrten Rückseite zwei von einer "Meinung getrennte Teilwirkflächen aufweist, von denen die Teilwirkfläche des inneren Kolbens vom Druck in der Bremskammer beaufschlagt ist und wobei zwischen Rinpkolben und dem inneren Kolben ein eine Kraft bei Seaufschlagung der anströmseitigen Teüwirkfläche des Rmgkolbens übertragender Anschlag vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kolben (2') des Relaiskolbens (2) auf seiner anströmseitigen Teüwirkfläche (3) von dem zweiten, auf die mit Federspeicherbremszylindern (12) ausgerüstete Achse einwirkenden Bremskreis und der diesen umgebende Ringkolben (2") auf seiner anströmseitigen Teüwirkfläche (4) mit dem Steuerdruck der Federspeicherbremse beaufschlagt ist, und daß die andere, auf der der Bremskammer (27) zugekehrten Rückseite des Relaiskolbens (2) angeordnete Teüwirkfläche (26) von dem ersten, auf die nicht mit Federspeicherbremszylindern (12) ausgerüstete Achse einwirkenden Bremskreis beaufschlagt ist.

2. Überlasiungsschutzrelaisventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom ersten Bremskreis auf der Rückseite des Relaiskolbens (2) beaufschlagte Teüwirkfläche (26) gleich groß wie jede der beiden anströmseitigen Teilwirkflächen (3, 4) ausgebildet ist.

3. Überlastungsschutzrelaisventil nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß alle Teilwirkflächen (3,4,25,26) gleich groß ausgebildet sind.