DE2246242A1

DE2246242A1 - Anhaengersteuerventil fuer zweikreisdruckluftbremsanlagen

Info

Publication number: DE2246242A1
Application number: DE2246242A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Beck; Manfred Siebold
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-09-21
Filing date: 1972-09-21
Publication date: 1974-03-28
Also published as: DE2246242C2; CH557248A; US3832015A; BR7307312D0; SE402437B; AT337554B; JPS4970334A; GB1426379A; ATA794973A; JPS5654260B2

Description

_Rt 1.1 1 5
2O.9.I972 He/Hs

Anlage zur Patent- und
Gebrauehsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1 Anhängersteuerventil für Zweikreis-Druckluftbremsanlagen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anhängersteuerventil für Zweikreis-Druckluftbremsanlagen von Straßenfahrzeugen, deren Anhängerbremsleitung in Abhängigkeit vom Bremsdruck in mindestens einem der beiden Bremskreise der Zugwagen-Betriebsbremse abgestuft be- und entlüftbar ist, wobei das Steuerventil zwei gleichsinnig axial verschiebbare Bremskolben aufweist, die einerseits vom Druck in der Anhängerbremsleitung, andererseits vom Bremsdruck in je. einem der beiden Bremskreise beaufschlagbar sind und einen mit einem Doppelventilkörper zusammenarbeitenden Ventilsitz tragen, derart, daß der Doppelventilkörper mit dem Ventilsitz ein Auslaßventil bildet, und bei dem der Einlaßventilsitz am Ventilgehäuse eingeordnet ist, welche bei den Ventilen zum Be- und Entlüften der Anhängerbremsleitung bestimmt sind.

Ein derartiges Ventil ist bekannt (CH 515 8I3). Bei diesem bekannten Ventil wird, beim Einsteuern die gesamte Reaktionsfläche über eine vorgespannte Feder unwirksam gehalten, bis der ansteigende

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Druck in der Anhängerbremsleitung den Rückwirkkolben an der den Auslaßventilsitz tragenden Kolbenstange zur Anlage bringt. Vor dem Anlegen des Rückwirkkolbens ist keine Abstufung des in die AnhängerbremsIeitung eingesteuerten Druckes möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anhängersteuerventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem nach Überwindung der Ventilansprechstufe sofort eine feine Abstufbarkeit des Druckes in der AnhängerbremsIeitung eintritt.

Zwar ist es bereits bekannt, zur Abstufbarkeit zwei ineinander angeordnete Aktions- und Reaktionskolben zu verwenden. (Dt-OS 1963879)i bei dieser bekannten Bauart ist aber eine Vielzahl von Kolben mit den dazu notwendigen Dichtungen verwendet. Außerdem ist der den Anhängerbremsdruck in seiner Höhe bestimmende^ zweite Kolbenteil des Bremskolbens verhältnismäßig klein, so daß die Stufbarkeit des Anhängerbremsdruckes grob ist.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung, dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise ein zweiteiliger, dem in der Anhängerbrems Ie itung eingesteuerten Druck unterliegender' und die Ventilsteuerung stufbar machender Rückwirkkolben verwendet ist, daß ferner ein erster Kolbenteil des Rückwirkkolbens ständig mechanisch mit einem von zwei das Anhängersteuerventil steuernden Bremskolben verbunden ist und einen Auslaßventilsitz trägt und daß ein zweiter Kolbenteil des Rückwirkkolbens durch ein vorgespanntes Federelement erst nach dem Überwinden der Vorspannung des Federelementes durch den in die AnhängerbremsIeitung eingesteuerten Druck an der Rückwirkung dieses eingesteuerten Druckes auf das Anhängersteuerventil teilnimmt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen

Fig. 1 ein Anhängerbremsventil mit einstellbarem

Knickpunkt,

Fig. 2 ein Schaubild über den Druckverlauf und Fig. J5 eine andere Ausführung des AnhängerbremsventiIes. Ein Anhängersteuerventil hat ein Gehäuse 1, in dessen oberem Teil zwei Bremskolben 2 und 3 gleichen Außendurchmessers angeordnet und beweglich sind.

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Ein Anschlußstutzen 4 dient zum Anschluß einer ersten, mit einem Bremskreis I verbundenen Bremsleitung 5 und stellt die Verbindung zu einem Bremsdruckraum 6 her, der über dem ersten Bremskolben 2 liegt. Der Bremskolben 2 hat eine aus. zwei axial „ hintereinander angeordneten Dichtringen bestehende Doppeldichtung 7. Zwischen den Dichtringen liegt ein Außenluftraum 8.

Ein zweiter Anschlußstutzen 9 ist zürn Anschließen einer zweiten, mit einem Bremskreis II verbundenen Bremsleitung 10 bestimmt und stellt die Verbindung zu einem Bremsdruckraum 11 her, der zwischen dem ersten-Bremskolben 2 und dem zweiten Bremskolben j5 liegt. Der Bremskolben J> trägt eine einfache Ringdichtung 12 und hat einen hochgezogenen Ringansatz Ij5, der auf einem durchbohrten Zylinderzapfen 14 des ersten Bremskolbens 2 abgedichtet gleiten kann. . .

Auf der anderen Seite des zweiten Bremskolbens ;> liegt ein Außenluftraum 15, in dem ein vorgespanntes und über einen Zuganker 16 in seiner Vorspannung veränderbares Federelement 17 angeordnet . ist, das als Schraubendruckfeder ausgebildet ist. Die Feder I7 liegt auf einem Federteller 18, der zum Durchtritt,von Axialansätzen 19 eines ersten Kolbenteiles 20 eines Rüekwirkkolbens 20/23 mit Durchbrüchen 22 versehen ist. Der erste Kolbenteil 20 ist .über die Axialansätze I9 ständig mechanisch mit den beiden Bremskolben, und zwar über den zweiten Bremskolben 3,· verbunden.

Der erste, Kolbenteil 20 hat einen kleinen Durehmesser und ist in einem zvreiten Kolbenteil 23 größeren Durchmessers beweglich, der eine Schulter 24 hat, mit der er sich bei seinem Wirksamwerden an dem ersten Kolbenteil· anlegt. Der zweiteilige Rückwirkkolben 20/23 bildet die bewegliche Wand/über einen Anschlußstutzen 25 an eine Anhängerbremsleitung 26 angeschlossenen Druckwechselkammer 27, deren andere Wand eine feste Gehäusewand 28 ist. Diese feste Gehäusewand 28 trägt den Einlaßventilsitz 2-9 eines Doppelsitzventiles 29/50/31, dessen Auslaßventilsitz 30 von dem ersten Kolbenteil 20 des Rüekwirkkolbens 20/23 getragen wird. Der Schließkörper 31 des Doppelsitzventils 29/30/5I hat eine angeformte Dichtlippe 31', mit der er auf einem Rohrstück J>2 gleitet. Das Rohrstück 32 durchdringt das Doppelsitzventil 29/30/3I und weist einen Flansch 33 auf, mit dem es an dem den Auslaßventilsitz 30 tragenden ersten

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Kolbenteil20 des Rückwirkkolbens 20/23 angreifen kann. Außerdem trägt das Rohrstück J52 ein Kolbenglied 34, das einerseitsdem Vorratsdruck in einer Kammer 35 und andererseits dem Federspeicherdruck in einer Kammer J>6 unterliegt.

Zwischen dem Auslaßventilsitz 30 und der Dichtlippe yi hat das Rohrstück 32 mindestens einen Radialdurchbruch 37 zur Außenluftverbindung des Druckwechselraumes 27. Schließlich ist im Druckwechselraum 27 noch eine Feder 28 angeordnet, die bestrebt ist, den ersten Kolbenteil 20 des Rückwirkk'olbens 20/23 von dem Ventilschließkörper 30 entfernt zu halten.

Das Kolbenglied 34 ist als Stufenkolben ausgebildet. Es liegt aber auf der Hand, das es bei Bedarf auch als Einfachkolben hergestellt sein und zum Erreichen unterschiedlicher Kraftabgabe mit einem Federglied kombiniert sein kann.

Der Zuganker l6 durchgreift das Rohrstück 32 mit Radialspiel und ist im Bereich eines Außenluftanschlusses 39 ^am Gehäuse 1 einstellbar gelagert. Dazu ist in einem Außenluft-Anschlußstutzen 40 eine Schulter 41 vorgesehen, auf der eine außerhalb der Mitte mehrfach axial durchlochte Mutter 42 liegt. In dieser Mutter 42 ist der Zuganker 16 mit einem Gewindestück 43 verstellbar, um die Vorspannung der Feder I7 zu verändern.

Das beschriebene Anhängersteuerventil arbeitet wie folgt:

Bei gelöster Bremse sind die Bremsleitungen 5 und 10 ohne Druck, und die beiden Bremskolben 2 und 3 sind in ihrer oberen Endstellung. Die AnhängerbremsIeitung 26 ist über den Druckwechselraum 27, über das offene Auslaßventil 30/31* den Durchbruch 37 und das hohle Rohrstück 32 entlüftet. Die Anhängerbremse ist unbetätigt.

Wenn bei intakter Anlage beide Bremsleitungen 5 und 10 zum Zwecke des Bremsens unter Druck gesetzt werden, gelangen auch die beiden Räume 6 und 11 unter Bremsdruck. Der Bremskolben 2 bleibt stehen, weil seine beiden gleichen Kolbenflächen unter gleichen Druck gelangen. Der Bremskolben 3 übernimmt dann eine Betätigung des Anhängersteuei'ventils. Fällt der die Leitung 5 versorgende Brems-

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kreis I aus, so bleibt der Bremskolben 2 e.benfalls stehen, und der Bremskolben 3 arbeitet allein. Wenn der an die. Leitung 10 angeschlossene Bremskreis II ausfällt, gelangt nur der Bremsdruckraum 6 unter Druck und der Bremskolben 2 betätigt dann das Anhängersteuerventil.

Bei allen drei beschriebenen Betätigungsmöglichkeiten wird die Bewegung eines oder beider Bremskolben 2, 3 über die Axialansätze 19 auf den ersten Kolbenteil 20 des Rückwirkkolbens 20/23 übertragen, der sich gegen die Kraft der Feder 3.8 in Richtung auf den Ventilschließkörper 30 bewegt und mit seinem Auslaßventilsitz 30 das Auslaßventil 30/3I schließt. Damit wird die Außenluftverbindung der Anhängerbremsleitung 26 unterbrochen.

Weiterer Hub der Bremskolben 2 und 3 in Betätigungsrichtung be-'wirkt nun ein Abheben des VentilschUeßkörpers 3I von dem gehäusefesten Einlaßventilsitz 29. Bei geöffnetem Einlaßventil 29/3I strömt Vorratsluft aus der Vorratskammer 35 in die Druckwechselkammer 27 und von dort in die Anhängerbremsleitung 26. Die Anhängerbremse erhält Druck. In dem in- der Fig.' 2 dargestellten Schaubild über den Druckverlauf, in dem auf der Ordinate der Anhängerbremsdruck pß und auf der Abzisse der Zugwagenbremsdruck p_z aufgetragen wurde, ist der Punkt 45 erreicht. Der Druck in der Anhängerbremse steigt nun bis zum Punkt 46 in dem Schaubild steil an, um die Anhängerbremse möglichst schnell zum Ansprechen zu bringen. Im Punkt 46 liegt ein Knickpunkt der Kurve, von dem aus die Kurve etwa auf einer 45°-Linie ansteigt, üL· von dem Punkt an ist die Voreilung der Anhängerbremsdurckes beendet. Das Ende der Voreilung wird im Anhängersteuerventil dadurch erreicht, daß der in die Anhängerbremsleitung eingesteuerte Druck am zweiten Kolbenteil 23 des Rückwirkkolbens 20/23 derart wirksam ist, daß dieser nach oben geht und sich mit seiner Schulter 24 an den Kolbenteil 20 anlegt. Diese alleinige Bewegung des zweiten Kolbenteils 23 findet statt gegen die Kraft der vorgespannten Feder 17 und ist beendet, wenn die Schulter 24 den Kolbenteil 20 berührt. Durch die Zweiteiligkeit des Rückwirkkolbens 20/23 wird t in dieser ersten Bremsphase eine Abstufbarkeit der Bremsung des Anhängers erreicht.

Die Lage des Knickpunktes auf der Kurve kann verändert werden, um die Höhe des ersten schnellen Anstiegs des Anhängerbrems-

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druckes zu verändern. Dazu wird die Vorspannung der Feder verändert, indem die Lage des Zugankers 16 im Gehäuse 1 durch Drehen am Gewindestück 43 verändert wird. Dann sind Kurvenverläufe erreichbar, wie sie in der Fig. 2 gestrichelt dargestellt sind.

Nach dem Anlegen des zweiten Kolbenteils 2j5 am ersten Kolbenteil 20 wirkt der Rückwirkkolben so, als ob er aus einem Stück bestände. Das Auswiegen des die Anhängerbremsen betätigenden Bremsdruckes wird nun von dem großflächigen Rückwirkkolben 20/25 beeinflußt, so daß auch die Stufbarkeit des Anhängerbrems-Enddruckes verhältnismäßig fein ist.

Die gleiche vorteilhafte Stufbarkeit des Anhangersteuerventiles ist auch dann wirksam, wenn die Federspeicherbremsanlage zum Zwecke des Bremsens entlüftet wird. Eruckabsenkung in der Kammer 36 bewirkt, daß der Überdruck in der Vorratskammer 35 das Kolbenglied 34 nach unten bewegt. An dieser Bewegung nimmt das mit dem Kolbenglied 34 fest verbundene Rohrstück 32 teil, das* mit dem Auslaßventilsitz 30 nach unten zieht,' wodurch das Doppelsitzventil 29/50/31 umgeschaltet und die Anhängerbremse betätigt wird. Auch dabei erlaubt der Gegendruck in der Druckwechselkarnmer 27 ein gefühlvolles und feines Abstufen des Bremsdruckes.

* mit seinem Flansch 33 den ersten Kolbenteil 20 Da der Vorratsdruck immer etwas höher liegt als der Druck in der Federspeicherbremsanlage, ist bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel zum Kräfteausgieich als Kolbenglied 34 ein Stufenkolben verwendet. Es ist aber auch möglich, als Kolbenglied einen Einfachkolben zu verwenden und diesen von der Kammer 56 her der Kraft einer Feder auszusetzen, die dann den Kräfteausgleich herstellt.

Wenn der Druck in den Bremsleitungen 5 und 10 oder der Druckabfall in der Kammer 36 beendet ist, gehen alle beweglichen Ventilteile wieder in ihre Ausgangsstellung zurück, und die Anhängerbremsleitung 26 wird über den Außenluftanschluß 39 entlüftet.

In der Fig. 3 ist eine andere Ausführung des Anhängerbremsventiles dargestellt. Da diese andere Ausführung aber der Bauart nach der Fig. 1 weitgehend entspricht, sind hier für entsprechende Teile die gleichen Bezugszahlen verwendet·.

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Der bauliehe Unterschied gegenüber der Ausführung nach der Pig, 1 besteht darin, daß hier ein den Knickpunkt 46 bestimmendes, vorgespanntes Federelement 50 nicht einstellbar ist. Es liegt auf einem feststehenden Federteller 51. Dieser Federteller 51 stützt sich an einer in einer Außenluftkammer 52 vorgesehenen Gehäuseschulter 53 eines Ventilgehäuses 1 ab. Mit seinem freien Ende wirkt das Federelement 50 auf den zweiten Kolbenteil 2j5 des Rückwirkkolbens 20/25 ein. Ein Außenluftanschluß 54 ist hier seitlich am Gehäuse angebracht, und ein den Flansch 55 und das Kolbenglied 54 tragendes Rohrstück '55 ist hier wesentlich kürzer ausgeführt als in der Fig. 1. Die Wirkungsvreise des Anhängersteuerventiles nach der Fig. 5 entspricht der des Ventils nach der Fig. 1, nur daß hier der Knickpunkt 46 durch die konstruktive Auswahl des Federelementes 50 festgelegt und nicht einstellbar ist. Die nochmalige Beschreibung der Wirkungsweise erübrigt sich. Eine solch einfachere Bauart kann für manche Zwecke ausreichend sein.

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Claims

Ansprüche

( 1.)Anhängersteuerventil für Zweikreis-Druckluftbremsanlagen von Straßenfahrzeugen, deren Anhängerbremsleitung in Abhängigkeit vom Bremsdruck in mindestens einem der beiden Bremskreise der Zugwagen-Betriebsbremse abgestuft be- und entlüftbar ist, wobei das Steuerventil zwei gleichsinnig axial verschiebbare Bremskolben aufweist, die einerseits vom Druck in der Anhängerbremsleitung, andererseits vom Bremsdruck in je einem der beiden Bremskreise beaufschlagbar sind und einen mit einem Doppelventilkörper zusammenarbeitenden Ventilsitz tragen, derart, daß der Doppelventilkörper mit dem Ventilsitz ein Auslaßventil bildet, und bei dem der Einlaßventilsitz am Ventilgehäuse angeordnet ist, welche beiden Ventile zum Be- und Entlüften der Anhängerbremsleitung bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter V/eise ein zweiteiliger, dem in die Anhängerbremsleitung (26) eingesteuerten Druck unterliegender und die Ventilsteuerung stufbar machender Rückwirkkolben (20/22) verwendet ist, daß ferner ein erster Kolbenteil (20) des Rückwirkkolbens (20/23) ständig mechanisch mit einem von zwei das Anhängersteuerventil steuernden Bremskolben (2,3) verbunden ist und einen Auslaßventilsitz (JO) trägt und daß ein zweiter Kolbenteil (23) des Rückwirkkolbens (20/23) durch ein vorgespanntes Federelement (17, 50) erst nach dem Überwinden der Vorspannung des Federelementes (17* 50) durch den in die Anhängerbremsleitung (26) eingesteuerten Druck an der Rückwirkung dieses eingesteuerten Druckes auf das Anhängersteuerventil teilnimmt.

dadurch gekennzeichnet,
2. Anhängersteuerventil nach Anspruch 1, daß der zweiteilige Rückwirkkolben (20/23) die bewegliche Wand einer an die Anhängerbremsleitung (26) angeschlossenen Druckwechselkammer (27) bildet, deren andere Wand eine feste Gehäusewand (28) ist, die einen Einlaßventilsitz (29) eines Doppelsitzventiles (29/30/3I) trägt.

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dadurch- gekennzeichnet,
3· Anhängersteuerventil nach Anspruch 2, , daß das Doppelsitzventil (29/50/51) von einem Rohrstück (32, 55) durchdrungen ist, das ein einerseits dem Vorratsdruck und andererseits dem Federspeicherdruck unterliegendes Kolbenglied (3²O trägt und das einen Flansch (33) aufweist, mit dem es an "dem den Auslaßventilsitz (30) trägenden ersten Kolbenteil (20) des Rückwirkkolbens (20/23) angreifen kann.

dadurch gekennzeichnet,
4. Anhängersteuerventil nach Anspruch 3* < daß das Rohrstück (32, 55) zwischen dem Auslaßventilsitz (30) und einer an einem Schließkörper (3I) des Doppelsitzventiles (29/30/3I) angeformten, das Rohrstück (32, 55) umschließenden Dichtlippe (31) mindestens einen Radialdurchbruch (37) zur Außenluftverbindung der Druckwechselkammer (27) hat. .

dadurch gekennzeichnet,
5. Anhängersteuerventil nach einem der Ansprüche 1 .- 4,

daß die beiden Kolbenteile (20, 23) des Rückwirkkolbens (20/23) in an sich bekannter Weise ineinander angeordnet sind und daß der zweite Kolbenteil (23) eine Schulter (24) hat, mit der er sich bei seinem Wirksamwerden an dem ersten Kolbenteil (20) anlegt.

dadurch gekennzeichnet,
6. Anhängersteuerventil nach einem der Ansprache 1 - 5*

daß der erste Kolbenteil (20) zur ständigen mechanischen Verbindung mit den Bremskolben (2, 3) Axialansätze (19) trägt.-

dadurch gekennzeichnet.
7. Anhängersteuerventil nach Anspruch 6, , daß der zweite Kolbenteil (23) einen Federteller (18) für das vorgespannte Federelement (17) trägt _Λ und daß der Federteller (18) zum . freien Durchtritt der Axialansätze (19) des ersten Kolbenteiles (20) Durchbrüche (22) hat.

dadurch gekennzeichnet,
8. Anhängersteuerventil nach Anspruch 7, daß das auf dem

Federteller (18) aufliegende vorgespannte Federelement (17)

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durch einen Zuganker (16) in Vorspannung gehalten und in seiner Vorspannung veränderbar ist.

dadurch gekennzeichnet,
9. Anhängersteuerventil nach Anspruch 8, daß der Zuganker (16) das Rohrs tue Ic (32) mit Radialspiel durchgreift und im Bereich eines Außenluftanschlusses (39) am Gehäuse (1) einstellbar gelagert ist.

dadurch gekennzeichnet _i
10. Anhängersteuerventil nach einen der Ansprüche 1 - 5* daß in einer Außenluftkammer (52) des Ventilgehäuses (l") eine Schulter (53) vorgesehen ist, an der sich ein Federteller (51) abstützt, der einem vorgespannten Federglied (50) als Anlage dient, das mit seinem freien Ende auf den zweiten Kolbenteil (23) des Rückwirkkolbens (20/23) einwirkt (Fig. 3)·

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