DE2246242C2 - Anhängersteuerventil für Zweikreis- Druckluftbremsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anhängersteuerventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiges Anhängersteuerventil ist bekannt (DE-OS 16 558).

Diesem bekannten Anhängersteuerventil liegt das Problem der Voreilung der Anhängerbremse zugrunde. Dabei ist ein den eingesteuerten Druck unterliegender und die Ventilsteuerung stufbar machender Rückwirkkolben verwendet, der durch ein vorgespanntes Federelement erst nach dem Überwinden der Vorspannung des Federelements durch den in die Anhängerbremsleitung eingesteuerten Druck an der Rückwirkung dieses eingesteuerten Druckes auf das Anhängersteuerventil teilnimmt

Die auf diese Weise erzielbare Abstufbarkeit ist aber für eine feinfühlige Steuerung zu grob. Insbesondere beim Anbremsen kann der eingesteuerte Druck zu hoch sein.

Zwar ist es bereits bekannt, bei einem Anhängersteuerventil zur Abstufbarkeit zwei ineinander angeordnete Aktions- und Reaktionskolben zu verwenden (DE-OS 19 58 808). 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 nur grob ist

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

Die genannte Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

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

F i g. 1 ein Anhängersteuerventil mit einstellbarem Knickpunkt,

F i g. 2 ein Schaubild über den Druckverlauf und
F i g. 3 eine andere Ausführung des Anhängersteuerventiles.

Ein Anhängersteuerventil hat ein Gehäuse 1, in dessen oberem Teil zwei Bremskolben 2 und 3 gleichen Außendurchmessers angeordnet und beweglich sind.

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 zum 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 3 liegt. Der Bremskolben 3 trägt eine einfache Ringdichtung 12 und hat einen hochgezogenen Ringansatz 13, der auf einem durchbohrten Zylinderzapfen 14 des ersten Bremskolbens 2 abgedichtet gleiten kann.

Auf der anderen Seite des zweiten Bremskolbens 3 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 17 liegt auf einem Federteller 18, der zum Durchtritt von Axialansätzen 19 eines ersten Kolbenteiles 20 eines Rückwirkkolbens 20/23 mit Durchbrüchen 22 versehen ist. Der erste Kolbenteil 20 ist über die Axialansätze 19 ständig mechanisch mit den beiden Bremskolben, und zwar über den zweiten Bremskolben 3, verbunden.

Der erste Kolbenteil 20 hat einen kleinen Durchmesser und ist in einem zweiten 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 einer 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 Einlaßventilsjtz 29 eines Doppelsitzventil 29/30/31, dessen Ausiaßventilsitz 30 von dem ersten Kolbenteil 20 des Rückwirkkolbens 20/23 getragen wird. Der Schließkörper 31 des Doppelsitzventils 29/30/31 hat eine angeformte Dichtlippe 31', mit der er auf einem Rohrstück 32 gleitet Das Rohrstück 32 durchdringt das Doppelsitzventil 29/30/31 und weist einen Flansch 33 auf, mit dem es an dem den Auslaßventilsitz 30 tragenden ersten Kolbenteil 20 des Rückwirkkolbens 20/23 angreifen kann. Außerdem trägt das Rohrstück 32 ein Kolbenglied 34, das einerseits dem Vorratsdruck in einer Kammer 35 und andererseits dem Federspeicherdruck in einer Kammer 36 unterliegt.

Zwischen dem Auslaßventilsitz 30 und der Dichtlippe 3Γ hat das Rohrstück 32 mindestens einen kadialdurchbruch 37 zur Außeniuftverbindung des Druckwechselraumes 27. Schließlich ist im Druckwechselraum 27 noch eine Feder 38 angeordnet, die bestrebt ist, den ersten Kolbenteil 20 des Rückwirkkolbens 20/23 von dem Ventilschließkörper 31 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 16 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 17 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 Anhängerbremsleitung 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 Anhängersteuerventils. Fällt der die Leitung 5 versorgende Bremskreis I aus, so bleibt der Bremskolben 2 ebenfalls 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 38 in Richtung auf den Ventilschließkörper 31 bewegt und mit seinem Auslaßventilsitz 30 das Auslaßventil 30/31 schließt. Damit wird die Außeniuftverbindung der Anhängerbremsleitung 26 unterbrochen.

Weiterer Hub der Bremskolben 2 und 3 in Betätigungsrichtung bewirkt nun ein Abheben des Ventilschließkörpers 31 von dem gehäusefesten Einlaßventilsitz 29. Bei geöffnetem Einkßventil 29/31 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 F i g. 2 dargestellten Schaubiid über den Druckverlauf, in dem auf der Ordinate der Anhängerbremsdruck Pa und auf der Abszisse der Zugwagenbremsdruck pz 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, d. h. von dem Punkt 46 an ist die Voreilung des Anhängerbremsdrukkes 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 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 Anhängerbremsdruckes zu verändern. Dazu wird die Vorspannung der Feder 17 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 23 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 20/23 beeinflußt, so daß auch die Stufbarkeit des Anhängerbrems-Enddruckes verhältnismäßig fein ist.

Die gleiche vorteilhafte Stufbarkeit des Anhängersteuerventiles ist auch dann wirksam, wenn die Federspeicherbremsanlage zum Zwecke des Bremsens entlüftet wird. Druckabsenkung 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 seinem Flansch 33 den ersten Kolbenteil 20 mit dem Auslaßventilsitz 30 nach unten zieht, wodurch das Doppelsitzventil 29/30/31 umgeschaltet und die Anhängerbremse betätigt wird. Auch dabei erlaubt der Gegendruck in der Druckwechselkammer 27 ein gefühlvolles und feines Abstufen des Bremsdruckes.

Da der Vorratsdruck immer e'was höher liegt als der Druck in der Federspeicherbremsanlage, ist bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel zum Kräfteausgleich als Kolbenglied 34 ein Stufenkolben verwendet. Es ist abe·- auch möglich, als Kolbenglied einen Einfachkolben zu verwenden und diesen von der Kammer 36 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 Anhängersteuerventiles dargestellt. Da diese andere Ausführung aber der Bauart nach der Fig. 1 weitgehend entspricht, sind hier für entsprechende Teile die gleichen Bezugszahlen verwendet.

Der bauliche Unterschied gegenüber der Ausführung nach der Fig. 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 Gehäuses Γ ab. Mit seinem freien Ende wirkt das Federelement 50 auf den zweiten Kolbenteil 23 des Rückwirkkolbens 20/23 ein. Ein Außenluftanschluß 54 ist hier seitlich am Gehäuse angebracht, und ein den Flansch 33 und das Kolbenglied 34 tragendes Rohrstück 55 ist hier wesentlich kürzer ausgeführt als in der Fig. 1. Die Wirkungsweise des Anhängersteuerventiles nach der Fig. 3 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 Patentansprüche:

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, mit zwei gleichsinnig axial verschiebbaren Bremskolben, die einerseits vom Druck in der Anhängerbremsleitung und andererseits vom Bremsdruck in je einem der beiden Bremskreise beaufschlagt sind, mit einem einerseits dem in die Anhängerbremsleitung eingesteuerten Druck unterliegenden und andererseits von einem gegen das Gehäuse vorgespannten Federelement beaufschlagten Rückwirkkolben, der erst nach dem Überwinden der Vorspannung des Federelementes durch den in die Anhängerbremsleitung eingesteuerten Druck wirksam wird, sowie mit einem Doppelventilkörper, der zusammen mit einem an einem der Kolben angeordneten Ventilsitz ein Auslaßventil und mit einem am Gehäuse angeordneten Ventilsitz ein Einlaßventil zum Be- und Entlüften der Anhängerbremsleitung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückwirkkolben (20/23) aus zwei ineinanderliegenden und gegeneinander beweglichen Kolbenteilen (20 und 23) unterschiedlichen Durchmessers besteht, von denen der äußere Kolbenteil (23) von dem vorgespannten Federelement (17; 50) beaufschlagt ist und der innere Kolbenteil (20) den Ventilsitz (30) des Auslaßventils (30/31) trägt und über Axialansätze (19) ständig an dem einen der beiden Bremskolben (2 oder 3) anliegt.

2. Anhängersteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kolbenteil (23) einen Federteller (18) für das vorgespannte Federelement (17) trägt und daß der Federteller (18) zum freien Durchtritt der Axialansätze (19) des inneren Kolbenteiles (20) Durchbrüche (22) hat.

3. Anhängersteuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Federteller (18) aufliegende, vorgespannte Federelement (17) durch einen Zuganker (16) in Vorspannung gehalten und in seiner Vorspannung veränderbar ist.

4. Anhängersteuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (16) im Bereich eines Außenluftanschlusses (39) am Gehäuse (1) einstellbar gelagert ist.

5. Anhängersteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgespannte Federelement (50) an einem Federteller (51) anliegt, der sich an einer in einer Außenluftkammer (52) des Gehäuses (1) vorgesehenen Schulter (53) abstützt.

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