DE2324873A1

DE2324873A1 - Mehrkreis-druckluftbremsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2324873A1
Application number: DE19732324873
Authority: DE
Inventors: Hans Gruener
Original assignee: Graubremse GmbH
Current assignee: Graubremse GmbH
Priority date: 1973-05-17
Filing date: 1973-05-17
Publication date: 1974-11-21
Also published as: DE2324873B2; FR2229593A1; AT351381B; ATA301174A; FR2229593B3

Description

Graubremse GmbH, 69OO Heidelberg^ Eppelheimer Str_o 76

Mehrkreis-Druckluftbremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Mehrkreis-Druckluftbremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckluftbeschaffungseinrichtung, die entsprechend der Anzahl der Kreise Schutzventile und Behälter aufweist, und einem Mehrkreis-Bremsventil, welches einerseits an die Behälter und andererseits an die Bremsleitungen angeschlossen ist«

Derartige Druckluftbremsanlagen sind aus der DT-AS 1 176 500 und der DT-PS 1 175 095 bekannt. Die Schutzventile sind entsprechend der Anzahl der vorhandenen Kreise ausgebildet. Das Schutzventil ist in die von dem Druckregler der Druckluftbeschaffungseinrichtung kommenden Leitung eingeschaltet. Von ihm führen entsprechend der Anzahl der Kreise verschiedene Leitungen zu verschiedenen Behältern« Jede Schutzeinrichtung des Schutzventils besteht im wesentlichen aus einem kolbenartigen Stellglied^, welches von dem Druck einer Feder belastet ist. Die Schutzeinrichtung des Schutzventils öffnet erst dann, wenn der von der Druckluftbeschaffungseinrichtung gelieferte Druck die Federkraft überwindet»

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Da die bisher bekannten Schutzventile, die auch mehrkreisig ausgebildet sein können, in die Leitung zwischen dem Druckregler und den Behältern eingeschaltet sind, liegt es nahe, zur Vereinfachung des baulichen Aufwandes das Schutzventil entweder mit dem Druckregler oder mit den Behältern baulich zu vereinigen. So zeigt beispielsweise die DT-OS 2 233 144 einen Druckregler, in dem ein Schutzventil angeordnet ist. Es wirkt sich nachteilig aus, daß bei dieser Ausführungsform jeder einzelne Behälter mit einer gesonderten Leitung mit dem Druckregler bzw. dem dort eingebauten Schutzventil verbunden sein muß.

Die bisher beschriebenen Schutzventile dienen dem Schutz von Bremskreisen, die dem Zugfahrzeug und ggf. auch dem Anhänger zugeordnet sind. Aus der DT-OS 2 127 833 ist es bekannt, das Schutzventil in das Anhängersteuerventil einzubauen, um auf diese Weise den Bremskreis des Anhängers abzusichern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Mehrkreis-Druckluftbremsanlage der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich durch einfacheren Aufbau und das Einsparen von Leitungen kennzeichnet. In Weiterbildung der Erfindung soll vermieden werden, daß die Stellglieder der Schutzventile vor dem öffnen den Druckimpulsen der Druckluftbeschaffungseinrichtung ungedämpft ausgesetzt sind.

Die Mehrkreis-Druckluftbremsanlage der beschriebenen Art kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Druckluft beschaffungseinrichtung direkt mit dem Mehrkreis-Bremsventil verbunden ist und daß die Schutzventile in dem Mehrkreis-Bremsventil ein« oder an dieses angebaut sind. Damit ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der gesamten Druckluftbremsanlage, weil das Mehrkreis-Bremsventil in jedem Fall vorhanden sein muß und daher

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eine zusätzliche Bearbeitung zum Zwecke des Ein- oder Anbaus der Schutzventile nicht so sehr ins Gewicht fällt. Der wesentliche Vorteil ist ferner darin zu sehen, daß die von jedem Behälter zu dem Mehrkreis-Bremsventil führenden Leitungen sowohl als Zu- als auch als Ableitungen für die Druckluft benutzt werden« Es können daher die bisher üblichen einzelnen Leitungen zwischen dem Schutzventil und den Behältern entfallen»

Im allgemeinen empfiehlt sich der Einbau der Schutzventile in das Mehrkreis-Bremsventil, d_oh. die bauliche Vereinigung innerhalb des Gehäuses des BremsventilSo Hier tritt der besondere Vorteil aufj, daß auch das Bremsventil nur über einen einzigen Anschluß mit dem Druckregler der Druckluftbeschaf— fungseinrichtung verbunden sein muß. Es ist aber auch möglich, die Schutzventile an das Mehrkre is-Brems ventil anzubauen und sämtliche Schutzventile mit dem Druckregler durch eine gemeinsame, sich verzweigende Leitung anzuschließen Auch hierbei entfallen die bisher üblichen Leitungsverbin« düngen zwischen dem Schutzventil und den Behältern,,

Mit besonderem Vorteil sind die Schutzventile mit dem Mehrkreis-Bremsventil baulich vereinigt und koaxial zu der zugehörigen Ventilgruppe des jeweiligen Kreises im Gehäuse des Mehrkreis-Bremsventils angeordnet«, Hierdurch ergibt sich eine einfache Herstellung der verschiedenen Zylinder des Bremsventils sowie eine einfache MontägemÖglichkeit₀ Es ist hierbei auch möglich, die Ventilgruppe des Bremsventils und das Stellglied des Schutzventils - jeweils für einen Kreis - als Einsatz auszubilden und in das Gehäuse des Bremsventils einzuschieben. Zweckmäßig ist der Durchmesser des Einlaßsitzes jedes Kreises des Mehrkreis-Bremsventils kleiner als der Durchmesser des Stellgliedes jedes Schutzventiles« Dabei kann das Bremsventil, wie an sich bekannt, mit oberer Entlüftung ausgebildet sein» Eine einfache Entlüftungsmöglichkeit ergibt sich dann, wenn die

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Doppelventilkörper des Mehrkreis-Bremsventils hohl ausgebildet und im jeweiligen Stellglied des Schutzventils dichtend geführt sind« Damit wird eine untere Entlüftung erreicht.

Mit besonderem Vorteil weist das Mehrkreis-Bremsventil einen gemeinsamen, für sämtliche Schutzventile bestimmten Anschluß an die Druckluftbeschaffungseinrichtung auf» Diese Leitung führt direkt zum Druckregler. Im gemeinsamen Anschluß sämtlicher Schutzventile kann ein Nadelventil vorgesehen sein, um die Stellglieder der Schutzventile vor den Druckimpulsen des Luftpressers der Druckluftbeschaffungseinrichtung zu schützen bzw«, die Auswirkungen dieser Impulse zu mindern. Das Nadelventil ist zweckmäßig von einer einstellbaren Feder beaufschlagt und der Ventilkörper des Nadelventils weist einen von der einströmenden Druckluft beaufschlagten Kolben auf, so daß das Nadelventil nur im unteren Druckbereich wirksam ist, während im oberen Druckbereich der Durchgang zu den Stellgliedern vollständig freigegeben wird«

Der Erfindungsgedanke läßt verschiedene konstruktive Ausführungen und Anordnungen zu. Er ist anhand einiger Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Druckluftbremsanlage mit einem Querschnitt durch das Mehrkreis-Bremsventil,

Fig. 2 eine ähnliche Anlage wie Fig 1, jedoch mit abgeänderter Ausführungsform des Bremsventils,

Fig. 3 eine Hochdruckbremsanlage für einen Sattelzug,

Fig. 4 eine ähnliche Anlage, jedoch mit einer Federspeicherbremse für den Motorwagen,

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Figo 5 eine Druckluftbremsanlage für einen Lastkraftwagen und

Figo 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig_o 1»

Die in Fig, 1 dargestellte Mehrkreis~Druckluftbremsanlage besitzt eine Druckluftbeschaffungseinrichtung., die im wesentliehen aus einem Kompressor 1 und einem Druckregler 2 be» steht, die über die Leitung 3 miteinander verbunden sind. Vom Druckregler 2 führt die Leitung 4 zu dem Mehrkreis-Bremsventil 5₅ welches das Gehäuse 6 besitzt« Die Leitung ist am Anschluß 7 angeschlossen. Das Gehäuse 6 des Mehrkreis-Bremsventils 5 weist einen Anschluß 8 auf ^, von dem die Leitung 9 zu dem Vorratsbehälter 10 des einen Kreises führte Über den Anschluß 11 und die Bremsleitung 12 werden die Bremszylinder 13 zum Zwecke der Bremsung mit Druckluft beschickt. Von dem Anschluß 14- führt die Leitung 15 zu dem Vorratsbehälter 16 für den zweiten Kreis· Vom Behälter 16 führt die Vorratsleitung 17 zu dem einen Kupplungskopf 18» Vom Anschluß 19 führt die Bremsleitung 20 zu dem anderen Kupplungskopf 21.

Das Zweikreis-Bremsventil 5 ist in seinem oberen Teil in an sich bekannter Weise ausgebildet. Es sind in üblicher Weise zwei Doppelventilkörper 22 vorgesehen, die jeweils ein Einlaßventil und ein Auslaßventil mit Teilen des Gehäuses 6 und anderen beweglichen Teilen bilden. Koaxial zu jeder Ventilgruppe jedes Kreises ist ein Schutzventil 23 angeordnet. Jedes Schutzventil 23 besteht im wesentlichen aus einem im Gehäuse 5 vorgesehenen Zylinderraum 24·, in dem ein Kolben 25 dichtend geführt isto Jeder Kolben 25 stützt sich auf einer Feder 26 ab, deren Federkraft zweckmäßig einstellbar über eine Stellschraube 27 ausgebildet ist. Der Kolben 25 bildet mit einem eingezogenen Gehäuserand 28 ein Durchlaßventil für die Drucklüfte

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Koaxial zu dem Zylinderraum 24 ist eine Kammer 29 bei jedem Kreis angeordnet, die Verbindung zu den jeweiligen Anschlüssen 8 bzw. 14 hat. Das Mehrkreis-Bremsventil weist eine gemeinsame Entlüftung über den Kanal 30 auf_o

Die in Fig. 2 dargestellte Bremsanlage entspricht in den wesentlichen Teilen der Anlage gemäß Pig. I, jedoch stellt diese Anlage eine echte Zweikreis-Anlage für den Motorwagen allein dar. Es ist hier ein weiterer Anschluß 8' vorhanden, von dem die Leitung 9' zu dem Vorratsbehälter 10' führt. Ebenfalls ist ein zweiter Anschluß 11' vorgesehen, von dem eine weitere Bremsleitung 12' zu Bremszylindern 13' führt, die den zweiten Kreis realisieren. Es versteht sich, daß dieses Mehrkreis-Bremsventil auch beispielsweise dreikreisig ausgebildet sein kann, wobei der dritte Kreis für die Anhängerbremsung vorgesehen ist, wie dies anhand des zweiten Kreises in Fig. 1 dargestellt ist.

Die Doppelventilkörper 22' sind hier in anderer Weise ausgebildet. Sie sind zum Zwecke der Entlüftung hohl gestaltet und dichtend in den Kolben 25 geführt. Die Kolben können auch als Stellglieder der Schutzventile 23 bezeichnet werden. Es sind hierbei die Kanäle 30' vorgesehen, über die jeder Kreis gesondert entlüftet wird«,

Die Wirkungsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Bremsanlage mit dem Mehrkreis-Bremsventil ist folgendes

In den Fig. 1 und 2 ist die Stellung dargestellt, bei der weder die Bremse noch der Kompressor betätigt sind. Wird der Kompressor 1 betätigt, dann fließt Druckluft über die Leitung 3 und den Druckregler 2 sowie die Leitung 4 zum Anschluß 7 des Bremsventils 5· Hat sich in den Zylinderräumen 24, die sämtlich an den Anschluß 7

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angeschlossen sind, ein Druck aufgebaut, der der Kraft der Federn 26 entspricht, so werden die Kolben 25 entgegen der Kraft der Federn 26 verschoben, so daß die Durchlaßventlle öffnen und die Druckluft aus den Zylinderräumen 2h in die Kammern 29 übertreten kann. Über die Anschlüsse 8 bzw_o 8' und 14 werden die Behälter 10, 10' , 16 aufgefüllt„ Da die Bremse nicht betätigt ist, ist das Einlaßventil jedes Kreises geschlossen und das Auslaßventil jedes Kreises geöffnet. Bei. Betätigung der Bremse wird das Bremspedal niedergedrückt, wodurch in bekannter Weise die Auslaßventile an den Doppelventilkörpern 22 geschlossen und die Einlaßventile geöffnet werden«, Damit kann Druckluft aus den Behältern 10, 10', 16 über die Leitungen 9s 9' _s 15 in die Kammern 29 und von dort über die Bremsleitungen 12_S 12', 20 zu den jeweiligen Verbrauchern strömen_o Die Federn 26 sind auf den Sicherheitsdruck eingestellt, so daß die Schutzventile 25 während dieser Phase geöffnet bleiben',, Wird einer der Kreise defekt, beispielsweise durch Bruch der Bremsleitungen 12, 12' oder 20, dann schließt das entsprechende Schutzventil 23β Die Schutzventile 23 öffnen erst wieder bei Erreichen des Sicherheitsdruckes, wodurch die einströmende Luft über den defekten Kreis in die Atmosphäre strömt und das Arbeiten des Druckreglers damit unterbunden ist_o

Bei dem Lösen der Bremse findet die Entlüftung der Bremszylinder 13, 13' bzw. der Bremsleitungen 12, 12', 20 statt» Dies geschieht bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in oberer Entlüftung über den Kanal 30 gemeinsam, während gemäß Fig. 2 jeder Kreis gesondert über die Kanäle 30' entlüftet wM₀ Dabei bleiben die Schutzventile 23 geöffnet, so daß ein Druckausgleich zwischen den Behältern unterschiedlicher Kreise stattfinden kann_e

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Fig. 3 zeigt eine Hochdruckanlage mit gemindertem Druck für die Betriebsbremse für einen Sattelzug. Es findet hierbei ein Hochdruckkompressor 1 mit Selbststabilisierung Verwendung. In die Leitung 3* 4 ist ein Rückschlagventil 31 eingeschaltet. Die Behälter 10, 16 werden mit Hochdruck aufgefüllt. In der Vorratsleitung 17 zum Anhänger ist ein Druckbegrenzer oder Druckminderer 32 angeordnet. Dabei ist das Bremsventil 5 so ausgelegt, daß in ihm eine Druckminderung in den Bremsleitungen 12, 20 bewirkt wird. Auch hierbei werden die Leitungen 9, 15 zum Durchströmen der Druckluft in beiden Richtungen benut zt ο

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Anlage wie Figo 3* jedoch ist hier der Motorwagen mit einer Membranfederspeicherbremse ausgerüstet. Die Bremszylinder 33 sind, einmal über die Bremsleitung 12 im Rahmen der Betriebsbremse und zum anderen über das Handbremsventil 34 und die Leitung 35 im Rahmen der Hilfs- und/oder Feststellbremse ansteuerbar. Von den beiden Behältern 10, 16 führen die Leitungen 36 und 37 zu einem Mehrkreis-Drucksteuerventil 38 mit Druckbegrenzung und Rückschlagsicherung für die Federspeicher. An dieses Ventil 38 ist die Leitung 39 angeschlossen, die zu dem Handbremsventil 34 führt. Andererseits ist auch die Vorratsleitung 17 mit dem Kupplungskopf 18 angeschlossen. Auch hierbei sind die Schutzventile 23 in das Bremsventil 5 eingebaut, so daß hierüber die beiden Behälter 10, 16 abgesichert werden. Zusätzlich besitzt das Bremsventil 5 in baulicher Vereinigung das Rückschlagventil 31-

Die Druckluftbremsanlage gemäß Fig. 5 besitzt zwei Kreise auf dem Motorwagen, eine zusätzliche Hilfs- und/oder Feststellbremse und die Vorratsleitung 17 und Bremsleitung 20 für die Anhängerbremse. Das Mehrkreis-Drucksteuerventil 38 ist hier ohne Druckbegrenzung ausgebil-

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det. Das Handbremsventil ~$K hat eine zusätzliche Einrichtung zum Lösen der Federspeicherbremse bei Betätigen der Betriebsbremse, wenn die Feststellbremse eingelegt ist, um ein Aufstocken der Drücke zu vermeiden. Hierzu ist das Handbremsventil 34 über die Leitung 40 mit der Bremsleitung 12' verbunden. Es ist ein Anhängersteuerventil vorgesehen, welches über die Leitungen 42 und 42' an die Bremsleitungen 12, 12' angeschlossen ist. Das Anhängersteuerventil 41 ist als Relais ausgebildet und über die Leitung 43 mit der Vorratsleitung 17 verbunden. Darüber hinaus ist eine Leitung 44 vorgesehen, die zu der Leitung 35 der Hilfs- und/oder Feststellbremse führt.

Die Funktionen der Anlagen gemäß Fig. 3 bis 5 sind bekannt, An ihnen zeigt sich aber, daß die Leitungsverlegung infolge der besonderen Ausbildung des Bremsventiles 5 sehr viel einfacher durchzuführen ist als beim Stand der Technik,

Aus Fig. 6 ist insbesondere das Nadelventil 45 ersichtlich. Dieses besteht aus einer Nadel 46, an der ein Kolben 47 vorgesehen ist. Nadel 46 und Kolben 47 stützen sich über die einstellbare Feder 48 am Gehäuse 5 ab. Das Nadelventil 45 besitzt, einen verengten Querschnitt und dämpft somit die Druckimpulse des Kompressors 1. Die Schutzventile 23 bzw. die Zylinderräume 24 werden daher im unteren Druckbereich nur unter Abschwächung der Druckimpulse beaufschlagt. Im oberen Druckbereich, wenn die Schutzventile 23 geöffnet haben, ist auch der Kolben 47, der mit der einströmenden Druckluft beaufschlagt wird, entgegen der Kraft der Feder 48 verschoben, bis er an den Anschlägen 49 aufliegt. In dieser Stellung wird der verengte Querschnitt des Nadelventils 45 freigegeben, so daß nunmehr die von der Druckluftbeschaffungseinrichtung gelieferte Druckluft ungedämpft zu den geöffneten Schutzventilen 23

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gelangen kann. Hierdurch wird verhindert, daß die Schutzventile £2 im unteren Druckbereich eine Schaltfunktion ausführen.

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Claims

P at e η t a η s ρ r ü c he :

IJ M ehrkreis -Druckluft brems anlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckluftbeschaffungseinrichtung, die entsprechend der Anzahl der Kreise Schutzventile und Behälter aufweist, und einem Mehrkreis-Bremsventil, welches einerseits an die Behälter und andererseits an die Bremsleitungen angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftbeschaffungseinrichtung (1, 2, J5, 4) direkt mit dem Mehrkreis-Bremsventil (5) verbunden ist und daß die Schutzventile (23) in dem Mehrkreis-Bremsventil (5) ein- oder an dieses angebaut sind.

2c Mehrkreis-Druckluftbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzventile (23) mit dem Mehrkreis-Bremsventil (5) baulich vereinigt sind und koaxial zu der zugehörigen Ventilgruppe (22) des jeweiligen Kreises im Gehäuse (6) des Mehrkreis-Bremsventils (5) angeordnet sind«

3ο Mehrkreis-Druckluftbremsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet _s daß der Durchmesser des Einlaßsitzes jedes kreises des Mehrkreis-Bremsventils (5) kleiner als der Durchmesser des Stellgliedes (25) jedes Schutzventiles (23) ist.

4_O Mehrkreis »-Druckluftbremsanlage nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelventilkörper (22' ) des Mehrkreis-Bremsventils (5) zum Zwecke der Entlüftung hohl ausgebildet und im jeweiligen Stellglied (25) des Schutzventils (23) dichtend geführt sind«

5. Mehrkreis-Bremsventil nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrkreis-Bremsventil (5) einen gemeinsamen, für sämtliche Schutzventile (23) bestimmten Anschluß (7) an die Druckluftbeschaffungseinrichtung aufweist„

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6. Mehrkreis-Bremsventil nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß im gemeinsamen Anschluß (7) sämtlicher Schutzventile (2^) ein Nadelventil (45) vorgesehen ist.

7. Mehrkreis-Bremsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelventil (45) von einer einstellbaren Feder (48) beaufschlagt ist.

8. Mehrkreis-Bremsventil nach Anspruch β und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (46) des Nadelventils (45) einen von der einströmenden Druckluft beaufschlagten Kolben (47) aufweist.

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