DE2526560A1

DE2526560A1 - Steuerventil fuer eine pneumatische bremsanlage

Info

Publication number: DE2526560A1
Application number: DE19752526560
Authority: DE
Inventors: Marco Peruglia
Original assignee: Fiat SpA
Current assignee: Fiat SpA
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1975-12-18
Also published as: FR2274466A1; DE7518991U; GB1506290A; FR2274466B1

Description

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FIAT Societä per Azioni, Corso Marconi 10, Turin/Italien

Steuerventil für eine pneumatische Bremsanlage

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für eine pneumatische Bremsanlage eines Zugfahrzeuges zur Steuerung der Abbremsung eines Anhängers mit einem Einlaßanschluß, dem im Betriebszustand des Ventils ein pneumatisches Druckmittel zugeführt wird, sowie mit einem Steueranschluß, welcher im Betriebszustand des Ventils mit einem Bremsdruckregelkreis verbunden ist, und mit einer Ventileinrichtung zur Steuerung des Druckes des dem Steueranschluß zugeleiteten Druckmittels in Abhängigkeit von der Stellung eines Bremspedals der Bremsanlage .

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Pneumatische Bremsanlagen für Anhänger weisen im allgemeinen einen ersten Teil auf, der auf dem Zugfahrzeug installiert ist, sowie einen zweiten Teil, der auf dem Anhänger installiert ist. Der erste Teil umfaßt im wesentlichen einen Kompressor, pneumatische Bremszylinder zur Steuerung der Bremsen des Zugfahrzeuges, Ventileinrichtungen zur Regelung des den Bremszylindern in Abhängigkeit von der Stellung eines im Zugfahrzeug vorgesehenen Bremspedales zugeführten Luftdruckes und einen Luftbehälter, der von dem Kompressor aufgeladen wird und bei der Herstellung von geeigneten Verbindungen die für die Betätigung der Bremsen des Zugfahrzeuges benötigte Druckluft abgibt. Der zweite auf dem Anhänger installierte Teil der Bremsanlage weist einen Hilfsluftbehälter auf, welcher von dem auf dem Zugfahrzeug montierten Hauptluftbehälter mit Druckluft gespeist wird, sowie ein automatisch wirkendes Bremskraftverteilerventil, welches den Hilfsluftbehälter mit den Bremszylindern des Anhängers in Abhängigkeit von der Betätigung des im Zugfahrzeug angeordneten Bremspedals verbindet.

Die Steuerverbindung zwischen dem im Zugfahrzeug angeordneten Bremspedal und dem auf dem Anhänger angeordneten pneumatischen Bremskreis für die Bremszylinder erfolgt mit einem besonderen Ventil, das allgemein als Steuerventil bekannt ist. Das Steuerventil überträgt in Abhängigkeit von der Betätigung des Bremspedals ein Signal zu einem Druckreglerventil, über welches die im Zugfahrzeug montierten Teile der Bremsanlage mit den auf dem Anhänger montierten Teilen der Bremsanlage verbunden werden. Der Bremsdruck, der dem Anhänger zugeführt wird, ist proportional zum Bremsdruck, der in dem im Zugfahrzeug montierten Teil der Bremsanlage herrscht.

Steuerventile der vorgenannten Art besitzen den Nachteil, daß

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bei einem Fehler, z.B. einem Leck in dem Bremsdruckregelkreis der im Zugfahrzeug montierte Hauptluftbehälter den auf dem Anhänger montierten Teil der Bremsanlage weiter mit Druckluft speist, so daß er schnell entleert ist.

Um eine Bremsanlage zu schaffen, deren Funktionsweise selbst dann aufrechterhalten wird, wenn in dem Bremsdruckregelkreis ein Fehler auftritt, ist es möglich, in die Verbindungsleitung zwischen dem im Zugfahrzeug montierten Hauptluftbehälter und dem auf dem Anhänger montierten Teil der Bremsanlage ein Absperrventil, wie z.B. ein Magnetventil, einzubauen, welches von einem in dem Bremsdruckregelkreis angeordneten Drucksensor gesteuert wird. Es ist leicht ersichtlich, daß die Anordnung eines solchen Absperrventiles die Verwendung von komplizierten und teuren Vorrichtungen ebenso wie von einer Energiequelle erfordert, die von dem Hauptdruckluftkreis unabhängig ist.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, ein Steuerventil der vorgenannten Art zu schaffen, welches die beschriebenen Nachteile nicht aufweist.

Die Erfindung besteht darin, daß das Steuerventil eine Ventileinrichtung aufweist, welche die pneumatische Druckmittelströmung in die Bremsanlage des Anhängers unterbricht, wenn in dem die Bremszylinder der Anhängerbremsen steuernden pneumatischen Bremskreis ein Fehler auftritt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung kann das Steuerventil eine Zwischenfunktion zwischen dem Hebel einer Hand- oder Feststellbremse des Zugfahrzeuges und dem auf dem Anhänger montierten Teil der Bremsanlage ausführen. Zu diesem Zweck ist es gemäß einem weiteren

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Merkmal der Erfindung vorteilhaft, daß ein zusätzlicher Kolben vorgesehen ist, der entlang der Bewegungsachse der Venti!einrichtung zur Steuerung des der Ventileinrichtung zugeleiteten Druckes verschiebbar ist, daß der zusätzliche Kolben in einem Zylinder angeordnet ist und diesen in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt, wobei die erste Kammer auf der gleichen Seite des zusätzlichen Kolbens angeordnet ist wie die Ventileinrichtung und wobei die zweite Kammer auf der gegenüberliegenden Seite des zusätzlichen Kolbens angeordnet ist, daß der zusätzliche Kolben einen durch die erste Kammer hindurchgreifenden Schaft aufweist, der aus dem Zylinder herausragt und gegen die Ventileinrichtung anliegt, und daß die zweite Kammer im Betriebszustand des Steuerventils mit einer pneumatischen Druckmittelquelle verbunden ist, während die erste Kammer mit der gleichen Druckmittelquelle über eine zusätzliche zwischengeschaltete und an den Handbremshebel einer Hand- oder Feststellbremse des Zugfahrzeuges angeschlossene Ventileinrichtung verbunden ist, so daß die zusätzliche Ventileinrichtung eine Verbindung der ersten Kammer mit der Druckmittelquelle herstellt, wenn sich der Handbremshebel in der gelösten Stellung befindet, während die zusätzliche Ventileinrichtung die erste Kammer mit der Atmosphäre verbindet, wenn sich der Handbremshebel in der gespannten, die Bremse anziehenden Stellung befindet.

Durch diese Anordnung wird in vorteilhafter Weise bei normalen Betriebszuständen erreicht, daß der zusätzliche Kolben in der gelösten Stellung des Handbremshebels von den beiden Druckmitteln, die auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des Kolbens wirken, in einem Gleichgewichtszustand gehalten, wird, wobei die beiden Druckmittel keinen Einfluß ausüben, während andererseits beim Anziehen des Handbremshebels zum Feststellen der Feststellbremse der Druck in der ersten Kam-

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mer entlastet wird und der zusätzliche Kolben entgegen der Wirkung der den Druck des Strömungsmittels steuernden Ventile inr ich tung bewegt wird, wobei die Ventileinrichtung in eine Lage eingestellt wird, in welcher die Bremsen des Anhängers voll beaufschlagt sind.

Es ist vorteilhaft, wenn der Druck, der in der durch den zusätzlichen Kolben abgegrenzten ersten Kammer herrscht, genauso groß ist, wie der Druck des pneumatischen Strömungsmittels, welcher am Einlaßanschluß des Steuerventils anliegt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.1 einen Längsschnitt durch ein Steuerventil gemäß der Erfindung, das in das Bremssystem von Anhängern eingebaut ist, und

Fig.2 eine Längsschnittansicht ähnlich der Fig.1 durch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, wobei das Steuerventil ferner durch eine Feststellbremse des Zugfahrzeuges betätigbar ist.

Das in der Fig.1 dargestellte Bremssystem weist einen Kompressor 10 auf, der z.B. von dem Motor eines Traktors oder irgend eines anderen nicht dargestellten Zugfahrzeuges angetrieben sein kann. Der Kompressor 10 liefert Druckluft über eine Leitung 12 zu einem Hauptluftbehälter 14, der auf dem Zugfahrzeug angeordnet ist, und ferner zu dem Bremskreis für die nicht dargestellten Vorderradbremsen. Das Bremssystem wird von einem Bremspedal 15 gesteuert, welches von dem Fahrer des Zugfahrzeuges betätigt wird und auf einen Bremskraft-

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verteiler 16 einwirkt, der über eine Leitung 17 mit Druckluft versorgt wird. Die auf dem Zugfahrzeug angeordnete Bremsanlage weist einen Hilfsluftbehälter 18 auf, welcher über eine Leitung 22 mit einem automatisch wirkenden Bremskraftvertellerventil 20 verbunden ist, welches seinerseits über eine Leitung 26 mit den Bremszylindern 24 des Anhängers verbunden ist, von welchen nur einer dargestellt ist. Das an sich bekannte Bremskraftverteilerventil 20 besitzt zwei Steueranschlüsse 28 und 30, wobei der SteueranSchluß 28 mit einer zu dem Hauptluftbehälter 14 führenden Druckluftleitung verbunden ist, ,während der Steueranschluß 30 mit einem Bremsdruckregelkreis, allgemein als Regelkreis bezeichnet, verbunden ist, in welchem ein Steuerventil 100 gemäß der Erfindung angeordnet ist.

Das Steuerventil 100 weist einen ersten Steueranschluß 102 auf, welcher bei der Betätigung des Ventiles über eine Leitung 32 mit dem Bremskraf tver tei ler 16 verbunden ist, der mit dem Bremspedal 15 betätigbar ist. Ein zweiter Steueranschluß 104 des Steuerventils 1OO ist über eine Leitung 34 mit dem Hauptluftbehälter 14 verbunden. Das Steuerventil weist ferner Anschlüsse 106 und 108 auf, die über entsprechende Leitungen 36 bzw. 38 mit den Anschlüssen 28 und 3O des automatisch wirkenden Bremskraftverteilerventils 20 verbunden sind. Schließlich besitzt das Steuerventil 1OO eine Entlüftungsbohrung 110, die mit einem Drahtsieb 112 abgedeckt ist und in die freie Atmosphäre mündet. ■- ·■-

Das Steuerventil 100 besitzt ein im wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse, in welchem ein axialer Hohlraum 114 angeordnet ist, in dem ein erster mit einer Ringdichtung 118 ausgestatteter Kolben 116 gleitend gelagert ist. Der Kolben 116 besitzt einen rohrförmigen Schaft 120, der koaxial in einem

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hohlen Schaft 124 eines zweiten Kolbens 122 gelagert ist, welcher seinerseits in dem zylindrischen Hohlraum 114 gleitend gelagert ist und gegenüber der Wandung des zylindrischen Hohlraums 114 mittels einer Dichtung 126 abgedichtet ist.

Die beiden Kolben 116 und 122 grenzen eine erste Kammer 128 auf der Seite der größeren Kolbenfläche des Kolbens 116 ab, welche mit dem ersten Steueranschluß 102 verbunden ist, sowie eine zwischen den beiden Kolben 116 und 122 gelegene zweite Kammer 130, welche über die Entlüftungsbohrung 110 in die Atmosphäre entlüftet ist, und schließlich eine auf der Seite der größeren Kolbenfläche des Kolbens 122 angeordnete dritte Kammer 132, in welcher eine Feder 134 angeordnet ist, die gegen die größere Kolbenfläche des Kolbens 122 und gegen eine innere Ringschulter 136 des Ventilgehäuses anliegt. Die dritte Kammer 132 ist mit dem Anschluß 108 über eine Bohrung 138 verbunden und über die Leitung 38 mit dem Steueranschluß 30 des Bremskraftverteilerventils 20. Der Schaft 120 des Kolbens 116 und der Schaft 124 des Kolbens 122 sind mit Axialbohrungen 140 und 142 ausgestattet. In dem Schaft 120 des ersten Kolbens angeordnete Radialbohrungen 144 stehen mit der Axialbohrung 140 in Verbindung und verbinden in bestimmten Betriebsstellungen des Ventils die zweite Kammer 130 mit der dritten Kammer 132, so daß die Leitung 38 mit der Entlüftungsbohrung 110 verbunden und der Steueranschluß 30 zur Atmosphäre entlüftet werden. Die Axialbohrung 142 mündet mit ihrem vom Kolben 122 abgewandten Ende in einen ringförmigen Ventilsitz 143 ein.

Das Ventilgehäuse besitzt in der zweiten Kammer 130 eine innere Ringschulter 146, auf welcher eine ringförmige Metallscheibe 148 aufsitzt. Die Scheibe 148 weist eine zentrale Bohrung 150 auf, deren Durchmesser derart bemessen ist, daß der Schaft 124 frei hindurchgeht und eine ungehinderte Bewegung des Zwei-

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kolbensystems 116 und 122 ermöglicht wird. Eine Feder 152 liegt gegen die Scheibe 148 an und drückt einen mit dem ersten Kolben 116 zusammenwirkenden Begrenzungsring 154 gegen eine ringförmige Anlageflache 156, die an einem Ende des Ventilgehäuses vorgesehen ist.

An dem von der Kammer 130 abgewandten Ende der dritten Kammer 132 ist eine innere Scheibe 158 vorgesehen, welche gegen eine innere Ringschulter 160 des Ventilgehäuses anliegt und durch einen federnden Metallsprengring 162 gehalten wird. Die Scheibe 148 besitzt an ihrer dem Sprengring 162 gegenüberliegenden Seite einen vorstehenden ringförmigen Rand 164, welcher einen Ventilsitz bildet und eine Axialbohrung 166 der Scheibe 158 umgreift. Die Scheibe 158 bildet mit dem angrenzenden Ende des Ventilgehäuses eine Kammer 168, welche über eine Radialbohrung 170 mit dem Anschluß 106 verbunden ist. In dem der Scheibe gegenüberliegenden Boden der Kammer 168 ist ein vorstehender, ringförmiger Ventilsitz 172 angeordnet, welcher eine in dem Ventilgehäuse angeordnete axiale Aussparung 174 mit einem Boden 176 umgreift. Die Aussparung 174 steht über einen radialen Kanal 178 mit dem Steueranschluß 1O4 in Verbindung. In der Axialbohrung 166 ist ein Verschlußkolben 180 mit seinem Schaft 182 frei gleitend gelagert, wobei der Kolbenkopf 184 des Kolbens 180, der einen größeren Durchmesser als der Schaft 182 aufweist, in die Kammer 168 eingreift. Der Kolben 180 besitzt auf einer Seite des Kolbenkopfes 184 eine erste Ringdichtung 186 aus elastomeren Material, die mit dem Ventilsitz 172 zusammenwirkt, sowie auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite Ringdichtung 188, die mit dem Ventilsitz oder Rand 164 zusammenwirkt. Eine dritte Ringdichtung 190 ist auf dem von dem Kolbenkopf 184 abgewandten verdickten Ende des Schaftes 182 angeordnet und wirkt mit dem Ventilsitz 143 zusammen.

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Zwischen dem Boden 176 der Aussparung 174 und der angrenzenden Kolbenfläche des Kolbenkopfes 184 befindet sich eine Feder 192, die den Kolben 180 von dem Ventilsitz 172 weg gegen den Ventilsitz 164 drückt.

Während des normalen Betriebes, d.h. während des Betriebes in welchem das Bremssystem störungsfrei arbeitet, funktioniert das in der Fig.1 dargestellte erfindungsgemäße Steuerventil 1OO folgendermaßen. Von dem auf dem Zugfahrzeug montierten Hauptluftbehälter 14 wird Druckluft durch die Leitungen 34 und 36 und durch die Anschlüsse 104 und 106 zu dem automatisch wirkenden Bremskraftverteilerventil 20 geleitet, wobei Druckluft in dem Hilfsluftbehälter 18 zum Abbremsen des Anhängers gespeichert wird. Wenn die Bremsen nicht ansprechen, d.h. wenn das Bremspedal 15 unbelastet ist, dann wird der Kolben 116 unter der Einwirkung des Kolbens 122 und der Feder 134 im oberen Teil des Hohlraumes 114 in einer Ruhestellung gehalten, die in der Fig.1 dargestellt ist. Gleichzeitig wird der Verschlußkolben 180 unter, der Einwirkung der Feder 192 und des auf die größere Kolbenfläche des Kolbenkopfes 184 wirkenden Druckes in der Stellung gehalten, die in der Zeichnung dargestellt ist, wobei er von dem Sitz 172 abgehoben ist und gegen den Sitz 164 gedrückt wird. Auf diese Weise kann Druckluft von dem Hauptluftbehälter 14 unmittelbar zum Bremskraftverteilerventil 20 gelangen, während gleichzeitig verhindert wird, daß die Druckluft in die Leitung 38 des Regelkreises strömt.

Wenn mit dem in der Zeichnung dargestellten vollständigen Bremssystem eine Bremsung durchgeführt wird, dann arbeitet das Steuerventil 100 folgendermaßen. Von dem Hauptluftbehälter 14 wird dem Bremskraftverteilerventil 2O Druckluft

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zugeleitet, während die Betätigung des Bremspedales 15*in dem Regelkreis eine Druckbeaufschlagung der Kammer 128 hervorruft und damit eine Bewegung der Kolben 116 und 122 zum Kolben 180. Die Ringdichtung 190 legt sich gegen den Sitz 143 an und verschließt damit die Verbindung zwischen der dritten Kammer 132 und der mittleren zweiten Kammer 130. Unmittelbar hierauf erfolgt eine Verschiebung des Kolbens 18O, wodurch die Verbindung zwischen der Kammer 168 und der dritten Kammer 132, dem Anschluß 108 und der Leitung 38 des Regelkreises geöffnet wird. Die Druckluft kann daher vom Hauptluftbehälter 14 zur Leitung 38 strömen, so daß das automatisch wirkende Bremskraftverteilerventil 2O anspricht und den Hilfsluftbehälter 18 mit den Bremszylindern 24 verbindet, was ein Abbremsen des Anhängers zur Folge hat. Zwischen dem in der Kammer 128 und dem in der Leitung 38 des Regelkreises herrschenden Druck stellt sich ein Ausgleichszustand wieder ein, wenn das Bremspedal 15 losgelassen wird, so daß die Kolben 116 und 122 wieder angehoben werden und die Verbindung zwischen der dritten Kammer 132 und der mittleren Kammer 130 wieder öffnen, während gleichzeitig die Verbindung zwischen der dritten Kammer 132 und der Kammer 168 unterbrochen wird. Infolgedessen wird die von dem Bremskraftverteilerventil 2O zugeführte Druckluft allmählich durch die Äxialbohrungen 140 und 142, die Radialbohrungen 144, die Entlüftungsbohrung HO und durch die Drahtsiebabdeckung 112 in die Atmosphäre abgeleitet.

Wenn in dem Regelkreis z..B. an der Stelle A der Leitung 38 ein Fehler auftritt, dann funktioniert das Steuerventil während des Bremsvorganges folgendermaßen. Wenn das Bremspedal 15 niedergetreten wird, dann wird in der Kammer 128 ein bestimmter Druck erzeugt, so daß die Kolben 116 und 122 bis zu ihrem unten liegenden Hubende verschoben werden, da in der dritten Kammer 132 kein Gegendruck mehr herrscht. Die

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Verschiebung der beiden Kolben bewirkt gleichzeitig ein Verschließen der Verbindung zwischen der Aussparung 174 und der Kammer 168, da sich der Kolben 180 in Axialrichtung plötzlich nach unten bewegt, wobei sich die Ringdichtung 186 dichtend gegen den Sitz 172 anlegt. In diesem Betriebszustand ist der Hauptluftbehälter 14 sowohl von der Fehlerstelle A als auch von dem Steuerventil 100 abgeschnitten, während die in dem automatischen Regelkreis vorhandene Luft, d.h. die von dem Anschluß 28 kommende Luft über die Leitung 36, die Kammer 168, die Kammer 132, die Leitung 38 und die Fehlerstelle A in die Atmosphäre austritt. Das automatisch wirkende Bremskraftverteilerventil 20 reagiert auf den dadurch hervorgerufenen Druckabfall derart, daß eine sofortige Selbstbremsung des Anhängers durchgeführt wird. Dadurch spricht in an sich bekannter Weise das Sicherheitssystem des Bremssystems an und bewirkt ein augenblickliches Abbremsen des Anhängers mit maximalem Bremsdruck.

Bei einer starken Abbremsung würde ein plötzlicher Druckanstieg in der Kammer 128 ohne ein entsprechend schnelles Ansteigen des Ausgleichsdrucks in der Kammer 132 bewirken, daß sich die Kolben 116 und 122 zu ihrem Hubende in eine Schließstellung nach unten bewegen, in welcher sie die Verbindung zwischen der Aussparung 174 und der Kammer 168 unterbrechen. Um dies zu verhindern, ist eine Feder 152 vorgesehen, deren eines Ende gegen den Kolben 154 und deren anderes Ende gegen die Scheibe 148 anliegt. Die Feder 152 verzögert die Verschiebung der Kolben 116 und 122, nachdem sie sich um ein bestimmtes Stück in Richtung auf ihre Schließstellung zu bewegt haben, indem sie auf den Kolben 154 einwirkt, so daß eine genügende Luftmenge in die Kammer 132 gelangen kann.

Aus der Fig.1 ist ferner zu entnehmen, daß zwischen dem Anschluß 106 und der Leitung 36 eine Druckverlustanzeige 50

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vorgesehen ist/ die dauernd aufleuchtet, wenn der Druck in dem Hauptluftbehälter 14 unter ein bestimmtes Niveau fällt, bzw. flackert, wenn in dem Regelkreis ein Fehler auftritt, wie z.B. an der Stelle A in der Leitung 38, wobei die Druckverlustanzeige 50 jedesmal dann eingeschaltet wird, wenn das Bremspedal niedergetreten wird, und ausgeschaltet wird, wenn das Bremspedal losgelassen wird.

Das in der Fig.2 dargestellte Bremssystem entspricht im wesentlichen dem in der Fig.1 dargestellten Bremssystem, und identische oder sich gleichende Teile sind durch die gleichen Bezugszeichen wie in Fig.1 bezeichnet. Das in der Fig.2 dargestellte Bremssystem weist einen Kompressor 10 auf, welcher einem Hauptluftbehälter 14 über eine Leitung 12 Druckluft zuleitet, wobei der Hauptluftbehälter 14 auf dem Zugfahrzeug angeordnet ist und den Bremsdruck dem Anhängerbremskreis zuleitet. Das Bremssystem wird über einen Doppelbremskraftverteiler 16a, 16b mit einem Bremspedal 15 gesteuert, wobei der Doppelbremskraftverteiler ein erstes in dem Bremskreis für die Hinterradbremsen des Zugfahrzeuges eingebautes Ventil 16a und ein in den Bremskreis für die Vorderradbremsen des Zugfahrzeuges eingebautes zweites Ventil 16b aufweist. Die beiden Bremskreise für die Vorderradbremsen und die Hinterradbremsen sind ihrerseits mit entsprechenden Luftbehältern 14a und 14b verbunden, die z.B. über den Kompressor 10 mit Druckluft versorgt werden.

Der anhängerseitige Teil des Bremssystems weist einen Hilfsluftbehälter 18 auf, welcher über eine Leitung 22 mit einem an sich bekannten Bremskraftverteilerventil 20 verbunden ist, das seinerseits Druckluft über Leitungen 26 den Anhängerbremszylindern 24 zuleitet, von denen nur einer dargestellt ist. Das Bremszylinderverteilerventil 20 besitzt zwei Steuer-

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anschlüsse 28 und 30, von denen der Steueranschluß 28 mit dem Versorgungskreis des Hauptluftbehälters 14 verbunden ist, während der Steueranschluß 30 mit dem Regelkreis verbunden ist.

Das in der Fig.2 gezeigte Bremssystem weist ein erfindungsgemäßes Steuerventil 200 auf, welches zwei Steueranschlüsse 1O2a und 102b besitzt, die über entsprechende Leitungen 32a und 32b mit den entsprechenden Ventilen 16a bzw. 16b des Doppelbremskraftverteilers für den Vorderradbremskreis und Hinterradbremskreis des Zugfahrzeuges verbunden sind, wobei die Luft diesen Leitungen über zwei nut teilweise dargestellte Luftspeiseleitungen 33a und 33b zugeführt wird.

Ein weiterer Steueranschluß 104 des Steuerventils 200 ist über eine Leitung 34 mit dem Haupfcluftbehälter 14 verbunden. Das Steuerventil 200 besitzt ferner zwei Steueranschlüsse und 108, welche mittels Leitungen 36 und 38 entsprechend mit den Steueranschlüssen 28 und 30 des Bremskraftverteilerventils 2O verbunden sind. Schließlich mündet eine Entlüftungsbohrung 110 des Steuerventils 200 unmittelbar in die Atmosphäre.

Wie bei dem in der Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das im wesentlichen zylinderförmig ausgebildete Ventilgehäuse des Steuerventils 200 einen axialen Hohlraum 114 auf, in dem allerdings zwei Kolben 116a und 116b tandemartig gleitend gelagert sind, über dem Kolben 116a befindet sich eine Steuerkammer 128a, welche mit dem Steueranschluß 102a in Verbindung steht, und zwischen den Kolben 116a und 116b befindet sich eine weitere Kammer 128b, die mit dem Steueranschluß 102b verbunden ist. Diese Ausführung unterscheidet sich von der in der Fig.1 gezeigten Ausführung, welche an Stelle von zwei Kolben 116a und 116b einen einzigen Kolben 116 aufweist, der mit einem

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einzigen Steueranschluß 102 verbunden ist. Trotzdem entspricht die Funktionsweise der Kolben 116a und 116b im wesentlichen der Funktionsweise des in der Fig.1 gezeigten einzelnen Kolbens 116, wobei der Hauptunterschied auf der Tatsache beruht, daß das in der Fig.2 gezeigte Ausführungsbeispiel des Steuerventils 200 sowohl zu Steuerung des Hinterradbremskreises und des Vorderradbremskreises des Zugfahrzeuges als auch eines einzigen Anhangerbremskreises geeignet ist.

Wie bei dem in der Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt der Kolben 116b einen Schaft 120, welcher in einem hohlen Schaft 124 eines Kolbens 122 gleitend gelagert ist, der seinerseits für die Verwendung von Kolbenringdichtungen in dem Hohlraum 114 strömungsmitteldicht gleitend gelagert ist. Zwischen den beiden Kolben 116b und 122 befindet sich eine weitere Kammer 130. Auf der Seite der größeren Kolbenfläche des Kolbens 122 befindet sich eine dritte Kammer 132, in welcher eine Feder 134 angeordnet ist. Die Feder 134 liegt gegen die untere größere Kolbenfläche des Kolbens 122 und gegen eine innere Ringschulter 136 des Ventilgehäuses an. Die Kammer 132 ist mit dem Steueranschluß 108 über eine in dem Ventilgehäuse vorgesehene Bohrung 138 verbundung. Der Schaft 120 des Kolbens 116b und der Schaft 124 des Kolbens 122 besitzen Axialbohrungen 140 und 142 und Radialbohrungen 144, über welche in bestimmten Betriebszuständen des Systems zwischen der Kammer 132 und der mittleren Kammer 130 eine Verbindung hergestellt wird und die Leitung 38 des- Regelkreises infolgedessen über die Entlüftungsbohrung 110 in die Atmosphäre entlüftet wird.

Die Axialbohrung 142 des Kolbens 122 mündet an ihrem unteren Ende in einen ringförmigen Ventilsitz 143 ein. In der mittleren

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Kanuner 130 trägt das Ventilgehäuse eine ringförmige Scheibe 148 mit einer zentralen Bohrung 150 für den Durchgang des Kolbenschaftes 124. Eine Feder 152 liegt mit einem Ende gegen die Scheibe 148 und mit ihrem.anderen Ende gegen einen gleitend gelagerten Begrenzungsring 154 an und drückt diesen Ring gegen eine innere Ringschulter 156 des Ventilgehäuses.

Im unteren Teil des Hohlraumes 114 des Ventilgehäuses ist unter der dritten Kammer 132 eine Scheibe 158 angeordnet, welche gegen eine innere Ringschulter 160 des Ventilgehäuses anliegt und mittels eines Sprengringes 162 federnd gegen die Schulter gehalten wird. An seiner nach unten weisenden Seite besitzt die Scheibe 158 einen ringförmigen vorstehenden Rand 164, welcher einen Ventilsitz bildet, und weist ferner eine axiale Durchgangsbohrung 166 auf. Unter der Scheibe 158 befindet sich in dem Gehäuse eine Kammer 168, welche über eine Radialbohrung 170 mit dem Druckluftanschluß 106 verbunden ist. In dem Boden der Kammer 168 ist ein ringförmiger vorstehender Rand 172 angeordnet, welcher als Ventilsitz dient und eine axiale Aussparung 174 umschließt, die am Boden 176 des Ventilgehäuses endet. Die Aussparung 174 steht über einen radialen Kanal 178 mit dem Steueranschluß 1O4 in Verbindung.

In der Axialbohrung 166 ist ein Verschlußkolben 180 mit seinem Schaft 182 mit einem Spiel frei verschieblich gelagert, und der Verschlußkolben 180 weist einen vergrößerten Kolbenkopf 184 auf, der in die Kammer 168 eingreift. Der Verschlußkolben 180 besitzt an der unteren Fläche des Kolbenkopfes 184 eine erste Ringdichtung 186 aus elastomerem Material, die mit dem Ventilsitz 172 zusammenwirkt, sowie auf der oberen Fläche des Kolbenkopfes 184 eine zweite Ringdichtung 188 aus elastomerem Material, die mit dem Ventilsitz 164 zusammenwirkt. Schließlich ist auf einem verdickten oberen Teil des Schaftes

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182 eine dritte Ringdichtung 190 aus elastomerem Material befestigt, die mit dem Ventilsitz 143 zusammenwirkt. Zwischen dem Boden 176 der Aussparung 174 und der unteren Fläche des Kolbenkopfes 184 ist eine Feder 192 angeordnet, die den Kolben 180 von dem Sitz 172 abhebt und gegen den Sitz 164 drückt.

Die Ausführung des in der Fig.2 gezeigten vorbeschriebenen Ventils entspricht mit Ausnahme der Unterteilung des Steuerkolbens 116 in zwei Steuerkolben 116a und 116b dem in der Fig.1 gezeigten Ventil.

Im normalen Betrieb funktioniert das in der Fig.2 gezeigte Steuerventil 200 genauso wie das in der Fig.1 gezeigte Steuerventil 100_r d.h. bei einem Betrieb des Bremssystems mit gelösten Bremsen, beim Bremsen durch ein Niedertreten des Bremspedals 15, und in dem Fall eines in dem Bremsdruckregelkreis auftretenden Fehlers. Diese drei Betriebszustände sollen daher nicht noch einmal beschrieben werden.

Bei dem in der Fig.2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kammer 128a des Ventilgehäuses an ihrer Oberseite durch eine Stirnwand 193 verschlossen. Oberhalb dieser Stirnwand 193 ist ein zusätzliches Gehäuse 194 angeordnet, das dichtend auf das Hauptgehäuse des Ventils aufgesetzt ist. Das Zusatzgehäuse 194 besitzt einen inneren Zylinderraum 196, in welchem ein zusätzlicher Kolben 198 strömungsmitteldicht gleitend gelagert ist, wobei die Dichtung gegenüber der Wandung des Zylinderraumes 196 mittels einer Ringdichtung 201 erreicht wird. Der Kolben 198 besitzt einen zentralen Schaft 202, welcher mit Hilfe einer Ringdichtung 204 strömungsmitteldicht in einer sich in der Stirnwand 193 befindlichen Bohrung 206 gelagert ist und in die Kammer 128a eingreift. Der Schaft 202 liegt gegen einen zentralen Vorsprung 207 des Steuerkolbens

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116a an.

Das Zusatzgehäuse 194 besitzt einen Steueranschluß 208, welcher über eine Bohrung 210 mit einer zwischen dem zusätzlichen Kolben 198 und der Stirnwand 193 angeordneten ersten Kammer 212 in Verbindung steht. Oberhalb der Kolbenfläche des Kolbens 198 ist eine der Kammer 212 gegenüberliegende zweite Kammer 214 angeordnet. Mittels in dem Zusatzgehäuse 194 angeordneter Bohrungen 216 und 218 ist die zweite Kammer 214 mit einem Ende einer Leitung 220 verbunden, die an einer · Seite des Ventilgehäuses entlangläuft und mit ihrem anderen Ende an eine in dem Ventilgehäpse vorgesehene Bohrung 222 angeschlossen ist, so daß die Leitung 220 ebenfalls mit der Aussparung 174 und damit mit dem Steueranschluß 104 verbunden ist. Nach dem Zusammenbau des Steuerventils 200 ist deshalb die zweite Kammer 214 dauernd mit dem Hauptluftbehälter 14 verbunden.

Mit dem Steueranschluß steht "eine Leitung 40 in Verbindung, die über ein Ventil 42 an die Leitung 34 angeschlossen ist, wobei das Ventil 42 mit einem von Hand bedienbaren Hebel einer Handbremse oder Feststellbremse des Zugfahrzeuges bedienbar ist. Das Ventil 42 ist derart ausgelegt, daß es eine Verbindung zwischen der Leitung 34 und der Leitung 40 herstellen kann und damit zwischen der ersten Kammer 212 und der Leitung 34, wenn der. Hebel 44 nicht betätigt wird und sich in seiner gelösten Stellung befindet. Eine Betätigung des Hebels 44 zum Anziehen der Feststellbremse bewirkt ein Absperren der Leitung 40 stromauf des Ventiles 42 und über eine öffnung 46 des Ventils 42 eine Verbindung der Leitung mit der Atmosphäre, so daß die erste Kammer 212 in die Atmosphäre entlüftet wird.

Wenn bei einem normalen Betriebszustand das Bremspedal 15

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zum Abbremsen niedergetreten wird, dann wird der Kolben 198 in einem Gleichgewichtszustand gehalten und übt keinen Einfluß auf den Kolben 116a oder auf die anderen Teile des Steuerventils aus, da auf beiden Seiten des Kolbens 198, d.h. in den Kammern 212 und 214 der gleiche Druck herrscht. Die Wirkung des in der Kammer 212 herrschenden Druckes wird dadurch verstärkt, daß z.B. eine schwache Schraubenfeder 224 in der Kammer vorgesehen ist, welche mit einem Ende gegen die Stirnwand 193 und mit ihrem anderen Ende gegen den Kolben 198 anliegt. Diese Feder 224 sorgt dafür, daß der Kolben 198 in dem vorbeschriebenen Gleichgewichtszustand keine Kraft auf den Kolben 116a ausübt.

Wenn der Hebel 44 der Handbremse zum Ansprechen der Handbremse betätigt wird, dann wird die erste Kammer 212 druckentlastet, während der Luftdruck in der zweiten Kammer 214 bleibt, so daß der Kolben 198 unter Überwindung der Federkraft der schwachen Feder 224 in Richtung des Kolbens 116a verschoben wird. Der Kolben 198 verschiebt dann die Kolben 116a, 116b und 122 mit seinem Schaft 202 so weit, bis der Ventilsitz 143 gegen die Ringdichtung 190 zur Anlage kommt, wobei die Verbindung zwischen der Kammer 132 und der mittleren Kammer 130 unterbrochen wird. Unmittelbar darauf erfolgt eine Verschiebung des Kolbens 180, was ein öffnen der Verbindung zwischen der Kammer 168 und der Kammer 132, dem Anschluß 108 und der Leitung 38 des Regelkreises zur Folge hat. Nun kann die Druckluft vom Hauptluftbehälter 14 zur Leitung 38 des Regelkreises gelangen, so daß das automatisch wirkende Bremskraftverteilerventil 2O anspricht und dafür sorgt, daß der Bremsdruck dem Bremssystem des Anhängers vom HiIfsluftbehälter 18 zugleitet wird.

Das Bremsen erfolgt daher in genau der gleichen Weise als ob ein Niedertreten des Bremspedales 15 erfolgen würde und der

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Druck den beiden Kolben 116a und 116b zugeleitet wird. Wenn jedoch ein Bremsen mittels der Handbremse oder Feststellbremse erfolgt, dann werden die Bremsen des Anhängers mit dem vollen Bremsdruck beaufschlagt, ohne daß eine Bremsdruckregelung stattfindet, genauso wie das Ventil 42 ohne Zwischenstufen arbeitet, d.h. entweder voll geöffnet oder voll geschlossen ist.

Solange wie der Hebel 44 der Handbremse oder Feststellbremse in seiner betätigten Stellung verbleibt, kehren die Kolben 122, 116b und 116a infolge des in der Kammer 214 herrschenden Druckes nicht in ihre Ausgangslage zurück, obwohl der über die Leitung 38 des Regelkreises in die Kammer 132 eingeleitete Druck die Kolben in ihre Ausgangslage zurückzuschieben versucht. Ein Lösen der Bremsen des Anhängers kann daher nicht stattfinden.

VJenn der Hebel 44 zum Lösen der Bremsen in seine Ruhestellung zurückgestellt wird, dann wird wieder Druckluft in die Kammer 212 eingeleitet, und dieser Druck bewirkt zusätzlich zur Kraft der Feder 224 eine Rückstellung des Kolbens 198 in seine Ausgangslage, d.h. eine Verschiebung des Kolbens in bezug auf die Fig.2 nach oben, so daß die Kolben 116a, 116b und 122 in ihre Ausgangslagen zurückkehren können, wodurch die Bremsen gelöst werden.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung die Anwendung der Erfindung bei Steuerventilen mit besonderen Merkmalen beschrieben wurde, sei erwähnt, daß die Ventileinrichtungen, die den Hauptluftbehälter 14 von dem Bremskreis des Anhängers im Falle eines im Bremsdruckregelkreises auftretenden Fehlers abtrennen, auch bei anderen Steuerventiltypen Verwendung finden können.

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Claims

P atentan Sprüche

Steuerventil für eine pneumatische Bremsanlage eines Zugfahrzeuges zur Steuerung der Abbremsung eines Anhängers mit einem Einlaßanschluß, dem im Betriebszustand des Ventils ein pneumatisches Druckmittel zugeführt wird, sowie mit einem Steueranschluß, welcher im Betriebszustand des Ventils mit einem Bremsdruckregelkreis verbunden ist, und mit einer Ventileinrichtung zur Steuerung des Druckes des dem Steueranschluß zugeleiteten Druckmittels in Abhängigkeit von der Stellung eines Bremspedals der Bremsanlage, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuerventil (100, 200) eine Ventileinrichtung (180) aufweist, welche die pneumatische Druckmittelströmung in die Bremsanlage des Anhängers unterbricht, wenn in dem die Bremszylinder (24) der Anhängerbremsen steuernden pneumatischen Breraskreis (38) ein Fehler auftritt.

Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerung der Ventileinrichtung (180) während des Betriebszustandes des Steuerventils (100, 200) durch den Druck des sich in dem Bremskreis (34) des Zugfahrzeuges befindlichen pneumatischen Druckmittels erfolgt.

Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung einen beweglichen, mit einer Dichtung (186) versehenen Verschlußkörper ,(180) aufweist, der auf einen zwischen den beiden Anschlüssen (104, 108) angeordneten Ventilsitz (172) aufsetzbar ist, wobei die axiale Verschiebung des Verschlußkörpers für die Steuerung der pneumatischen

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Druckmittelströmung in Abhängigkeit von der Betätigung des Bremspedales (15) mittels einer den Verschlußkörper von dem Ventilsitz wegdrückenden Feder (192) und mittels eines Hauptkolbens (122) erfolgt.

4. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein zusätzlicher Kolben (198) vorgesehen ist, der entlang der Bewegungsachse der Ventileinrichtung (116a, 116b, 122) zur Steuerung des der Ventileinrichtung zugeleiteten Druckes verschiebbar ist, daß der zusätzliche Kolben in einem Zylinder (196) angeordnet ist und diesen in eine erste Kammer (212) und eine zweite Kammer (214) unterteilt, wobei die erste Kammer auf der gleichen Seite des zusätzlichen Kolbens angeordnet ist wie die Ventileinrichtung und wobei die zweite Kammer auf der gegenüberliegenden Seite des zusätzlichen Kolbens angeordnet ist, daß der zusätzliche Kolben einen durch die erste Kammer hindurchgreifenden Schaft (202) aufweist, der aus dem Zylinder herausragt und gegen die Ventileinrichtung anliegt, und daß die zweite Kammer im Betriebszustand des Steuerventils (200) mit einer pneumatischen Druckmittelquelle (14) verbunden ist, während die erste Kammer mit der gleichen Druckmittelquelle über eine zusätzliche zwischengeschaltete und an den Handbremshebel (44) einer Hand- oder Feststellbremse des Zugfahrzeuges angeschlossene Ventileinrichtung (42) verbunden ist, so daß die zusätzliche Ventileinrichtung eine Verbindung der ersten Kammer mit der Druckmittelquelle herstellt, wenn sich der Handbremshebel in der gelösten Stellung befindet, während die zusätzliche Ventileinrichtung die erste Kammer mit der Atmosphäre verbindet, wenn sich der Handbremshebel in der gespannten, die Bremse anziehenden Stellung befindet.

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5. Steuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine Federeinrichtung (224) vorgesehen ist, die den zusätzlichen Kolben (198) von der Ventileinrichtung (116a, 116b, 122) wegdrückt.

6. Steuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Federeinrichtung von einer Schraubendruckfeder (224) gebildet ist, die in der ersten Kammer (212) angeordnet ist.

7. Steuerventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die pneumatische DruckmittelgueHe 14 an den Einlaßanschluß (104) des Steuerventils (100, 200) angeschlossen ist.

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