DE1810312B2 - Druckluft-Bremssystem für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckluft-Bremssystem für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Federspeicherbremszylinder, dessen Speicherfeder durch ein druckempfindliches Glied (Kolben) unter Vorratsdruck gespannt wird und bei sinkendem Druck die Bremsen betätigt, sowie mit einem zum Überwachen der Füllung und Entleerung des Speicherraumes des Federspeicherbremszylinders bestimmten, vorzugsweise handbetätigten Bremsventil und mit einem parallel zu dem Bremsventil angeordneten Hilfsventil, das zum hilfsweisen Lösen der bremsen Luft aus einer

ίο Hilfsvorratsleitung in den Federspeicherbremszylinder gelangen läßt.

Bei solchen Bremssystemen besteht das Problem, den Federspeicher bei Ausfall des Vorratsdruckes auch noch lösen zu können, um das Fahrzeug nicht an einer gefährlichen Stelle anzuhalten. Zu diesem Zweck ist es schon bekannt (vgl. FR-PS 15 30 095), dem ersten Leitungszweig einen zweiten zuzuordnen, der über ein Hilfsventil Druckluft zu dem Federspeicherbremszylinder gelangen läßt. An der Verzweigungsstelle der beiden Leitungen wird ein Zweiwegeventil verwendet, daß je nachdem, in welchem Zweig der höhere Druck herrscht, diesen zum Federspeicher gelangen läßt. Da aber die Bremsanlage meistens in Ordnung ist und der Vorratsdruck des ersten Leitungssystems nur selten ausfällt, kann es vorkommen, daß das bewegliche Ventilglied des Zweiwegeventils in seiner Normalstellung festsitzt und durch den Hilfsdruck von der anderen Seite nicht zu bewegen ist. Die Hilfseinrichtung ist dadurch unwirksam.

Zwar ist es durch die DT-PS 12 42 462 bereits bei Zweikreisbremsen bekannt, das bewegliche Ventilglied eines Zweiwegeventils nicht erst bei Druckausfall in dem Hauptbremskreis, sondern bei jeder Vollbremsung zu bewegen und damit vor dem Festsitzen zu schützen.

Ein solches Bremssystem hat aber einen ganz anderen Aufbau als das hier vorliegende System, so daß die dort vorgeschlagene Lösung hier nicht anwendbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bremssystem der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das mit einem von zwei Seiten zu betätigenden Ventil versehen ist und das den erwähnten Nachteil des Festsitzens nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Bremsventil und dem Hilfsventil ein automatisches Löseventil für den Federspeicher nachgeordnet ist, das einen dem Druck im Federspeicherbremszylinder unterliegenden Arbeitskolben hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der ■ Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 ein Bremssystem mit einer ersten Bauart des Löseventils,

F i g. 2 eine andere Bauart des Hilfsventils und

F i g. 3 eine zweite Ausführung des Löseventils.

Ein Bremssystem hat zwei über einen nicht dargestellten Luftverdichter mit Druckluft beschickte Vorratsbehälter 1 und 2, die über ein Überströmventil 3 so gegeneinander abgesichert sind, daß der Vorratsbehälter 1 gegenüber dem Vorratsbehälter 2 bevorzugt ist. Vom Vorratsbehälter 1 führt eine Vorratsleitung 4 zu einem Bremsventil 5, über das eine ihm nachgeschaltete Bremsleitung 6 je nach Ventilstellung be- oder entlüftbar ist. In der Bremsleitung 6 ist ein Löseventil 7 angeordnet, das mit einem aus Sitz 8 und Schließglied 9 bestehenden Rückschlagventil 8, 9 den Luftstrom in einem dem Löseventil nachgeordncten Teil 10 der Bremsleitung 6 überwacht. An den Bremsleitungsteil 10 ist ein Federspeicherbremszylinder U angeschlossen, der wahlweise allein, wie dargestellt, oder mit einem

Einkammerbremszylinder kombiniert über eine Kolbenstange 12 und ein Bremsgestänge 13 mit den Radbremsen 14 eines nicht dargestellten Fahrzeugs verbunden ist.

Im Löseventil 7 ist ein Arbeitskolben 15 vorgesehen, s an den über eine federnde Axialspielverbindung 16 das Schließglied 9 des Rückschlagventils 8, 9 angehängt ist. Der Arbeitskolben 15 ist mit einer Dichtung bestückt, die als Rückschlagventil-Manschette 17 ausgebildet ist, indem sich ihre Dichtlippe bei Luftdruckeinwirk'jng in Lippenrichtung den Luftdurchgang freigebend von ihrer Zylinderwand abhebt, bei Luftdruckeinwirkung in entgegengesetzter Richtung sich aber abdichtend an die Zylinderwand anlegt. Unter dem Arbeitskolben 15 liegt eine Druckfeder 18, die den Arbeitskolben 15 und über die Axialspielverbindung 16 auch das Schließglied 9 nach oben drückt, so daß in der Ruhestellung des Löseventils 7 der Arbeitskolben 15 an einer ringförmigen, als Anschlag ausgebildeten radialen Gehäusewand

19 und das Schließglied 9 an seinem Sitz 3 anliegen. Die ringförmige Gehäusewand 19 hat mehrere Durchbrüche

20 für den Luftdurchgang; durch ihre zentrale öffnung greift der untere Teil der Axialspielverbindung 16 unter Belassung eines Radialspaltes 21 hindurch.

An den unter dem Arbeitskolben 15 liegenden Raum des Löseventils 7 ist eine Bremslöseleitung 22 angeschlossen, die mit einem Hilfsventil 23 verbunden ist. Die Bremslöseleitung 22 mündet im Hilfsventil 23 im Bereich eines stößelartigen Ventilrohres 24, dessen unteres Ende 25 Teil eines Doppelsitzventils 25, 26, 27 ist. Ein unter dem Schließglied 26 des Doppelsitzventil 25, 26, 27 angeordneter Ventilraum 28 nimmt eine Ventilfeder 26' auf und ist über eine Hilfsvorratsleitung 29 mit dem Vorratsbehälter 2 verbunden. Das Ventilrohr 24 ist durch einen O-Ring 30 im Ventilgehäuse abgedichtet und seine Axialbohrung hat eine Verbindung zu einem Außenluftraum 31, der unter einem Schaltkolben 32 angeordnet ist und eine Rückführfeder 33 für den Schaltkolben 32 aufnimmt. Der Schaltkolben 32 ist oben auf das Ventilrohr 24 aufgesetzt. Über dem Schaltkolben 32 ist ein Rastkolben 35 in einem zylindrischen Innenabschnitt 36 des Ventilsgehäuses geführt. Das untere Stirnende dieses Abschnitts dient dem Schaltkolben 32 als oberer Endanschlag. Zwischen dem Schaltkolben 32 und dem Rastkolben 35 ist eine Spannfeder 36' angeordnet, die den Rastkolben 35 nach oben gegen eine Schaltwelle 37 drückt. Die Sciialtwelle 37 hat eine Nase 38, die bei entsprechender Stellung eines mit der Schaltwelle 37 verbundenen Schalthebels 40 in eine Vertiefung 39 des Rastkolbens 35 eingreift.

An die Schaltwelle 37 ist eine in tangentialer Richtung wirkende Rückzugsfeder 41 angehängt, die bestrebt ist, den Schalthebel 40 in seiner mit voller Linie gezeichneten Stellung I zu halten. An einen Riugraum 42 über dem Schaltkolben 32 ist eine Hilfsleitung 43 angeschlossen, die mit der Bremsleitung 6 verbunden ist.

Das beschriebene Bremssystem arbeitet wie folgt:

1. Intakte Anlage — Fahrbetrieb

60

Druckluft gelangt vom Vorratsbehälter 1 über die Vorratsleitung 4 und das geöffnete Bremsventil 5 sowie über die Bremsleitung 6, über das Rückschlagventil 8, 9 in den Bremsleitungstei! 10 und von dort in den Federspeicherbremszylinder 11. Die Speicherfeder wird gespannt. Dann steht die Bremsleitung 6 unmittelbar mit dem Federspeicherbremszylinder 11 in Verbindung. Die Bremsen sind gelöst. Bereits bei einem Druckanstieg im Löseventil 7 von 0 auf 0,4 atü bewegt sich der Arbeitskolben 15 gegen die kraft der Druckfeder 58 nach unten und zieht über die Axialspielverbindung 16 das Rückschlagventil 8,9 auch mechanisch auf.

2. Intakte Anlage — Bremsbetrieb

Das Bremsventil 5 wird betätigt, und der Federspeicherbremszylinder 11 wird über das Löseventil 7 und die Bremsleitung 6 entlüftet. Die Speicherfeder zieht die Radbremse 14 an. Nach einem gewissen Druckabfall im Löseventil schiebt die Druckfeder 18 den Arbeitskolben 15 nach oben und das Rückschlagventil 8, 9 schließt unter der Wirkung seiner Feder. Abhängig von der Kraft der Druckfeder 18 bleibt ein Restdruck von etwa 0,4 atü im Federspeicherbremszylinder 11 erhalten. Soll der Federspeicherbremszylinder 11 jedoch vollständig entlüftet werden, so ist eine besondere Drosselbohrung im Schließglied 9 des Rückschlagventils 8,9 notwendig.

3. Fehler in der Anlage — Bremsleitung 6 undicht — Notlösen

Der Federspeicherbremszylinder 11 wird entlüftet, und die Bremsen werden angezogen.

Ist es notwendig, das Fahrzeug abzuschleppen, so muß der Federspeicherbremszylinder in Bremslösestellung gebracht werden. Dies geschieht durch Betätigen des Hilfsventils 23. An diesem Ventil wird der Betätigungshebel gegen die Kraft der Rückzugfeder 41 in die gestrichelt eingezeichnete Stellung Il gebracht. Die Nase 38 drückt den Rastkolben 35 nach unten und rastet in die Vertiefung 39 ein. Die Bewegung des Rastkolbens 35 nach unten wird über den Schaltkolben 32 auf das stößelartige Ventilrohr 24 übertragen und das Doppelsitzventil 25, 26, 27 wird derart umgestellt, daß Druckluft aus dem Vorratsbehälter 2 über die Hilfsvorratsleitung 29 in die Bremslöseleitung 22 und von dort über die sich abhebende Dichtlippe des Arbeitskolbens 15 im Löseventil 7 zu dem Federspeicherbremszylinder 11 gelangt. Dabei ist das Rückschlagventil 8,9 im Löseventil 7 geschlossen. Ist im Ventilschließglied eine Drosselbohrung vorgesehen, so muß ein geringer Druckverlust über die schadhafte Bremsleitung 6 in Kauf genommen werden. Der Schalthebel 40 bleibt in der angegebenen Stellung stehen, da die Kraft der Rückzugfeder 41 nicht ausreicht, die Nase 38 aus der Vertiefung 39 zu ziehen.

4. Fehler in der Anlage — Bremsleitung 6 undicht — Bremsen

Der Schalthebel 40 wird in die Ausgangsstellung zurückgebracht. Das Hilfsventil 23 geht in seine gezeichnete Ausgangsstellung zurück, der Vorrat aus dem Vorratsbehälter 2 wird wieder abgeriegelt und die Bremslöseleitung 22 wird über das Ventilrohr 24 und den Außenluftraum 31 entlüftet. Im Loseventil 7 wird der Arbeitskolben 15 durch die von oben auf ihn wirkende, im Federspeicherbremszylinder U gespeicherte Druckluft gegen die Kraft der Druckfeder 18 nach unten bewegt. Dabei zieht er über die Axialspielverbindung 16 das Rückschlagventil 8, 9 auf. Nun kann die Luft aus dem Federspeicherbremszylinder 11 über die defekte Bremsleitung 6 zur Außenluft entweichen und die Speicherfeder kann die Bremsen anziehen. Das Hilfsventil 23 kann natürlich durch Verwendung eines Rückwirkkolbens so ausgebildet sein, daß dabei auch eine abgestufte Bremsung möglich ist.

5. Fehler in der Anlage behoben

Wird nach dem Beheben des Fehlers des Bremssystems vergessen, den Schalthebel 40 in seine Ausgangslage zurückzustellen, so ist dies unbeweglich, da dieser Hebel sich auf folgende Weise selbsttätig zurückstellt:

Der Druck in der Bremsleitung 6 gelangt in Fahrstcllung des Bremsventils 5 über die Hilfsleitung 43 in den Ringraum 42 und drückt den Sehaltkolben 32 ι nach unten. Durch die Entlastung der Spannfeder 36' springt die Nase 38 unter der Kraft der Rückzugfeder 41 aus der Vertiefung 39 heraus und der Schalthebel geht in seine Ausgangslage zurück. Dies ist wichtig, um das Entlüften des Federspeicherbremszylindcrs 11 bei ι intakter Anlage zu ermöglichen.

F i g. 2 zeigt eine andere Bauart des Hilfsventil. Hier ist ein druckknopfbetätigtes Hilfsventil 44 dargestellt, das keine Hebelrastung in seinem Oberteil aufweist. Es hat keinen Sehaltkolben 32 und keinen Leitungsanschluß für eine Hilfsleitung 43. Jedoch ist in seinem Unterteil ebenso wie im Hilfsventil 23 das gleiche Doppelsitzventil 25, 26, 27 an einem Ventilrohr 24 angeordnet. Im Gegensatz zu diesem wird hier das Ventilrohr 24 über eine Druckplatte 44' betätigt, die oben auf das Ventilrohr 24 aufgesetzt ist. Das Hilfsventil 44 hat zwar den Nachteil, daß es während einer Notlöseschaltung ständig mechanisch offen gehalten werden muß; im übrigen ist es aber wesentlich einfacher als das Hilfsventil nach F i g. 1.

In F i g. 3 ist eine zweite Ausführung des Löseventils 7 dargestellt. Dieses mit 47 bezeichnete Löseventil weist gegenüber dem Löseventil 7 den wesentlichen Unterschied auf, daß es mit einem zweiten Rückschlagventil versehen ist und daß es größere Luflverluste vermeidet. Im einzelnen ist auch hier eine federnde Axialspielverbindung 46 vorhanden, über die das Schließglied 49 eines ersten Rückschlagventils 48, 49 mit einem Arbcitskolben 45 verbunden ist. Der Arbeitskolben 45 ist mit einer Dichtung bestückt, die ebenfalls als Rückschlagventil-Manschette 57 ausgebildet ist. Unter dem Arbeitskolben 45 ist eine Druckfeder 58 angeordnet, die den Arbeitskolben 45 und über die Axialspielverbindung 46 auch das Schließglied 49 des Rückschlagventils 48, 49 nach oben drückt, so daß in der Ruhestellung des Löseventils 47 der Arbeitskolben 45 mit einem Anschlagring 59 an einer ringförmigen Gehäusewand 51 und das Schließglied 49 unter der Wirkung einer Feder 49' an seinem Ventilsitz 48 anliegen. Der Anschlagring 59 ist mit mehreren Durchbrüchen 50 versehen. Außerdem ist er gemeinsam mit dem Arbeitskolben 45 an einer hohlen Kolbenstange 52 befestigt, die in ihrer Axialbohrung eine verengte Stelle als Drosselstelle 53 aufweist und außerdem außen eine Ringschulter 52' hat. Das untere Stirnende der hohlen Kolbenstange 52 ist als Ventilsitz 54 ausgebildet, der mit einem Schließkörper 55 als zweites Rückschlagventil 54, 55 zusammenarbeitet. Der Schließkörper wird von einem Anschlag 54' unter der Ventilfeder 55' in einem gewissen Axialabstand von dem inneren Ende eines Anschlusses 56 der Bremslöscleitung 22 gehallen.

Mit diesem zweiten Löseventil 47 arbeitet das Bremssystem wie folgt:

1. Intakte Anlage — Fahrbetrieb

Luft gelangt über die Bremsleitung 6 und über das Rückschlagventil 48, 49 in den Federspeicherbremszy-

o linder 11. Bei einem Druckanstieg auf 0,4 atü bewegt sich der Arbeitskolben 45 mit seiner Kolbenstange 52 nach unten, bis die Ringschultcr 52' der Kolbenstange 52 an den Anschlag 54' stößt. Um den Luftverlust vor dem Schließen des zweiten Rückschlagventils 54, 55 möglichst gering zu halten, ist die Drosselstellc 53 vorgesehen. In der unteren Stellung des Arbeitskolbens 45 ist dann das erste Rückschlagventil 48, 49 aufgezogen, das zweite Rückschlagventil 54, 55 geschlossen.

2. Intakte Anlage — Bremsbetrieb

Das Bremsventil 5 wird betätigt, und der Federspeicherbremszylinder 11 wird über das erste Rückschlagventil 48,49 entlüftet. Die Speicherfeder zieht die Radbremse 14 an. Nach Druckabfall im Löseventil 47 schiebt die Druckfeder 58 den Arbeitskolben 45 nach oben und das Rückschlagventil 48,49 schließt unter der Wirkung der Feder 49'. Der Restdruck von etwa 0,4 atü wird über das aufgezogene, zweite Rückschlagventil 54, 55 und die Bremslöseleitung 22 über das offene Hilfsventil 23 zur Außenluft abgeleitet.

3. Fehler in der Anlage — Bremsleitung 6 undicht —

Notlösen

Die defekte Bremsleitung 6 wird durch das erste Rückschlagventil 48, 49 geschlossen. Löseluft vom Hilfsventil 23 gelangt über die sich abhebende Dichtlippe der Rückschlagventil-Manschette 57 und auch z. T. über die Drosselstelle 53 zum Federspeicherbremszylinder 11.

4. Fehler in der Anlage — Bremsleitung 6 undicht —

Bremsen

Die Bremslöseleitung 22 wird — wie bereits beschrieben - entlüftet und der Arbeitskolben 45 geht nach unten. Das erste Rückschlagventil 48, 49 wird geöffnet und das zweite Rückschlagventil 54, 55 wird geschlossen. Luft aus dem Federspeicherbremszylinder 11 entweicht über die defekte Bremsleitung 6. Die Speicherfeder zieht die Bremsen an. Nach dem selbsttätigen Umschalten des Löseventils 47 kann der Restdruck von 0,4 atü über die Bremslöseleitung 22 abströmen.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen hält der Arbeitskolben 15 bzw. 45 des Löseventils 7 bzw. 47 die dem Federspeicherbremszylinder 11 vorgeordneter Ventilglieder bei jeder Bremsung in Bewegung und schützt diese dadurch vor dem Festsitzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Λ Q71

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Druckluft-Bremssystem für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Federspeicherbremszylinder, dessen Speicherfeder durch ein druckempfindliches Glied (Kolben) unter Vorratsdruck gespannt wird und bei sinkendem Druck die Bremsen betätigt, sowie mit einem zum Überwachen der Füllung und Entleerung des Speicherraumes des Federspeicherbremszylinders bestimmten, vorzugsweise handbetätigten Bremsventil und mit einem parallel zu dem Bremsventil angeordneten Hilfsventil, das zum hilfsweisen Lösen der Bremsen Luft aus einer Hilfsvorratsleitung in den Federspeicherbremszylinder gelangen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bremsventil und dem Hilfsventil ein automatisches Löseventil (7; 47) für den Federspeicher nachgeordnet ist, das einen dem Druck im Federspeicherbremszylinder (11) unterliegenden Arbeitskolben (15; 45) hat.

2. Bremssystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (15; 45) mit einer Rückschlagventil-Manschette (17; 57) als Dichtung bestückt ist und daß das Löseventil (7; 47) ein in eine vom Bremsventil (5) zum Federspeicherbremszylinder (ti) führende Bremsleitung (6) eingesetztes Rückschlagventil (8, 9; 48, 49) aufweist, dessen Schließglied (9; 49) an den Arbeitskolben (15; 45) mit Spiel angehängt ist.

3. Bremssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (45) auf seiner dem ersten Rückschlagventil (48, 49) entgegengesetzten Seite mit einem Schließkörper (55) eines zweiten Rückschlagventils (54,55) zusammenarbeitet, das eine zum Hilfsventil (23; 44) führende Bremslöseleitung (22) überwacht.

4. Bremssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (45) eine hohle Kolbenstange (52) mit einer Drosselstelle (53) aufweist, über die vor dem Schließen des zweiten Rückschlagventils (54, 55) Federspeicherluft zur Außenluft abströmen kann.

5. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (23; 44) ein eine Vorratsverbindung der Bremslöseleitung (22) überwachendes Doppelsitzventil (25, 26, 27) aufweist.

6. Bremssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (23) einen über eine Hilfsleitung (43) dem Druck in der Bremsleitung (6) unterliegenden Schaltkolben (32) hat und daß zwischen dem Schaltkolben (32) und einer Schalthebeleinrichtung (37, 40) eine selbsttätig arbeitende Rasteinrichtung (36', 38, 39, 41) für die Schalthebeleinrichtung (37,40) vorgesehen ist.

7. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch ein Überströmventil (3) ohne Rückströmung gegeneinander abgesicherte Vorratsbehälter (1; 2) verwendet sind, von denen ein bevorzugter (Vorratsbehälter 1) das System über das Bremsventil (5) und ein nachgeordneter (Vorratsbehälter 2) das System über das Hilfsventil (23;44) mit Druckluft versorgt.