DE2553818A1

DE2553818A1 - Mehrkreis-schutzventil fuer mehrkreis- bremsanlagen in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2553818A1
Application number: DE19752553818
Authority: DE
Inventors: Guenter Seegers
Original assignee: WABCO WESTINGHOUSE GmbH
Current assignee: WABCO WESTINGHOUSE GmbH
Priority date: 1975-11-29
Filing date: 1975-11-29
Publication date: 1977-06-02
Also published as: GB1563144A; IT1203001B; JPS5267463A; FR2332894A1; AT361792B; SU708993A3; PL108163B1; ATA823076A; SE7612939L

Description

WP 31 /Ό WABCO WESSIIiGHOUSE GMBH, HAiOiOVER

Mehrkreis-Schutzventil für Mehrkreis-Bremsanlagen in Kraftfahrz eugen

Die Erfindung betrifft ein Mehrkreis-Schutzventil für Zweikreis-Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mehrkreis-Schutzventile haben die Aufgabe, bei Ausfall eines ßremskreises oder auch mehrerer Bremskreise, den Bremsdruck in dem verbleibenden intakten Kreis bzw. in den verbleibenden intakten Kreisen aufrechtzuerhalten.

In der Regel sind die beiden Kreise I und Hz. B. eines Vierkreis-Schutzventils den beiden Betriebsbremskreisen der Bremsanlage zugeordnet, der Kreis III versorgt die Hilfsbremsanlage und die Anhänger-Bremsanlage mit Druckluft, während der Kreis IV die Versorgung der sogenannten Nebenverbraucher sicherstellt.

Mit der deutschen Auslegeschrift 2 005 727 wird ein Dreikreis-Schutzventil bekanntgemacht, welches dem erwähnten Vierkreis-Schutzventil sowohl im Aufbau als auch in der Punktion entspricht, wobei die Kreise I bis III dieselben Bremskreise wie oben beschrieben versorgen. Sowohl das Vierkreis-Schutzventil als auch das Dreikreis-Schutzventil sind so ausgelegt, daß die Kreise I bzw. II vorrangig aufgefüllt werden, d. h. erst nachdem einer der Betriebsbremskreise den vorbestimmten Vorratsdruck erreicht hat, werden die Kreise III und IV bzw. wird Kreis III mit Druckluft beaufschlagt, was bedeutet, daß das Fahrzeug erst in Bewegung gesetzt werden kann, wenn mit Sicherheit in mindestens einem der Betriebsbremskreise der eine einwandfreie Bremsung gewährleistende Druck aufgebaut ist und

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im Hilfsbremskreis eine zum Lösen der Federspeicherbremszylinder erforderliche Druckhöhe ansteht.

Als Nachteil dieser Schutzventile ist jedoch zu werten, daß aufgrund von Einstell- und Fertigungstoleranzen nicht sichergestellt ist, daß die intakten leitungskreise der Bremsanlage vom Atmosphärendruck aus aufgeladen werden können, wenn ein Leitungskreis defekt ist, da die Steuerung des Absperrorgans der Überströmventile in Öffnungsrichtung sowohl von der Druckversorgungsseite als auch von der Leitungskreisseite her mit Druckluft beaufschlagt ist. Öffnungs- und Schließdrücke sind dadurch nicht nur voneinander verschieden, sondern die Öffnungsdrücke sind auch von den der Leitungskreisseite herrschenden Druckverhältnissen abhängig. Hat beispielsweise das Überströmventil des defekten Kreises den niedrigsten Öffnungsdruck, könnte der Fall eintreten, daß keiner der intakten Kreise mehr aufgeladen wird, da die Druckluft über das Ventil des defekten Kreises in die Atmosphäre entweicht.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift.2 206 975 sind Drei- und Vierkreis-Schutzventile bekannt, bei welchen dieser Nachteil durch Mittel behoben wird, welche bei Defekt eines Kreises ein Auffüllen von O bar in den intakten Kreisen immer ermöglicht, indem jedes Überströmventil mittels einer Nebenschlußleitung überbrückt ist, in welcher eine Drossel und ein zum Leitungskreis hin öffnendes Rückschlagventil in Reihe hintereinander angeordnet sind.

Da jedoch bei diesem Schutzventil alle Kreise parallel geschaltet sind, erfordert die Sicherstellung der bevorzugten-Füllung einer der Betriebsbremskreise die konstruktiv aufwendige Anordnung eines zusätzlichen Sperrventiles bzw. von je einem zusätzlichen Sperrventil in den Nebenschlußleitungen des später zu füllenden Leitungskreises bzw. der später zu füllenden Leitungskreise, welches in Abhängigkeit der Öffnungsbewegung des Überströmventiles des anderen Leitungskreises öffnet.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dreikreisoder Vierkreisschutaventil zu schaffen, das die positiven Eigenschaften der "bekannten Ventile, nämlich das vorrangige Auffüllen der Kreise I "bzw. II und das Auffüllen von 0 bar des intakten Kreises bei Defekt eines Kreises, vereint und welches ohne die aufwendige Konstruktion von zusätzlichen Sperrventilen die Bedingungen des vorrangigen Auffüllens erfüllt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgefüllten Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Als Grundkonzeption wird dabei das eingangs der Beschreibungseinleitung erwähnte Drei- und Vierkreisschutzventil, ersteres durch die Auslegeschrift 2 005 727 bekanntgeworden, gewählt, da die hintereinander geschaltete Bauweise, d. h. der dritte bzw. der vierte Kreis ist hinter den beiden parallel geschalteten ersten Kreisen,den Betriebsbremskreis en,angeordnet, wobei in jedem Fall, auch bei ungünstigen Einstell- und Fertigungstoleranzen, ohne zusätzliche Schaltelemente die hinter den Betriebsbremskreisen angeordneten Kreise erst aufgefüllt werden, wenn mindestens einer der beiden ersten Kreise eine bestimmte Druckhöhe erreicht hat.

Nachfolgend wird anhand der im Anhang befindlichen schematischen Darstellung der Aufbau eines erfindungsgemäßen Vierkreis-Schutzventils erläutert:

Das schematisch dargestellte von einem Gehäuse 1 umgebene Vierkreis-Schutzventil steht über eine Hauptleitung 2 mit einem nicht dargestellten Luftpresser in Verbindung.

Eine mit der Hauptleitung 2 verbundene HauptSchlußleitung 3a führt über ein Überströmventil 4 und über eine Hauptschlußleitung 3b zum ersten Verbraucherkreis und eine ebenfalls

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(ο

mit der Hauptleitung 2 in Verbindung stehende Hauptschlußleitung 5a führt über ein zweites Überströmventil 6 und über eine HauptSchlußleitung 5b zum zweiten Verbraucherkreis. Von der HauptSchlußleitung 3b zweigt eine Hauptschlußleitung 7a ab und führt über ein drittes Überströmventil 8 und über eine Hauptschlußleitung 7b zum dritten Verbraucherkreis. Eine Verbindung zum vierten Verbraucherkreis stellt eine von Hauptschlußleitung 5b abzweigende HauptSchlußleitung 9a über ein viertes Überströmventil 10 und eine Hauptschlußleitung 9b her. Durch eine die beiden Hauptschlußleitungen 7a und 9a überbrückende Leitung 11 stehen alle Verbraucherkreise miteinander in Verbindung, d. h. nachdem bereits eine Verbindung zwischen den Kreisen I und II, den Kreisen I und III und den Kreisen II und IV bestand, sind durch die Leitung 11 auch die Kreise III und IV, die Kreise I und IV und die Kreise II und III miteinander verbunden. Zwischen den Kreisen I und III und den Kreisen II und IV ist in die HauptSchlußleitungen 7a bzw. 9a jeweils ein Rückschlagventil 12 bzw. 1-3 geschaltet.

Die Überströmventile 4» 6,8 und 10 werden mittels Nebenschlußleitungen 14, 15» 16 und 17 überbrückt, in welche hintereinander angeordnet je ein Drosselventil 18, 19, 20 und 21 und je ein zu den Verbraucherkreisen hin offenes Rückschlagventil 22, 23, 24 und 25 geschaltet sind, wobei die Nebenschlußleitungen 14 und 16 von der Hauptschlußleitung 3a abzweigen und hinter den Überströmventilen 4 bzw. 8 in die zu den Verbraucherkreisen I bzw. III führenden Hauptschlußleitungen 3b bzw. 7b einmünden und die Nebenschlußleitungen 15 und 17 von der HauptSchlußleitung 5a abzweigen und in die zu den Verbraucherkreisen II bzw. IV führenden Hauptschlußleitungen 5b bzw. 9b hinter den Überströmventilen 6 bzw. 10 einmünden.

Anhand der schematischen Darstellung folgt eine Funktionsbeschreibung des Vierkreis-Schutzventils sowie eine Erläuterung der durch die Erfindung erzielten Vorteile:

Die vom Luftpresser über die Hauptleitung 2 in das Schutzventil gelangende Druckluft öffnet über die Hauptschlußleitungen 3a und 5a strömend die Überströmventile 4 und 6.

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ORIGINAL (NSrECTED

nach Erreichen des eingestellten Öffnungsdruckes (gesicherten Druck), wobei das Öffnen durch den sich hinter diesen Ventilen in den HauptSchlußleitungen 3b und 5b aufbauenden Druckes unterstützt wird. Dieser in den Leitungen 3b und 5b sich aufbauende Druck entsteht dadurch, daß bis zum Öffnen der Überströmventile ein Teil der Druckluft über die Nebenschlußleitungen 14 und 15 in die Hauptschlußleitungen 3b und 5b fließt.

Durch die geöffneten Überströmventile 4 und 6 strömt die Druckluft weiter über die Hauptschlußleitungen 3b und 5b in die Verbraucherkreise I und II.

Die gleichzeitig in die von den Hauptschlußleitungen 3b und 5b abzweigenden Hauptschlußleitungen 7a und 9a gelangende Druckluft strömt nach Öffnung der Überströmventile β und 1O über die Hauptschlußleitungen 7b und 9b in die Verbraucherkreise III und IV, wobei das Öffnen durch den sich über die Nebenschlußleitungen 16 und 17 hinter den Ventilen 8 und 10 aufbauenden Druckes ebenfalls unterstützt wird.

Fällt beispielsweise durch Undichtigkeit ein an Kreis I angeschlossener Betriebsbremskreis aus, entweicht die vom Luftpresser her nachgespeiste Druckluft zunächst in den undichten Kreis. Gleichzeitig fällt der Druck in dem an Kreis II angeschlossenen intakten zweiten Betriebsbremskreis auf den eingestellten Öffnungsdruck des defekten Kreises I ab. Wird anschließend durch Luftentnahme der Druck in dem intakten Betriebsbremskreis vermindert, wird dieser wieder bis zu dem eingestellten Öffnungsdruck des defekten Kreises I aufgefüllt. In den Kreisen III und IV bleibt der Druck dagegen durch die Rückschlagventile 24 und 25 vorerst in der ursprünglichen Höhe gesichert. Fällt infolge einer Luftentnahme der Druck in einem der Kreise III oder IV unter den eingestellten Öffnungsdruck des defekten Kreises, erfolgt eine Wiederauffüllung bis auf den Druck, der dem eingestellten Öffnungsdruck des defekten Kreises I entspricht.

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Die Drucksicherung der Kreise I, III und IV bei einem Ausfall von Kreis II geht auf die gleiche Weise vor sich.

Bei einem Ausfall z. B. des Kreises III fällt der Druck in den Kreisen I, II und IY auf den eingestellten öffnungsdruck des defekten Kreises ab und wird in dieser Höhe gesichert. Bei einer Luftentnahme aus den Kreisen I, II oder IV, die einen Druckabfall zur Folge hat, werden diese wieder bis zu dem eingestellten Öffnungsdruck des defekten Kreises aufgefüllt.

Die Drucksicherung der Kreise I, II und III bei einem Ausfall von Kreis IV geht auf gleiche Weise vor sich.

Die Rückschlagventile 22 und 23 sichern bei einem Ausfall des Kreises I bzw. II unterhalb des Öffnungsdruckes der Überströmventile 4 und 6 den intakten gegen den defekten Kreis ab.

Durch die Anordnung der Rückschlagventile 12 und 13 wird verhindert, daß'bei Defekt eines der Kreise I oder II Druckluft aus dem parallel intakten Kreis über die Leitungen 7a - 11 - 9a bzw. 9a - 11 - 7a über den defekten Kreis ausströmt.

Die Funktionsbeschreibung macht deutlich, daß durch die hintereinandergeschaltete Bauweise auch ohne die Anordnung eines zusätzlichen Schaltelementes ein vorrangiges Auffüllen der Kreise I und II gesichert ist. Erst nachdem Druckluft über die geöffneten Überströmventile 4 bzw. 6 in die Betriebsbremskreise I bzw. II strömt, welche dort den Betriebsbremsdruck aufbaut, kann sich ein zur Öffnung der Überströmventile 8 und 10 ausreichender Druck aufbauen, so daß sich in jedem Fall die Kreise III und IV nach den Kreisen I bzw. II füllen werden.

Neben dieser an die Funktion des Schutzventils gestellten Forderung, welche durch die beschriebenen Mittel erfüllt wird, erfüllt das Ventil eine weitere in Verbindung mit den unterschiedlichen Einstell- und Fertigungstoleranzen

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stehenden Forderung in Bezug auf das Auffüllen von 0 bar der intakten Kreise beim Defekt eines Kreises, indem jedem Überströmventil eine Nebenschlußleitung mit darin hintereinander geschalteten Drossel- und Rückschlagventilen zugeordnet ist.

Durch die Anordnung dieser Nebenschlußleitungen können alle Verbraucherkreise vom Atmosphärendruck aus gleichmäßig und beschleunigt gefüllt werden, da die über diese Nebenschlußleitungen in die Verbraucherkreise einströmende Druckluft die Öffnung der Überströmventile unterstützt. Fällt ein Verbraucherkreis durch Undichtigkeit aus, schließt dessen Überströmventil aufgrund des Druckabfalls bis auf den Atmosphärendruck auf der Verbraucherseite solange, bis die intakten Verbraucherkreise bis zum Öffnungsdruck des Ventiles des defekten Kreises aufgefüllt sind, unabhängig von dem in den intakten Verbraucherkreisen herrschenden Anfangsdruck. Durch die Nebenschlußleitungen des defekten Kreises kann in dieser Zeitspanne nur eine geringe Luftmenge in die Atmosphäre abströmen, so daß kein wesentlicher Energieverlust auftritt. Auch bei gleichzeitigen Undichtigkeiten mehrerer Kreise ist die Auffüllung der intakten Kreise gewährleistet.

Das erfindungsgemäße Vierkreis-Schutzventil vereint somit die Vorteile der beiden in der Beschreibungseinleitung als Stand der Technik angezogenen Schutzventile und ist in seiner Funktion, die Druckluft-Bremsanlage und die damit verbundene Druckluftanlage für Nebenverbraucher zu schützen, ohne die beschriebenen Nachteile, welche den beiden Schutzventilen anhaften.

Die Beschreibung gilt sinngemäß auch für ein Dreikreis-Schutzventil sowie für Schutzventile mit mehr als 4 Kreisen.

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Claims

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Patentansprüche

Mehrkreisschutzventil für druckmittelbetätigte Bremsanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit mehreren mindestens zwei Betriebsbremskreisen und mit mehreren mindestens einem in Reihe hinter die Betriebsbrtmskreise geschalteten Hilfsbrems- bzw./und Nebenverbraucherkreis, das von einer Druckmittelquelle beaufschlagt wird und das mehrere mindestens drei Überströmventile hat, deren Ventilschließglieder von je einer leder gegen ihre Ventilsitze gedrückt werden und die bei erreichtem Überströmdruck den Luftdruckdurchgang durch die Überströmventile freigeben sowie mit je einem, mindestens zwei Betriebsbremslcreisen I und II zugeordneten, zwischen den Betriebsbremskreiscn und mindestens einera Verbraucherkreis III angeordneten Rückschlagventil und mit je einer, jedes Überströmventil überbrückende Nebenschlußleitung, mit darin in Reihe hintereinander angeordnetem Drosselventil und Rückschlagventil, dadurch gekennz eichnet, daß sowohl die das Überströmventil (4) des Kreises I überbrückende Nebenschlußleitung (14) als auch die das Überströmventil (0) des in Reihe hinter Kreis I geschalteten Kreises III überbrückende Nebenschlußleitung (16) von der das Überströmventil (4) des Kreises I ansteuernden Hauptschlußleitung (3a) abzweigen und daß sowohl die das Überströmventil (6) des Kreises II überbrückende Nebenschlußleitung (15) als auch die das Überströmventil (10) des in Reihe hinter Kreis II geschalteten Kreises IV überbrückende Nebenschlußleitung (17) von der das Überströmventil (6) des Kreises II ansteuernden Hauptschlußleitung (5a) abzweigen.
2. Mehrkreisschutzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , date die in den NebenschluJleitungen (14, 15, Ib, 17) angeordnete Rückschlagventile (22, 23, 24, 25) zu den Verbraucherkreisen hin offen sind.

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ORIGINAL INSPECTED
3. Mehrkreisschutzventil nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge der in die Uebenschlußleitungen (H, 15, 16, 1'/) geschalteten Drosselventile (1ö, 19, 20, 21) und Rückschlagventile (22, 23» 24, 25) "beliebig sein kann.

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