ANTI-SKID VALVE FOR VEHICLES BRAKED BY COMPRESSED AIR

Abstract: 1. Anti-skid valve for vehicles braked by compressed air, having a stop valve, if necessary a diaphragm stop valve (2, 3), provided in a connection from a brake pressure source (5) to at least one brake cylinder (10), which valve can be switched by a piston- or diaphragm-member (2) which acting in the valve closure direction is operated-on by the supply pressure of the brake pressure source (5) (monitored by a servo-valve (7)) and by the force of a spring (13), and on the other hand acting in the valve opening direction is constantly operated-on by the pressure of the brake pressure source (5), characterised in that the stop valve (2, 3) is bridged by a by-pass channel (12) throttled in its through-flow cross-section by a nozzle.

Description: Gleitschutzventil für druckluftgebremste Fahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Gleitschutzventil für druckluftgebremste Fahrzeuge, mit einem in eine Verbindung von einer Bremsdruckquelle zu wenigstens einem Bremszylinder eingeordneten Absperrventil, gegebenenfalls Membranabsperrventil, das von einem Kolben- oder Membranglied schaltbar ist, welches in Ventilschliessrichtung wirkend vom durch ein Vorsteuerventil überwacht zuführbaren Druck der Bremsdruckquelle und der Kraft einer Feder und andererseits, in Ventilöffnungsrichtung wirkend, ständig vom Druck der Bremsdruckquelle beaufschlagt ist. Gleitschutzventile der vorstehend genannten Art sind beispielsweise aus der DE-OS 22 32 664 und dem Aufsatz "Eine neue Gleitschutzgeneration für die Eisenbahn unter Verwendung von Mikroprozessoren" der Zeitschrift Elektrische Bahnen", September 1981, bekannt. Diese Gleitschutzventile weisen die Eigenart auf, dass beim Schliessen des Absperrventils das Kolben- oder Membranglied beidseitig vom gleichen Druck, nämlich dem Druck der Bremsdruckquelle, auf gleichgrossen Flächen beaufschlagt ist, somit nur die zusätzlich das Absperrventil in Schliessrichtung belastende Feder das Schliessen und Geschlossenhalten des Absperrventils bewirken kann. Die Feder muss eine gewisse Mindeststärke aufweisen, um ein sicheres Schliessen und Geschlossenhalten des Absperrventils bewirken zu können; würde die Feder zu schwach bemessen, könnten am Absperrventil Undichtheiten auftreten, durch welche die Gleitschutzfunktion störende Drucknachspeisungen von der Bremsdruckquelle zum Bremszylinder erfolgen können. Es ist besonders zu beachten, dass die Kraft der Feder ausreichen muss, auch bei tiefen Temperaturen und dementsprechend schwergängigem bzw. steifem Kolben- oder Membranglied das Absperrventil sicher und dicht zu schliessen. Andererseits soll die Feder jedoch möglichst schwach sein, damit beim Lösen der Bremsen die Druckluft aus dem Bremszylinder möglichst vollständig, durch das Absperrventil ungehindert, zur in diesem Zustand Atmosphärendruck führenden Bremsdruckquelle abfliessen kann. Die durch die Kraft der Feder bewirkte Vorspannung des Absperrventils in Schliessrichtung bewirkt dabei in jedem Falle eine gewisse Restdruckrückhaltung im Bremszylinder, diese Restdruckrückhaltung kann zur Folge haben, dass die Bremsen mit einer Restkraft angelegt bleiben, was zu Störungen im Fahrzeugbetrieb führen kann. Die Restdruckrückhaltung muss daher durch möglichst schwache Dimensionierung der Feder möglichst niedrig gehalten werden. An die Feder werden daher gegensätzliche, nicht miteinander zu vereinbarende Anforderungen gestellt. Zum Vermeiden der vorstehend genannten Eigenheit ist es beispielsweise aus der DE-OS 27 13 531 bekannt, das Kolben- oder Membranglied differentialkolbenartig auszubilden, wobei der über das Vorsteuerventil überwacht zuführbare Druck eine grössere Kolbenfläche als der andersseitig wirkende Druck des Kolben- oder Membrangliedes beaufschlagt. Bei dieser Ausführung des Gleitschutzventils entfällt die Feder, das Schliessen des Absperrventils wird durch Druckbeaufschlagen der grösseren Kolbenfläche des Kolben- oder Membrangliedes mit einer durch den Flächenunterschied bestimmbaren Kraft bewirkt. Die differentialkolbenartige Ausbildung des Kolben- oder Membran gliedes 1st jedoch aufwendig, wodurch d-as Gleitschutzventil verteuert wird. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gleitschutzventil der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass trotz zum sicheren Schliessen und Geschlossenhalten des Absperrventils ausreichend kräftiger Bemessung der Feder kein Restdruck beim Bremsenlösen im Bremszylinder zurückgehalten wird. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass das Absperrventil durch einen in seinem Durchströmungsquerschnitt durch eine Düse gedrosselten Bypasskanal überbrückt ist. Beim Bremsenlösen kann sich der bei Schliessen des Absperrventils im Bremszylinder noch befindliche Restdruck durch den Bypasskanal zur Bremsdruckquelle hin vollständig abbauen, während Bremsschutzvorgängen bewirkt dagegen die geringe, durch die Düse gedrosselte überbrückung des geschlossenen Absperrventils keine merkliche und störende Drucknachspeisung zum Bremszylinder. Nach der weiteren Erfindung ist es zweckmässig, wenn der Bypasskanal als eine den Ventilsitz des Absperrventils tragende Wandung durchsetzende Drosselbohrung ausgebildet ist. Der Bypasskanal mit der Düse ist hierdurch auch bereits bei vorhandenen Gleitschutzventilen zumeist in einfacher Weise herstellbar, vorhandene Gleitschutzventile sind also kostengünstig nachrüstbar. In Abwandlung hierzu ist es auch möglich, den Bremszylinder über eine Düse mit der Atmosphäre zu verbinden; der Restdruck kann sich dann unmittelbar zur Atmosphäre abbauen. In der Zeichnung Fig. 1 und Fig. 2 sind zwei Ausführungsbeispiele für nach der Erfindung ausgebildete Gleitschutzventile im Schnitt dargestellt. Die Figur 1 zeigt ein Gleitschutzventil entsprechend der bereits erwähnten DE-OS 22 32 664, wobei hier das aus einer in einem Gehäuse 1 gehaltenen Membrane 2 und einem Ventilsitz 3 gebildete Membranabsperrventil 2, 3 wesentlich ist. Die Membrane 2 ist auf einem den Ventilsitz 3 umgebenden Ringabschnitt vom Druck in einer Kammer 4 in Öffnungsrichtung des Membranabsperrventils 2, 3 wirkend beaufschlagt, die Kammer 4 steht mit einem als Bremsdruckquelle dienenden Bremsventil 5 in Verbindung. Die Kammer 4 steht über eine Zweigleitung 6 mit eingeordnetem, als Magnetventil ausgebildetem Vorsteuerventil 7 mit einer Kammer 8 in Verbindung, welche von der Membrane 2 begrenzt ist; die Kammern 4 und 8 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Membrane 2. Das Vorsteuerventil 7 hält die Kammer 8 normalerweise entlüftet, nur während Gleitvorgängen öffnet das Vorsteuerventil 7 und beaufschlagt die Kammer 8 mit dem vom Bremsventil 5 ausgesteuerten Druck. Der Ventilsitz 3 umschliesst eine Kammer 9, an welche der Bremszylinder 10 angeschlossen ist. Der Ventilsitz 3 befindet sich an einer Wandung 11, welche die Kammern 4 und 9 voneinander trennt und welche einen durch die Anschluss öffnungen für die Kammern 4 und/oder 9 zugänglichen Wandungsabschnitt aufweist. In diesem Wandungsabschnitt der Wandung 11 befindet sich eine Drosselbohrung 12, welche die Wandung 11 durchsetzt und somit die Kammern4 und 9 miteinander verbindet. In der Kammer 8 befindet sich eine Feder 13, welche sich einerseits am Gehäuse 1 abstützt und andererseits an der Membrane 2 anliegt und mit ihrer Vorspannung das Membranabsperrventil 2, 3 in Schliessrichtung belastet. Der weitere, hier nicht interessierende Aufbau des Gleitschutzventils kann der DE-OS 22 32 664 entnommen werden. Bei normalem, gleitfreiem Bremsbetrieb hält das Vorsteuerventil 7, wie bereits erwähnt, die Kammer 8 entlüftet, so dass beim Einsteuern eines Bremsdruckes durch das Bremsventil 5 in die Kammer 4 dieser Bremsdruck die Membrane 2 in Richtung zur Kammer 8 entgegen der Kraft der Feder 13 bewegt und dabei das Membranabsperrventil 2, 3 öffnet. Der Bremsdruck strömt sodann in den Bremszylinder 10 ein. Beim nachfolgenden Lösen verbindet das Bremsventil 5 die Kammer 4 mit der Atmosphäre und Druckluft strömt zum Druckabbau aus dem Bremszylinder 10 durch das vorerst geöffnet bleibende Membranabsperrventil 2, 3 und das Bremsventil 5 zur Atmosphäre ab. Bei Erreichen einer gewissen Restdruckhöhe im Bremszylinder 10 und damit den Kammern 9 und 4 vermag die Feder 13 die Membrane 2 entgegen dieser Restdruckhöhe zurückzubewegen, wodurch das Membranabsperrventil 2, 3 geschlossen wird. Anschliessend entlüftet sich die Kammer 4 vollständig, während sich der Restdruck aus dem Bremszylinder 10 und der Kammer 9 durch die Drosselbohrung 12 verzögert allmählich zur Kammer 4 und durch das Bremsventil 5 ebenfalls zur Atmosphäre hin abbaut, bis auch im Bremszylinder 10 Atmosphärendruck erreicht ist. Tritt während des Bremsvorganges ein Gleitvorgang auf, so wird das Vorsteuerventil 7 geschaltet und beaufschlagt die Kammer 8 mit dem Bremsdruck, zu beiden Seiten der Membrane 2 herrscht dann gleiche Druckhöhe und die Kraft der Feder 13 bewirkt ein Bewegen der Membrane 2 bis zum Aufsetzen auf den Ventilsitz 3 und damit ein Schliessen des Membranabsperrventils 2, 3. Die Feder 13 ist ausreichend stark bemessen, um auch bei kalter Witterung und maximalen Bremsdrücken ein sicheres, dichtes Schliessen des Membranabsperrventils 2, 3 bewirken zu können. Bei Beendigen des Gleitvorganges schaltet das Vorsteuerventil 7 zurück und entlüftet die Kammer 8, so dass der in der Kammer 4 anstehende Druck das Membranabsperrventil 2, 3 entgegen der Kraft der Feder 13 wieder rasch öffnet. Die übrige Funktion des Gleitschutzventils ist hier unwesentlich, sie kann der erwähnten DE-OS 22 32 664 entnommen werden. Das Gleitschutzventil nach Fig. 2 weist einen dem Gleitschutzventil nach Fig. 1 in den hier interessierenden Teilen entsprechenden Aufbau auf, seine Teile sind daher mit der Fig. 1 entsprechenden Bezugszahlen versehen. Im weiteren ist der Aufbau des Gleitschutzventils nach Fig. 2 in seinen hier nicht interessierenden Teilen dem eingangs erwähnten Aufsatz entnehmbar. Sowohl im Aufbau wie in seiner Funktion entspricht somit das Gleitschutzventil nach Fig. 2 der Beschreibung zu Fig. 1, so dass sich weitere Ausführungen hierzu erübrigen. Es ist wesentlich, dass die Wandung 11 in ihrem die Drosselbohrung 12 aufweisenden Abschnitt auch beim Gleitschutzventil nach Fig. 2 durch eine Anschlussbohrung für eine Kammer, nämlich die Kammer 4, zugänglich ist, die Drosselbohrung 12 kann daher in einfacher Weise auch bei bereits vorhandenen Gleitschutzventilen angebracht werden. In Abwandlung der vorstehend beschriebenen usführungsbei- spiele ist es auch möglich, anstelle der entfallenden Drosselbohrung 12 eine in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Düse 14 vorzusehen, welche den Bremszylinder 10 mit der Atmosphäre verbindet. Die Düse 14 kann an beliebiger Stelle, auch ausserhalb des Gehäuses 1, angeordnet sein. Da die Druckluftbremse von Fahrzeugen wegen möglichen Undichtheiten an sich nicht als Parkbremse für abzustellende Fahrzeuge verwendet werden soll, ist die durch die Düse 14 bedingte Entlüftung des Bremszylinders 10 unschädlich: Während Betriebsbremsungen ist der jeweilige Bremsdruck durch Druckluftnachspeisung aus der Bremsdruckquelle 5 ohne weiteres aufrechterhaltbar. Bei dieser Ausbildung wird der nach Schliessen des Absperrventils 2, 3 während Lösevorgängen anstehende Restdruck aus dem Bremszylinder 10 durch die Düse 14 unmittelbar zur Atmosphäre abgebaut. In weiterer Ausbildung kann in Serie zur Düse 14 ein nur unterhalb eines bestimmten Bremszylinderdruckes, der jedoch höher als der erwähnte Restdruck im Bremszylinder 10 ist, offenes Entlüftungsventil angeordnet sein. Dieses die Verbindung vom Bremszylinder 10 durch die Diese 14 zur Atmosphäre überwachende, nicht dargestellte Entlüftungsventil kann als in Öffnungsrichtung federbelastetes Membranabsperrventil ausgebildet sein; es vermeidet eine zwar unschädliche, aber doch einen unnötigen Druckluftverbrauch bedingende Bremsdruck-Entlüftung durch die Düse 14 während eine gewisse, niedrige Bremsstärke überschreitenden Betriebsbremsungen. Kurzfassung: Das Gleitschutzventil für druckluftgebremste Fahrzeuge weist ein Membranabsperrventil 2, 3 zwischen einer Bremsdruckquelle 5 und einem Bremszylinder 10 auf. Das embran- absperrventil 2, 3 ist in Schliessrichtung von einer Feder 13 belastet und zusätzlich vom durch ein Vorsteuerventil 7 überwachten Ausgangsdruck der Bremsdruckquelle 5 beaufschlagbar. Andererseits ist die Membrane 2 des Membranabsperrventils 2, 3 ständig vom Ausgangsdruck der Bremsdruckquelle 5 beaufschlagt. Eine Drosselbohrung 12 überbrückt das Membranabsperrventil 2, 3. Während Bremslösevorgängen schliesst das Membranabsperrventil 2, 3 bei Erreichen eines gewissen Restdruckes im Bremszylinder 10, dieser Restdruck baut sich sodann durch die Drosselbohrung 12 zur hierbei Atmosphärendruck führenden Bremsdruckquelle 5 hin ab. Beim Lösen wird hierdurch ein vollständiges Entlüften des Bremszylinders 10 erreicht. Bezugszeichenliste 1 Gehäuse 2 Membrane 2,3 Membranabsperrventil 4 Kammer 5 Bremsventil 6 Zweigleitung 7 Vorsteuerventil 8 Kammer 9 Kammer 10 Bremszylinder 11 Wandung 12 Drosselbohrung 13 Feder 14 Düse

Claims: Patentansprüche 1. Gleitschutzventil für druckluftgebremste Fahrzeuge, mit einem in eine Verbindung von einer Bremsdruckquelle (5) zu wenigstens einem Bremszylinder (10) eingeordneten Absperrventil, gegebenenfalls Membranabsperrventil (2, 3), das von einem Kolben- oder Membranglied (2) schaltbar ist, welches in Ventilschliessrichtung wirkend vom durch ein Vorsteuerventil (7) überwacht zuführbaren Druck der Brems druckquelle (5) und der Kraft einer Feder (13) und anderer seits, in Ventilöffnungsrichtung wirkend, ständig vom Druck der Bremsdruckquelle (5) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (2, 3) durch einen in seinem Durchströmungsquerschnitt durch eine Düse ge drosselten Bypasskanal (12) überbrückt ist. 2. Gleitschutzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypasskanal als eine den Ventilsitz (3) des Ab sperrventils (2, 3) tragende Wandung (11) durchsetzende Drosselbohrung (12) ausgebildet ist. 3. Gleitschutzventil für druckluftgebremste Fahrzeuge, mit einem in eine Verbindung von einer Bremsdruckquelle (5) zu wenigstens einem Bremszylinder (10) eingeordneten Ab sperrventil, gegebenenfalls Membranabsperrventil (2, 3), das von einem Kolben- oder Membranglied (2) schaltbar ist, welches in Ventilschliessrichtung wirkend von durch ein Vorsteuerventil (7) überwacht zuführbaren Druck der Brems druckquelle (5) und der Kraft einer Feder (13) und anderer seits, in Ventilöffnungsrichtung wirkend, ständig vom Druck der Bremsdruckquelle (5) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremszylinder (10) über eine Düse (14) mit der Atmosphäre verbunden ist. 4. Gleitschutzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die vom Bremszylinder (10) über die Düse (14) zur Atmosphäre führende Verbindung ein nur unterhalb eines bestimmten Bremszylinderdruck offenes, gegebenenfalls als in Öffnungsrichtung federbelastetes Membranabsperrventil ausgebildetes Entlüftungsventil eingeordnet ist.

Inventors: KRAUSE, GEORG, POLLINGER, HANS, Pöllinger, Hans
Applicants: KNORR-BREMSE AG
Application year: 1984
Main classification: B60T8
IPC codes: B60T8