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Die Erfindung betrifft ein Bremssteuerungssystem einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einer als Federspeicherbremse ausgebildeten Bremseinrichtung, die als Betriebsbremse und als Feststellbremse arbeitet, wobei die Federspeicherbremse hydraulisch mittels eines in einem Bremslösedruckraum anstehenden Bremslösedruckes in Richtung einer Lösestellung beaufschlagbar ist und ein dem Bremslösedruckraum entgegenwirkender Bremsdruckraum vorgesehen ist, in dem eine Federeinrichtung der Federspeicherbremse angeordnet ist, wobei die Federspeicherbremse hydraulisch mittels eines in dem Bremsdruckraum anstehenden Bremsdruckes in Richtung einer Bremsstellung beaufschlagbar ist, wobei dem Bremsdruckraum ein Bremsventils zugeordnet ist, das mittels eines Betätigungsorgans betätigbar ist, und wobei das Bremssteuerungssystem eine Notbremsfunktion ermöglicht.
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Derartige, als Federspeicherbremsen ausgebildete Bremseinrichtungen, die durch einen Bremslösedruck entgegen der Federkraft einer Federeinrichtung in die Lösestellung beaufschlagbar sind, werden auch als hydraulisch beaufschlagte negative Federspeicherbremsen bezeichnet. Mit derartigen Federspeicherbremsen kann eine Feststellbremse für eine Arbeitsmaschine gebildet werden. Durch Betätigen des Bremsventils kann ein dem Bremslösedruck entgegenwirkender Bremsdruck erzeugt werden, so dass im Sinne einer Übersteuerung die Federspeicherbremse die Funktion einer Betriebsbremse aufweist.
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Bei mobilen Arbeitsmaschinen, beispielsweise als elektrisch-betriebene oder verbrennungsmotorisch-betriebene Gabelstapler ausgebildeten Flurförderzeugen, werden derartige, als Federspeicherbremsen ausgebildete Bremseinrichtungen als Feststellbremse und/oder Betriebsbremse verwendet. Die von der Bedienperson zu bedienenden Betätigungselemente sind hierbei in der Regel von einem Pedal, beispielsweise einem Bremspedal oder einer Doppelpedalanordnung, für die Funktion der Betriebsbremse und einem Betätigungsmittel, beispielsweise einem Handbremshebel, für die Funktion der Feststellbremse gebildet. Beide Betätigungselemente wirken hierbei unabhängig voneinander auf einen Aktuator der Federspeicherbremse, beispielsweise einem einen Bremsdruck erzeugenden Bremsventil oder einem einen Bremslösedruck erzeugenden weiteren Bremsventil.
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Derartige Bremseinrichtungen werden weiterhin zur Erzielung einer Notbremsfunktion eingesetzt. Als Feststellbremsfunktion im Sinne dieser Erfindung wird hierbei ein statischer Fall angesehen, bei dem die Bremseinrichtung im Stillstand der Arbeitsmaschine in die Bremsstellung betätigt wird. Als Notbremsfunktion im Sinne dieser Erfindung wird ein dynamischer Fall angesehen, bei dem mit der Bremseinrichtung die fahrende Arbeitsmaschine abgebremst wird. Bei einer Verwendung der Federspeicherbremse als Betriebsbremse ist zudem gesetzlich vorgeschrieben, neben der Abbremsung durch Betätigen des Bremsventils eine zusätzliche unabhängige Bremsenansteuerung vorzusehen, mit der die Arbeitsmaschine abgebremst werden kann.
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Aus der
1 der
DE 10 2009 031 741 A1 ist ein gattungsgemäßes Bremsteuerungssystem für eine als Flurförderzeuge ausgebildete Arbeitsmaschine mit einer Federspeicherbremse bekannt. Ein Bremslösedruckraum kann unter Zwischenschaltung eines elektrisch betätigen Feststellbremsventils mit einem Bremslösedruck beaufschlagt werden, um eine automatische Feststellbremsfunktion zu erzielen und die Federspeicherbremse in die Lösestellung zu beaufschlagen. Durch Betätigen eines Bremspedals kann ein Bremsdruck erzeugt werden, der dem Bremslösedruck entgegenwirkt, so dass durch Übersteuern die Federspeicherbremse in die Bremsstellung beaufschlagt werden kann und die Funktion der Betriebsbremse erzielbar ist. Über eine zusätzliche Wirkverbindung kann das elektrisch betätigbare Feststellbremsventil bei vollständig betätigtem Bremspedal in eine Schaltstellung betätigt werden, in der der Bremslösedruckraum mit dem Behälter verbunden ist, so dass die Federspeicherbremse in die Bremsstellung betätigt wird. Mit dieser zusätzlichen Wirkverbindung kann bei einem Stromausfall die Federspeicherbremse durch vollständiges Betätigen des Bremspedals in die Schließstellung betätigt werden, um das stehende Fahrzeug zu arretieren. Sofern durch Betätigen des Bremspedals über diese Wirkverbindung zwischen dem Feststellbremsventil und dem Bremspedal durch eine entsprechende Betätigung des Bremsventils jedoch eine Notbremsung einer fahrenden Arbeitsmaschine durchgeführt wird, wird der Bremslösedruckraum zum Behälter entlastet und die Federspeicherbremse von der Federeinrichtung sowie dem am Bremsventil erzeugten Bremsdruck in die Bremsstellung beaufschlagt, wodurch es zu einem abrupten Schließen und Beaufschlagen der Federspeicherbremse in die Bremsstellung kommen kann. Hierbei treten hohe Bremskräfte bzw. hohe Bremsmomente auf, die zu einem starken Abbremsen der Arbeitsmaschine führen. Bei einem Flurförderzeug kann es hierdurch zu einem Abwerfen einer transportierten Last kommen. Zudem können die hohen Bremskräfte während einer derartigen Notbremsung zu einer Überlastung der mechanischen Bauteile der Federspeicherbremse führen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bremssteuerungssystem der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, mit dem eine kontrollierte Abbremsung während einer Notbremsung erzielbar ist und eine Überlastung von Bauteilen der Federspeicherbremse während einer Notbremsung wirksam vermieden werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Erzielung der Notbremsfunktion eine Kurzschlussverbindung des Bremsdruckraumes mit dem Bremslösedruckraum hergestellt ist, in der die maximale Bremskraft von der Federeinrichtung bestimmt wird. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, bei einer als Feststellbremse und als Betriebsbremse verwendeten Federspeicherbremse, bei der der in dem Bremslösedruckraum anstehende Bremslösedruck der Feststellbremsfunktion dem in einem federseitigen Bremsdruckraum anstehenden Bremsdruck der Betriebsbremsfunktion entgegenwirkt, während einer Notbremsung einen hydraulischen Kurzschluss zwischen dem Bremslösedruckraum und dem Bremsdruckraum herzustellen und somit die Notbremsung durch eine Kurzschlussverbindung des Bremsdruckraumes mit dem Bremslösedruckraum zu erzielen. Während der Notbremsung kann durch eine derartige Kurzschlussverbindung eine Begrenzung der maximalen Bremskraft und somit des maximalen Bremsmoment erzielt werden, so dass ein abruptes Abbremsen der Arbeitsmaschine und eine mechanische Überlastung der Bauteile der Federspeicherbremse wirksam vermieden werden kann. Sofern die Federspeicherbremse einen Betätigungskolben mit gleich großen Wirkflächen des Bremsdruckraumes und des Bremslösedruckraumes aufweist, wird hierbei erzielt, dass die maximale Bremskraft und somit das maximale Bremsmoment während der Notbremsung von der Federkraft der Federeinrichtung vorgegeben ist und auf die Federkraft der Federeinrichtung begrenzt wird. Hierdurch kann ein gesteuertes Abbremsen während einer Notbremsung mit einer definierten Verzögerung erzielt werden und eine Überlastung der Bauteile der Federspeicherbremse wirksam vermieden werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Betätigungsorgan des Bremsventils einen Betriebsbremsbereich auf, in dem das Bremsventil betätigbar ist, und ist angrenzend an den Betriebsbremsbereich ein Notbremsbereich vorgesehen, in dem die Kurzschlussverbindung des Bremsdruckraumes mit dem Bremslösedruckraum hergestellt ist. Mit einem derartigen Notbremsbereich an dem Betätigungsorgan des Bremsventils für die Betriebsbremsfunktion kann in einer Notsituation durch eine entsprechende Betätigung des Betätigungsorgans die Kurzschlussverbindung freigegeben und somit eine Notbremsung mit einer durch die Federkraft der Federeinrichtung definierten Verzögerung auf einfache Weise erzielt werden.
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Mit besonderem Vorteil weist das Betätigungsorgan des Bremsventils zur Betätigung des Bremsventils ein Betätigungsmittel, insbesondere einen Drehschieber oder einen Längsschieber, auf und ist die Kurzschlussverbindung in dem Notbremsbereich des Betätigungsorgans in dem Betätigungsmittel herstellbar. An einem derartigen Betätigungsorgan kann auf einfache Weise angrenzend an den Betriebsbremsbereich ein Notbremsbereich mit einer Kurzschlussverbindung hergestellt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung steht das Betätigungsorgan des Bremsventils mit einem Sicherheitsventil in Wirkverbindung, das in einer von dem Bremsventil zu dem Bremsdruckraum geführten Bremsdruckleitung angeordnet ist, wobei das Sicherheitsventil bei unbetätigtem Betätigungsorgan die Verbindung des Bremsventils mit dem Bremsdruckraum absperrt, im Betriebsbremsbereich des Betätigungsorgan die Verbindung des Bremsventils mit dem Bremsdruckraum freigibt und im Notbremsbereich des Betätigungsorgans die Kurzschlussverbindung herstellt. An einem derartigen Sicherheitsventil kann ebenfalls mit geringem Bauaufwand angrenzend an einen Betriebsbremsbereich ein Notbremsbereich gebildet werden, in dem die Kurzschlussverbindung geöffnet ist. Mit einem derartigen Sicherheitsventil, das bei unbetätigtem Betätigungsorgan die Bremsdruckleitung absperrt und bevorzugt den Bremsdruckraum mit einem Behälter verbindet, kann bei einem Defekt des Bremsventils während einer Betriebsbremsung durch entsprechendes Loslassen des Betätigungsorgans ein Abbau des in dem Bremsruckraum anstehenden Bremsdruckes erzielt werden, so dass eine ungewollte starke Verzögerung und Abbremsung der Arbeitsmaschine reduziert werden kann. Bei einer als Flurförderzeug ausgebildeten Arbeitsmaschine kann hierbei ein Abwurf einer transportierten Last durch eine ungewollt starke Verzögerung und Abbremsung wirksam vermieden werden.
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Zweckmäßigerweise ist dem Bremslösedruckraum ein weiteres Bremsventil zugeordnet. Mit einem derartigen weiteren Bremsventil kann ein Bremslösedruck auf einfache Weise erzeugt werden, der die Federspeicherbremse zum Lösen der Feststellbremsfunktion in die Lösestellung beaufschlagt.
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Das weitere Bremsventil kann hierbei fest eingestellt sein und einen konstanten Bremslösedruck erzeugen. Alternativ kann das weitere Bremsventil mittels des Betätigungsorgans betätigbar sein. In der Regel verringert ein derartiges weiteres Bremsventil mit zunehmender Betätigung des Betätigungsorgans den Bremslösedruck, so dass in Verbindung mit dem mit zunehmender Betätigung des Betätigungsorgans an dem Bremsventil ansteigenden Bremsdruck eine dosierte Beaufschlagung der Federspeicherbremseinrichtung in die Bremsstellung zur Erzielung der Betriebsbremsfunktion erzielbar ist.
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Die Kurzschlussverbindung kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung an einem elektrisch betätigten Feststellbremsventil ausgebildet werden, das in einer von dem weiteren Bremsventil zu dem Bremslösedruckraum geführten Bremslösedruckleitung angeordnet ist und in einem stromlosen Zustand die Kurzschlussverbindung herstellt. Mit einem derartigen elektrisch betätigten Feststellbremsfunktion kann eine automatisierte Betätigung der Feststellbremse erzielt werden, indem durch Stromlosschalten des Feststellbremsventils eine Beaufschlagung der Federspeicherbremse in die Bremsstellung erzielt wird. Mit der Funktion einer automatischen Feststellbremse kann eine Fahrerunterstützung auf einfache Weise erzielt werden, indem beispielsweise bei einer stehenden Arbeitsmaschine oder einem Verlassen des Fahrerarbeitsplatzes die Federspeicherbremse automatisch in die Bremsstellung beaufschlagt wird. Im stromlosen Zustand des Feststellbremsventils kann hierbei über die Kurzschlussverbindung eine Notbremsung mit der durch die Federeinrichtung definierten Verzögerung auf einfache Weise erzielt werden, wobei weiterhin eine Sicherheitsfunktion erzielt werden kann, um bei einem Fehlerfall, beispielsweise einem Stromausfall oder bei der Betätigung eines Notausschalters (stromloses Fahrzeug), eine definierte Abbremsung der Arbeitsmaschine zu erzielen. Sofern die Kurzschlussverbindung an dem Feststellbremsventil zusätzlich zu einer Kurzschlussverbindung an dem Betätigungsmittel bzw. dem Sicherheitsventil vorgesehen ist, kann zudem mit geringem Bauaufwand eine gesetzlich vorgeschriebene zweite unabhängige Bremsenansteuerung gebildet werden, mit der die Arbeitsmaschine bei einem Ausfall oder einem Defekt der Betriebsbremsfunktion dosiert mit der durch die Federeinrichtung vorgegebenen Verzögerung abgebremst werden kann.
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Die Kurzschlussverbindung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung an einem manuell betätigbaren Zusatzventil vorgesehen sein, das bei einer Betätigung die Kurzschlussverbindung herstellt. Ein derartiges manuell betätigtes Zusatzventil kann als Handbremsventil ausgebildet werden, das in der Bremslösedruckleitung angeordnet ist, um durch eine entsprechende Betätigung eine manuelle Feststellbremsfunktion zu erzielen. Sofern bei einer Betätigung die Kurzschlussverbindung hergestellt wird, kann auf einfache Weise eine manuelle Feststellbremsfunktion erzielt werden und eine Notbremsung mit der durch die Federeinrichtung definierten Verzögerung auf einfache Weise erzielt werden. Sofern die Kurzschlussverbindung an dem Zusatzventil zusätzlich zu einer Kurzschlussverbindung an dem Betätigungsmittel bzw. dem Sicherheitsventil vorgesehen ist, kann zudem mit geringem Bauaufwand eine gesetzlich vorgeschriebene zweite unabhängige Bremsenansteuerung gebildet werden, mit der die Arbeitsmaschine bei einem Ausfall oder einem Defekt der Betriebsbremsfunktion dosiert mit der durch die Federeinrichtung vorgegebenen Verzögerung abgebremst werden kann.
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Das Zusatzventil ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung als Rastventil ausgebildet. Durch entsprechende Betätigung des Zusatzventils und somit Rastung des Zusatzventils in mehreren Raststellungen kann eine Notbremsung auf einfache Weise eingeleitet werden, in der eine gestufte Abbremsung der Arbeitsmaschine erzielt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist in der Kurzschlussverbindung eine Drosseleinrichtung, insbesondere eine Blende, angeordnet ist. Hierdurch kann in der Kurzschlussstellung ein sofortiger Druckausgleich zwischen dem Bremslösedruckraum und dem Bremsdruckraum vermieden werden, so dass während der Notbremsung durch Herstellen der Kurzschlussverbindung eine zeitgesteuerte Abbremsung erzielt werden kann.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssteuerungssystems,
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2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssteuerungssystems und
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3 eine Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Bremssteuerungssystems.
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In der 1 ist ein Bremssteuerungssystem 1 einer Arbeitsmaschine, beispielsweise eines batterie-elektrisch betriebenen Gabelstaplers, mit einer als Federspeicherbremse ausgebildeten Bremseinrichtung 2 beschrieben, die eine Feststellbremse und eine Betriebsbremse bildet. Gezeigt ist eine Antriebswelle 3 eines nicht näher dargestellten Antriebsrades, die durch eine als Federspeicherbremse 4 ausgebildete Bremseinrichtung 2 abbremsbar und arretierbar ist. Bevorzugt ist die Federspeicherbremse 4 als ölgekühlte Lamellenbremsen ausgebildet.
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Die Federspeicherbremsen 4 weist einen in einem Zylindergehäuse 5 längsverschiebbaren Betätigungskolben 6 auf, wobei zwischen dem Zylindergehäuse 5 und dem Kolben 6 ein Bremsdruckraum 7 ausgebildet ist, in dem eine Federeinrichtung 8 angeordnet ist. Die Federeinrichtung 8 beaufschlagt die Federspeicherbremse 4 in eine die Bremsstellung bildende Schließstellung, wobei die Kraft der Federeinrichtung 8 eine maximale Bremskraft bzw. ein maximales Bremsmoment der Arbeitsmaschine in der Feststellbremsfunktion definiert. Zum Lösen der Federspeicherbremse 4 ist ein Bremslösedruckraum 9 vorgesehen, der bei einer Druckbeaufschlagung mit einem Bremslösedruck der Kraft der Federeinrichtung 8 entgegenwirkt, um die Federspeicherbremse 4 in eine Lösestellung zu beaufschlagen. Der Bremslösedruckraum 9 ist hierzu gegenüberliegend zu dem Bremsdruckraum 7 zwischen dem Zylindergehäuse 5 und dem Betätigungskolben 6 ausgebildet. Die beiden druckbeaufschlagten Wirkflächen des Betätigungskolbens 6 im Bremsdruckraum 7 und im Bremslösedruckraum 9 sind hierbei bevorzugt gleich groß.
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Der gleichsinnig zu der Federeinrichtung 8 wirkende Bremsdruckraum 7 ist an eine Bremsdruckleitung 10 angeschlossen, die unter Zwischenschaltung eines Bremsventils 11 an eine Druckversorgungsleitung 12 einer Druckversorgung 13, beispielsweise einer Hydraulikpumpe, angeschlossen ist. Der Druckversorgungsleitung 12 kann ein Speicher 14 zugeordnet sein.
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Das Bremsventil 11 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem als Proportional-Druckminderventil mit einer steigenden Kennlinie ausgebildeten Druckregelventil gebildet. Das Bremsventil 11 ist durch ein Betätigungsorgan 15, beispielsweise ein Bremspedal oder durch die Pedale einer sogenannten Doppelpedalsteuerung, bei der jeweils ein Fahr-/Bremspedal der Vorwärtsfahrtrichtung und ein Fahr-/Bremspedal der Rückwärtsfahrtrichtung zugeordnet ist, betätigbar.
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Im unbetätigten Zustand des Betätigungsorgans 15 verbindet das Bremsventil 11 die Bremsdruckleitung 10 mit einer zu einem Behälter 16 geführten Behälterleitung 17. Bei einer Betätigung des Betätigungsorgans 15 wird das Bremsventil 11 zunehmend in eine die Druckversorgungsleitung 12 mit der Bremsdruckleitung 10 verbindende Stellung beaufschlagt, wodurch ein steuerbarer Bremsdruck erzeugt wird, der in dem Bremsdruckraum 7 ansteht und einem noch später beschriebenen, in dem Bremslösedruckraum 9 anstehenden Bremslösedruck entgegenwirkt und somit diesen übersteuert. Durch den dosierbaren Bremsdruck in dem Bremsdruckraum 7 kann hierbei im Sinne einer Übersteuerung die Federspeicherbremse 4 in die Bremsstellung beaufschlagt werden, um die Betriebsbremsfunktion zu erzielen.
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Das Betätigungsorgan 15 steht hierbei unter Zwischenschaltung eines Betätigungsmittels 18, beispielsweise eines Drehschiebers oder eines Längsschiebers, mit dem Bremsventil 11 bzw. einer Federeinrichtung 19 des Bremsventils 11 in Verbindung, um mit zunehmender Betätigung des Betätigungsorgans 15 eine entsprechende Betätigung des Bremsventils 11 zu erzielen.
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Der Bremslösedruckraum 9 ist mit einer Bremslösedruckleitung 20 verbunden, die unter Zwischenschaltung eines weiteren Bremsventils 21 an die Druckversorgungsleitung 12 angeschlossen. Stromauf des weiteren Bremsventils 21 kann zudem ein in Richtung zu dem Bremsventil 21 öffnendes Sperrventil 22 angeordnet sein.
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Das weitere Bremsventil 21 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als fest eingestelltes Druckminderventil ausgebildet, das im Betrieb der Arbeitsmaschine einen konstanten Bremslösedruck in der Bremslösedruckleitung 20 erzeugt, um im Fahrbetrieb der Arbeitsmaschine die Federspeicherbremseinrichtung 4 in die Lösestellung zu beaufschlagen.
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In der Bremslösedruckleitung 20 ist zwischen dem Bremsventil 20 und dem Bremslösedruckraum 9 eine elektrisch betätigtes Feststellbremsventil 25 angeordnet. Das Feststellbremsventil 25 sperrt im stromlosen Zustand in einer Schaltstellung 25a die Verbindung des Bremsventils 21 mit dem Bremslösedruckraum 9 ab und gibt in einem angesteuerten Zustand in einer Schaltstellung 25b die Verbindung des Bremsventils 21 mit dem Bremslösedruckraum 9 frei. Das Feststellbremsventil 25 ist hierzu von einer Feder 26 in die Schaltstellung 25a und von einer elektrischen Betätigungseinrichtung 27, beispielsweise einem Schaltmagneten, in die Schaltstellung 25b beaufschlagbar.
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Die Betätigungseinrichtung 27 des Feststellbremsventils 25 steht mit einer nicht näher gezeigten elektronischen Steuereinrichtung in Wirkverbindung, die eingangsseitig mit zumindest einer Sensoreinrichtungen in Verbindung steht, beispielsweise einem das Vorhandensein der Bedienperson auf einem Fahrerarbeitsplatz, beispielsweise einem Fahrersitz, erfassenden Belegungsschalter und/oder einen die Fahrzeuggeschwindigkeit erfassenden Sensor. Hierdurch kann eine automatisierte Betätigung der Federspeicherbremse 4 im Sinne einer automatisch aktivierten Feststellbremse erzielt werden. Zudem kann die elektronische Steuereinrichtung eingangsseitig mit einem als Schalter oder Taster ausgebildeten Betätigungsmittel in Verbindung stehen, um eine manuelle Feststellbremsung durch Betätigen des Betätigungsmittels zu erzielen.
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Zwischen dem Feststellbremsventil 25 und dem Bremslösedruckraum 9 ist weiterhin ein manuell betätigbares Zusatzventil 30 angeordnet, das im nicht betätigten Zustand in einer Schaltstellung 30a die Verbindung des weiteren Bremsventils 21 mit dem Bremslösedruckraum 9 freigibt und in einem angesteuerten Zustand in einer Schaltstellung 30b die Verbindung des weiteren Bremsventils 21 mit dem Bremslösdruckraum 9 absperrt. Das Zusatzventil 30 ist hierzu von einer Feder 31 in die erste Schaltstellung 30a und von einer manuellen Betätigungseinrichtung 32, beispielsweise einem Handhebel oder einem Zusatzpedal, in die Schaltstellung 30b beaufschlagbar. Das Zusatzventil 30 ist bevorzugt als Rastventil ausgebildet. Das Zusatzventil 30 bildet bevorzugt eine manuelle Handbremse zur Erzielung einer manuellen Feststellbremsfunktion.
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Um eine stehende Arbeitsmaschine im stromlosen Zustand abschleppen zu können, ist eine Abschleppeinrichtung vorgesehen, die eine manuell betätigbare Handpumpe 36 umfasst, die in einer den Behälter 16 mit der Bremslösedruckleitung 20 verbindenden Leitung 35 zwischen zwei zum Behälter 16 schließenden Rückschlagventilen 37, 38 angeordnet ist. Die Abschleppeinrichtung umfasst weiterhin eine Abschleppventil 39, das in der Bremslösedruckleitung 20 zwischen dem Anschluss der Leitung 35 und dem Bremsventil 21 angeordnet ist. Im normalen Betrieb befindet sich das Abschleppventil 39 in einer Durchflussstellung 39a. Für den Abschleppbetrieb ist das Abschleppventil 39 in eine Sperrstellung 39b zu beaufschlagen, in der die Verbindung der Bremslösedruckleitung 20 dem Bremsventil 21 mittels eines in dem Abschleppventil 39 angeordneten Sperrventils abgesperrt ist, so dass durch Betätigen der Handpumpe 36 in der Bremslösedruckleitung 20 ein Bremslösedruck erzeugt und die Federspeicherbremse 4 in die Lösestellung beaufschlagt werden kann. Das Abschleppventil 39 ist hierbei bevorzugt mittels eines entsprechenden Handhebels in die Sperrstellung 39b betätigbar.
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In der Feststellbremsfunktion wird die Federspeicherbremse 4 von der Federeinrichtung 8 in die Bremsstellung beaufschlagt, wobei die Federkraft der Federeinrichtung 8 die maximale Bremskraft bzw. das maximale Bremsmoment vorgibt. Zum Lösen der Feststellbremse 4 und im Fahrbetrieb der Arbeitsmaschine ist das Feststellbremsventil 25 durch Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 27 in die als Durchflussstellung für die Bremslösedruckleitung 20 ausgebildete Schaltstellung 25b beaufschlagt. Das Abschleppventil 39 und das Zusatzventil 30 sind jeweils unbetätigt und befinden sich in der jeweils eine Durchflussstellung für die Bremslösedruckleitung 20 bildenden Schaltstellung 39a bzw. 30a. Über das Bremsventil 21 kann somit ein Bremslösedruck erzeugt werden, der im Bremslösedruckraum 9 ansteht und eine der Federkraft der Federeinrichtungen 8 entgegengesetzte Kraft erzeugt, wodurch die Federspeicherbremse 4 in die Lösestellung beaufschlagt und somit gelöst werden, was einer geöffneten Feststellbremse entspricht.
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Zur Erzielung der Betriebsbremsfunktion wird das Betätigungsorgan 15 betätigt, so dass durch eine entsprechende Betätigung des Bremsventils 11 in der Bremsdruckleitung 10 ein Bremsdruck erzeugt wird, der im Bremsdruckraum 7 ansteht und dem Bremslösedruck im Bremslösedruckraum 9 entgegenwirkt. Durch entsprechende Übersteuerung des Bremslösedruckes kann somit die Feststellbremse 4 dosiert in die Bremsstellung beaufschlagt werden und die Betriebsbremsfunktion erzielt werden.
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Erfindungsgemäß ist zur Erzielung einer Notbremsfunktion während einer Notsituation eine Kurzschlussverbindung des Bremsdruckraumes 7 mit dem Bremslösedruckraum 9 herstellbar.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kurzschlussverbindung 50 in das Betätigungsmittel 18 integriert, mittels dem das Betätigungsorgan 15 das Bremsventil 11 betätigt. Das Betätigungsmittel 18, das von einem Drehschieber oder einem Längsschieber gebildet sein kann, ist hierzu mittels entsprechender Zweigleitungen 40, 41 an die Bremsdruckleitung 10 sowie die Bremslösedruckleitung 20 angeschlossen und verbindet in einer entsprechenden Stellung durch die Kurzschlussverbindung 50 die beiden Zweigleitungen 40, 41 miteinander. Die Zweigleitung 41 ist hierbei bevorzugt zwischen dem Feststellbremsventil 25 und dem Zusatzventil 30 an die Bremslösedruckleitung 20 angeschlossen.
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Das Betätigungsorgan 15 und somit das Betätigungsmittel 18 weist hierbei ausgehend von einer Ausgangsstellung bei unbetätigtem Betätigungsorgan 15 einen Betriebsbremsbereich auf, in dem ausschließlich das Bremsventil 11 betätigt wird und die Kurzschlussverbindung 50 nicht freigegeben und somit abgesperrt ist. Angrenzend an den Betriebsbremsbereich ist ein Notbremsbereich vorgesehen, in dem die Kurzschlussverbindung 50 freigegeben wird. Der Notbremsbereich mit freigegebener Kurschlussverbindung 50 wird bevorzugt im Bereich ab ca. 80% des maximalen Betätigungswegs des Betätigungsorgans 15 ermöglicht.
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In der Kurzschlussverbindung 50 oder den Zweigleitungen 40, 41 ist hierbei eine als Blende ausgebildete Drosseleinrichtung 51 vorgesehen. Durch die Kurzschlussverbindung 50 zwischen dem Bremslösedruckraum 9 und dem Bremsdruckraum 7 wird an den entsprechenden Wirkflächen des Betätigungskolbens 6 ein Druckausgleich erzielt, so dass eine Begrenzung der maximalen Bremskraft und somit des maximalen Bremsmoments im Notbremsbetrieb erzielt wird und die maximale Bremskraft von der Federeinrichtung 8 bestimmt wird.
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Mit der beschriebenen Kurzschlussverbindung 50 in dem Betätigungsmittel 18 des Betätigungsorgans 15 kann beispielsweise bei einem Ausfall des Bremsventils 11 durch eine entsprechende Betätigung des Betätigungsorgans 15 und somit des Betätigungsmittels 18 in den Notbremsbereich eine Notbremsung erzielt werden, bei dem eine Abbremsung mit dem in der Federeinrichtung 8 installierten Bremsmoment erzielt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zusätzlich eine Kurzschlussverbindung 50a in der Sperrstellung 25a sowie gegebenenfalls einer Zwischenstellung des Feststellbremsventils 25 verwirklicht. Das Feststellbremsventil 25 verbindet hierzu in der im stromlosen Zustand wirksamen Schaltstellung 25a die mit dem Bremslösedruckraum 9 in Verbindung stehende Bremslösedruckleitung 20 mit einer Zweigleitung 55, die mit der Bremsdruckleitung 10 verbunden ist. In dieser Kurzschlussverbindung 50a, beispielsweise in der Zweigleitung 55 oder einem entsprechenden Strömungspfad des Feststellbremsventils 25 ist eine als Blende ausgebildete Drosseleinrichtung 51a angeordnet.
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Zusätzlich oder alternativ zu der Kurzschlussverbindung 50a in dem Feststellbremsventil 25 kann eine Kurzschlussverbindung 50b in dem Zusatzventil 30 verwirklicht werden, das in der Sperrstellung 30b sowie einer Zwischenstellung und somit bei einer Betätigung durch die Betätigungseinrichtung 32 die mit dem Bremslösedruckraum 9 in Verbindung stehende Bremslösedruckleitung 20 mit einer Zweigleitung 56 verbindet, die mit der Bremsdruckleitung 10 verbunden ist. In dieser Kurzschlussverbindung 50b, beispielsweise in der Zweigleitung 56 oder einem entsprechenden Strömungspfad des Zusatzventils 30 ist eine als Blende ausgebildete Drosseleinrichtung 51b angeordnet.
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Sofern es in der mechanischen Bremsenansteuerung, die von dem Betätigungsorgan 15 und dem Betätigungsmittel 18 des Bremsventils 11 gebildet ist, zu einer Störung oder einem Ausfall kommen sollte, beispielsweise durch eines klemmendes Betätigungsorgan 15 oder ein den Betätigungsweg des Betätigungsorgans 15 einschränkender und begrenzender Gegenstand, kann durch entsprechende Stromlosschaltung des Feststellbremsventils 25 und/oder eine manuelle Betätigung des Zusatzventils 30 in die Schaltstellung 25a bzw. 30b eine entsprechende Kurzschlussverbindung 50a, 50b erzielt werden, durch die eine Notbremsung mit dem von der Federeinrichtung 8 definierten Bremsmoment erfolgt.
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Durch das Feststellbremsventil 25 und/oder das Zusatzventil 30 kann hierbei weiterhin eine gesetzlich vorgeschriebene zweite unabhängige Bremsensansteuerung erzielt werden, mit der die fahrende Arbeitsmaschine mit einem definierten Bremsmoment abgebremst werden kann. Neben der regulären Verzögerungsmöglichkeit über das Bremsventil 11 besteht somit die Möglichkeit, eine Abbremsung elektrisch schaltbar über das Feststellbremsventil 25 und/oder mechanisch gerastet über das bevorzugt als Rastventil ausgebildete Zusatzventil 30 einzuleiten.
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Während der Notbremsung durch eine der Kurzschlussverbindungen 50, 50a bzw. 50b kann hierbei durch das von der Federeinrichtung 8 definierte und auf die Federkraft der Federeinrichtung 8 begrenzte Bremsmoment eine Überlastung der mechanischen Bauteile der Bremseinrichtung 2 wirksam vermieden werden.
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Bei der Ausführungsform der 2 ist anstelle eines fest eingestellten Druckminderventils gemäß der 1 das weitere Bremsventil 21 als steuerbares Bremsventil ausgebildet. Das weitere Bremsventil 21 gemäß der 2 ist hierbei von einem als einstellbares Druckminderventil mit einer fallenden Kennlinie ausgebildeten Druckregelventil gebildet. Das weitere Bremsventil 21 ist durch das Betätigungsorgan 15 über das Betätigungsmittel 18 betätigbar.
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Im unbetätigten Zustand verbindet das weitere Bremsventil 21 die Bremslösedruckleitung 20 mit der Druckversorgungsleitung 12. Bei einer Betätigung des Betätigungsorgans 15 wird das weitere Bremsventil 21 zunehmend in eine die Bremslösedruckleitung 20 mit einer zu dem Behälter 16 geführten Behälterleitung 60 verbindenden Stellung beaufschlagt, wodurch der in der Bremslösedruckleitung 20 anstehende Bremslösedruck mit zunehmender Betätigung des Betätigungsorgans 15 dosiert reduziert wird. Das Betätigungsorgan 15 steht hierbei unter Zwischenschaltung des Betätigungsmittels 18, beispielsweise eines Drehschiebers oder eines Längsschiebers, mit dem weiteren Bremsventil 21 bzw. einer Federeinrichtung 23 des weiteren Bremsventils 21 in Verbindung, um mit zunehmender Betätigung des Betätigungsorgans 15 eine entsprechende Betätigung des weiteren Bremsventils 21 zu erzielen.
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Durch die gemeinsame Betätigung des Bremsventils 11 und des weiteren Bremsventils 21 mittels des Betätigungsorgans 15 wird somit in der Betriebsbremsfunktion bei einer Betätigung des Betätigungsorgans 15 das Bremsventil 11 zunehmend in eine die Druckversorgungsleitung 12 mit der Bremsdruckleitung 10 verbindende Stellung beaufschlagt und somit ein zunehmender Bremsdruck erzeugt, wobei das weitere Bremsventil 21 in eine die Bremslösedruckleitung 20 mit dem Behälter verbindende Stellung beaufschlagt wird und somit der Bremslösedruck reduziert wird. Durch eine derartige Übersteuerung und Reduzierung des Bremslösedruckes während der Betriebsbremsfunktion kann ein konstantes Bremsmoment an der Antriebswelle 3 erzielt werden.
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Bei der Ausgestaltungsform gemäß der 3 ist anstelle der Kurzschlussverbindung 50 in dem Betätigungsorgan 18 gemäß den 1 und 2 ein von dem Betätigungsorgan 15 betätigbares Sicherheitsventil 70 vorgesehen, das eine Kurzschlussverbindung 50c im Notbremsbereich des Betätigungsorgans 15 ermöglicht.
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Das Betätigungsorgan 15 betätigt hierbei über das Betätigungsmittel 18, das von einem Drehschieber oder einem Längsschieber gebildet sein kann, neben dem Bremsventil 11 und gegebenenfalls dem weiteren Bremsventil 21 zusätzlich und gemeinsam das Sicherheitsventil 70.
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Das Sicherheitsventil 70 befindet sich im nicht betätigten Zustand des Betätigungsorgans 15 in der dargestellten Sicherheitsstellung 70a, in der die Verbindung des Bremsventils 11 mit dem Bremsdruckraum 7 abgesperrt ist und die mit dem Bremsdruckraum 7 in Verbindung stehenden Bremsdruckleitung 10 über das Sicherheitsventil 70 mit dem Behälter 16 verbunden ist. Bei einer Betätigung des Betätigungsorgans 15 wird das Sicherheitsventil 70 in eine Freigabestellung 70b beaufschlagt, in der die Bremsdruckleitung 10 freigegeben ist, so dass der durch die Betätigung des Betätigungsorgans 15 über das entsprechende betätigte Bremsventil 11 erzeugte Bremsdruck in den Bremsdruckraum 7 geführt werden kann. Das Sicherheitsventil 70 befindet sich hierbei über den gesamten Betriebsbremsbereich des Betätigungsorgans 15 in der Freigabestellung 70b. Gelangt das Betätigungsorgan 15 in den Notbremsbereich, der angrenzend an den Betriebsbremsbereich ab ca. 80% des maximalen Betätigungswegs des Betätigungsorgans 15 ausgebildet ist, wird das Sicherheitsventil 70 in eine Kurzschlussstellung 70c beaufschlagt, in der der mit dem Bremsdruckraum 7 in Verbindung stehende Abschnitt der Bremsdruckleitung 10 über die Kurzschlussverbindung 50c mit der Zweigleitung 41 in Verbindung steht, die mit der Bremslösedruckleitung 20 in Verbindung steht. In der Kurzschlussverbindung 50c oder der Zweigleitung 41 ist hierbei die als Blende ausgebildete Drosseleinrichtung 51 vorgesehen.
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Mit dem Sicherheitsventil 70 kann zusätzlich zu den beschriebenen Funktionen eine überlagerte Freigabefunktion für den von dem Bremsventil 11 erzeugten Bremsdruck erzielt werden. Sofern das Bremsventil 11 bei einer Betriebsbremsung, bei der sich das Betätigungsorgan 15 im Betriebsbremsbereich befindet, in einer Zwischenstellung verklemmen sollte, kann durch Loslassen des Betätigungsorgans 15 und eine entsprechende Betätigung des Sicherheitsventils 70 in die Sicherheitsstellung 70a der in dem Bremsdruckraum 7 anstehende Bremsdruck reduziert werden und somit die Verzögerung der Arbeitsmaschine reduziert werden. Ein ungewolltes starkes und abruptes Abbremsen, das einen Lastabwurf bei einer als Flurförderzeug ausgebildeten Arbeitsmaschine zur Folgen haben könnte, kann mit dem Sicherheitsventil 70 wirksam vermieden werden.
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Das Sicherheitsventil 70 kann hierbei bei einem Bremssteuerungssystem mit einem steuerbaren weiteren Bremsventil 21 gemäß der 2 – wie in der 3 dargestellt ist – eingesetzt werden. Es ist alternativ möglich, bei einem Bremssteuerungssystem mit einem fest eingestellten weiteren Bremsventil 21 gemäß der 2 das Sicherheitsventil 70 der 3 zu verwenden.
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Mit der erfindungsgemäßen Kurzschlussverbindung 50, 50a, 50b, 50c kann eine Notbremsung mit einer durch die Federkraft der Federeinrichtung 8 definierten Verzögerung auf einfache Weise erzielt werden. Hierdurch können ein zu starkes Abbremsen und eine mechanische Überlastung der Bauteile der Federspeicherbremse wirksam vermieden. Über das Feststellbremsventil 25 bzw. das Zusatzventil 30 und die entsprechende Kurzschlussverbindung 50a bzw. 50b kann auf einfache Weise eine zweite unabhängige Bremsenansteuerung gebildet werden, um bei einem Ausfall der mechanischen Ansteuerung der Betriebsbremse durch das Betätigungsorgan 15 und das Bremsventil 11 eine dosierte und definierte Abbremsung der Arbeitsmaschine zu erzielen. Durch die Federeinrichtungen 19 bzw. 23 wird zudem eine Kraftrückmeldung an das Betätigungsorgan 15 erzielt, so dass sich eine gute Dosierbarkeit der Betriebsbremse erzielen lässt. Durch die Ausbildung des Notbremsbereichs angrenzend an den Betriebsbremsbereich wird in Verbindung mit dieser Kraftrückmeldung auf das Betätigungsorgan 15 ebenfalls der Bedienperson der Notbremsbereich an dem Betätigungsorgan 15 mit geöffneter Kurzschlussverbindung 50 bzw. 50c verdeutlicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009031741 A1 [0005]
