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Druckluftbremsanlage für Lastkraftwagen-Anhänger Die Erfindung betrifft
eine Druckluftbremsanlage für Lastkraftwagen-Anhänger, die mit einem Steuerventil
ausgestattet ist, welches in eine vermittels einer Speiseleitung hergestellte pneumatische
Verbindung eines Anhänger-Bremsluftbehälters mit einer im Triebfahrzeug untergebrachten
Druckluftquelle eingeschaltet ist und welches, von der Druckbeaufschlagung einer
zur Bremsanlage des Triebfahrzeuges führenden Bremsleitung gesteuert, die Be- und
Entlüftung von Anhängerbremszylindern überwacht, wobei Ventileinrichtungen vorgesehen
sind, welche bei Unterschreiten eines bestimmten Grenzdruckes in der Speiseleitung
unter Absperrung der Bremsleitung ein Einbremsen des Anhängers bewirken.
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Bei einigen derartigen, bekannten Druckluftbremsanlagen werden die
Bremszylinder des Anhängewagens bei einer Druckabsenkung in der Speiseleitung unter
einen bestimmten Grenzwert, die beispielsweise durch Schäden an der Druckluftanlage
des Motorwagens oder an der Speiseleitung selbst verursacht sein kann, plötzlich
mit dem einer Vollbremsung entsprechenden Druck belüftet, so daß also der Anhänger
rasch und stark abgebremst wird. Ein Lösen der Bremsen ist dabei erst nach einem
Wiederaufladen der Speiseleitung auf einen über dem Grenzwert liegenden Druck oder
durch ein im Stillstand des Fahrzeugs von Hand durchzuführendes völliges Entlüften
des Bremsluftbehälters des Anhängers möglich. Der in einem solchen Fall bedingte
Zwangsaufenthalt des Lastzuges kann sich, je nach den örtlichen Gelegenheiten, äußerst
ungünstig auswirken, und auch das unvorhersehbare starke Einbremsen kann je nach
der Verkehrssituation bereits ernste Gefahren in sich bergen.
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Es sind auch Druckluftbremsanlagen bekannt, bei denen während eines
langsamen Druckverlustes in der Speiseleitung nur eine allmählich sich verstärkende
Bremsung einsetzt und bei denen nur bei einem unter einen niedrig liegenden Grenzwert
absinkenden Druck in der Speiseleitung, wie er praktisch nur bei einer Abtrennung
des Anhängers vom Triebwagen und damit entsprechend selten vorkommt, eine Vollbremsung
eintritt. Diese Bremsanlagen weisen allerdings den Nachteil auf, daß die Bremswirkung
im Anhänger dem Druckverlust in .der Speiseleitung proportional ist und daß bei
einem kleinen Schaden, bei dem sich ein gleichbleibender, verminderter Druck in
der Speiseleitung einstellt, die resultierende geringe Bremswirkung am Anhänger
vom Fahrer leicht unbemerkt bleiben kann.
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Eine weitere, indirekt gesteuerte bekannte Bremsanlage weist das Merkmal
auf, daß sich bei ihr während eines Druckverlustes in der Steuerleitung stets eine
dem Druckverlust proportionale, langsam einsetzende Bremsung ergibt. Diese Bremsanlage
ist jedoch in der Praxis unbrauchbar, da sich bei ihr auch bei Abreißen des Anhängers
nur eine allmählich ansteigende Bremsung ergibt. Der Anhänger kann also nach einem
Abreißen noch eine weite Strecke ohne Führung ausrollen und dabei großen Schaden
anrichten. Auch müßte bei dieser Bremsanlage erst noch die unbedingt erforderliche
Möglichkeit geschaffen werden, gewollt eine Schnellbremsung herbeiführen zu können.
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Durch andere Bremsanlagen ist es bereits bekannt, im Anhänger ein
vom Triebfahrzeug aus elektrisch betätigbares Löseventil vorzusehen, das dem raschen
Lösen der Bremse des Anhängers dient.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Druckluftbremsanlage
für Lastkraftwagen-Anhänger mit den eingangs angeführten Merkmalen zu schaffen,
bei welcher während eines langsamen Druckverlustes in der Speiseleitung nur eine
allmählich sich verstärkende, jedoch stets bis zu einer Vollbremsung sich steigernde
und daher niemals unbemerkt bleibende Bremsung einsetzt, so daß der Kraftwagenführer
wenigstens noch in bestimmten Grenzen die Möglichkeit hat, einen günstigen Anhalteplatz
aufzusuchen, und bei welcher nur bei einem unter einen niedrig liegenden Grenzwert
absinkenden Druck in: der Speiseleitung, wie er praktisch nur bei einer Abtrennung
des Anhängers vom Triebwagen und damit entsprechend selten vorkommt, eine Schnellbremsung
eintritt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine an sich bekannte,
durch den Druck in der Speiseleitung gesteuerte erste Ventileinrichtung, die bei
Drücken
in der Speiseleitung unterhalb eines oberen Grenzwertes direkt oder mittels des
Steuerventils eine Verbindung zwischen. dem Anhängervorratsbehälter und den Anhängerbremszylindern
herstellt, und durch eine zweite durch den Druck in der Speiseleitung gesteuerte
Ventileinrichtung, durch die die Druckluft vom Anhängervorratsbehälter zu den Bremszylindern
bzw. zum Steuerventil bei Drücken in der Speiseleitung oberhalb eines unteren Grenzwertes
nur gedrosselt, aber bei Drücken unterhalb des unteren Grenzwertes ungehindert strömen
kann.
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Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung erweist es sich hierbei
als vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung einen einerseits von einer Feder und
andererseits vom Druck der Speiseleitung beaufschlagten Kolben aufweist, der bei
oberhalb des unteren Grenzwertes liegenden Drücken ein von einer Düse überbrücktes
Absperrventil schließt, das in eine vom Bremsluftbehälter zu einem bei seiner Druckbeaufschlagung
ein Einbremsen bewirkenden Steuerkolben des Steuerventils führende Leitungsverbindung
eingeschaltet ist, und wenn des weiteren die Steuereinrichtung einen zweiten, einerseits
von einer Feder und andererseits vom Druck der Speiseleitung beaufschlagten Kolben
aufweist, der bei oberhalb des oberen Grenzwertes liegenden Drücken ein in Strömungsrichtung
zum Steuerkolben des Steuerventils dem Absperrventil nachgeschaltetes Doppelventil
aus seiner den zum Steuerkolben führenden Leitungszweig mit einem zum Absperrventil
führenden Leitungszweig verbindenden Arbeitsstellung in eine den erstgenannten Leitungszweig
entlüftende Ruhestellung umschaltet: In Fortbildung der Erfindung ist es von Vorteil,
wenn zwecks Schaffung einer unabhängig von der jeweiligen Druckbeaufschlagung der
Speiseleitung betriebsbereiten Löseeinrichtung für die Anhängerbremsen der Bremsluftbehälter
des Anhängers oder dessen Verbindungsleitung zu dem Steuerkolben des Anhänger-Steuerventils
mit einem vom Triebfahrzeug aus elektrisch betätigbaren Löseventil ausgestattet
ist. Hierbei ist es erfindungsgemäß besonders günstig, wenn das in die Verbindungsleitung
des Bremsluftbehälters zu dem Steuerkolben eingeschaltete, elektrisch betätigbare
Löseventil bei seiner Erregung den Bremsluftbehälter absperrt und die Verbindungsleitung
entlüftet und wenn des weiteren als Verbindungskabel des elektrischen Löseventils
mit dem Triebfahrzeug eines der bereits vorhandenen, vorzugsweise ein von einem
Reifendruck-LT.berwachungsschalter des Anhängers zum Triebfahrzeug führendes Kabel
vorgesehen ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Von der nicht gezeigten Druckluftbremsanlage eines Triebfahrzeuges
führt eine Bremsleitung l über eine Schlauchkupplung 3 zu einer Eingangsseite
4 eines einen Schaltkolben 5 aufweisenden Doppelrückschlagventils
7. Die Ausgangsseite 9 des Doppelrückschlag ventils 7 beaufschlagt die größere
Kolbenfläche 11 des als Differentialkolben 11, 13 ausgebildeten Steuerkolbens
eines Anhänger-Steuerventils 15. Die einander zugekehrten Kolbenflächen des
Differentialkolbens sind über eine Entlüftungsbohrung 17 im Gehäuse des Steuerventils
15 mit Außenluft beaufschlagt, und die kleinere Kolbenfläche 13 ist
andererseits von der Kraft einer Feder 19 und der Druckbeaufschlagung einer Rücksteuerkammer
21 belastet. Die Rücksteuerkammer 21 ist über eine Düse
23 mit einem Ventilraum 25 verbunden, von welchem eine Rohrleitung
27 zu dem Anhängerbremszylinder 28 führt. Bei Bedarf sind an die Rohrleitung
27 auch mehrere Anhängerbremszylinder anschließbar. Der Steuerkolben 11, 13
trägt ein in seiner Längsbohrung29 mit Außenluft beaufschlagtes Ventilrohr 31, das
abgedichtet in den Ventilraum 25 führt und in diesem mit einem Ventilsitz
33
vor einer Doppeldichtplatte 35 endigt, deren zweite Dichtfläche
zusammen mit einem an einer Zwischenwand befestigten Ventilsitz 37 ein den Luftdurchtritt
aus einem Speiseraum 39 in den, Ventilraum 25 überwachendes Ventil
35, 37 bildet. Eine Feder 41 hält das Ventil 35, 37 geschlossen.
Von der nicht gezeigten Druckluftquelle des Triebfahrzeuges führt eine Speise-Leitung
43 über eine Schlauchkupplung 45 zum Gehäuse einer Steuereinrichtung
47, welche zwei vom Druck der Speiseleitung 43 beaufschlagte, andererseits
von der Kraft je einer Feder 49 bzw. 51 belastete Kolbenglieder
53 und 55 beinhaltet, deren eines, 53,
entgegen seiner Federbelastung
49, über ein Anschlagstück 57 ein durch eine Feder 59 in Schließrichtung
belastetes Ventil 61 zu öffnen vermag, das in eine Rohrleitung 63 von der
Speiseleitung 43 zu einem an die Steuereinrichtung 47 angeschlossenen Bremsluftbehälter
65 eingeschaltet ist. Das Kolbenglied 53 trägt andererseits ein Ventilrohr
67, das abgedichtet zu einem Doppelventil 67, 69, 71 führt, welches den zweiten
Eingangsraum 72 des Doppelrückachlagventils 7 entweder, unter der
Kraft der Feder 49, mit einem Luftführungskanal73 oder mit der mit Außenluft
beaufschlagten Längsbohrung 75 des Ventilrohres 67 verbindet. Das Kolbenglied 55
trägt ein Ventilrohr 77, das zusammen mit einer Dichtplatte 79 ein mit der Kraft
der Feder 51 sich öffnendes, eine Düse 81
überbrückendes Ventil
77, 79 bildet, welches eine großquerschnittige Verbindung des Luftführungskanals
73 mit einem Raum 83 überwacht. Der Raum 83 ist mit einem Magnetventil
85 verbunden, welches in spannungslosem Zustand seiner Magnetspule
87 an den Raum 83 eine zum Bremsluftbehälter 65 führende Rohrleitung
89 anschließt und bei Erregung den Raum 83 unter Absperrung des Bremsluftbehälters
entlüftet.
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Eine Rohrleitung 91 verbindet den Bremsluftbehälter 65 ständig mit
dem Speiseraum 39 des Steuerventils 15. Die Spule 87 ist einerseits
geerdet und andererseits über eine Diode 93 mit einer elektrischen Leitung 95 verbunden,
an welche über eine zweite, der ersten, 93, entgegengeschaltete Diode 97 ein andererseits
geerdeter Reifendruck-Überwachungsschalter 99 angeschlossen ist. Die Leitung
95 führt zu nicht gezeigten Schalteinrichtungen und Stromquellen des Triebfahrzeuges,
die es gestatten, ihr gegenüber der Erde ein positives oder negatives Spannungsniveau
zu verleihen, so daß also infolge der Wirkung der Dioden 93, 97 entweder der Reifendruck-Überwachungsschalter
99 oder die Magnetspule 87 unter Spannung steht.
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Die Wirkungsweise der in ihrem Aufbau dargestell-:en Druckluftbremsanlage
ist folgende: Bei betriebsbereit aufgeladener, gelöster Anhängerbremse nehmen deren
Einzelteile die aus der Zeichnung ersichtliche Lage ein. Der Schaltkolben
5 des Doppelrückschlagventils 7 befindet sich infolge eines vorausgegangenen,
normalen Brems- und Lösevorganges in seiner unteren Endstellung, so daß die Steuerkolbenfläche
11 über das Doppelrückschlagventil 7 und der vermittels der Bremsanlage des
Trieb-
Fahrzeuges entlüfte`.n Bremsleitung l mit Atmosphä-:endruck
bewufschlagt ist. Das Kolbensystem des Steuerventils 15 befindet sich unter der
Wirkung der Feder 19 in seiner rechten Endlage; der Bremszylinder 28 und die Rücksteuerkammer
21 sind über das geöffnete Ventil 33, 35 entlüftet. Die Speiseleitung 43 ist auf
Regeldruckhöhe aufgeladen; der Kolben 53 ist entJcegen der Federkraft 49
in seine rechte und der Kolben 55 entgegen der Federkraft 51 in seine linke Endlage
gedrückt, wodurch das Ventil 67, 69 und über das Anschlagstück 57 das Ventil
61 geöffnet und das Ventil 77, 79 geschlossen ist. Der Bremsluftbehäl-@er
65 ist daher auf Regeldruckhöhe aufgeladen und der Eingangsraum 72 des Doppelrückschlagventils
7 entlüftet. Die elektrische Leitung 95 ist derart mit einer Stromquelle des Triebwagens
verbunden, daß nur die Diode 97 einen Stromfluß gestattet. und den im Normalfall
geöffneten Reifendruck-Überwachungsschalter 99 unter Spannung setzt. Nur bei einem
Reifendefekt schließt sich der Schalter 99, und im Triebwagen tritt hierdurch ein
nicht gezeigtes Warnsignal in Tätigkeit. Der Bremsluftbehälter ist also außer mit
dem Speiseraum 39 auch über das Magnetventil 85 mit dem Raum 83 und weiter über
die Düse 81 mit dem Luftführungskanal73 verbunden.
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Bei einer Betriebsbremsung wird die Bremsleitung 1
mit einer
der Stärke der Bremsung entsprechenden Druckhöhe aus der Bremsanlage des Triebfahrzeuges
.aufgeladen; der Schaltkolben 5 verbleibt in seiner unteren Endstellung, und die
Beaufschlagung der Steuerkolbenfläche 11 drückt das Kolbensystem des Steuerventils
15 nach links. Das Ventil 33, 35 schließt und das Ventil
35, 37 öffnet sich, so daß Druckluft aus dem Bremsluftbe älter 65 über die
Leitung 91 und den Speiseraum 39 über das geöffnete Ventil 35, 37 in den
Ventilraum 25 einströmt und den Bremszylinder 28 und über die Düse
23 die Rücksteuerkammer 21 beaufschlagt. Bei genügender Beaufschlagung
der Kolbenfläche 13 bewegt sich das dieser zugehörige Kolbensystem bis zur Schließung
des Ventils 35, 37
nach rechts, womit eine Bremsabschlußstellung erreicht
ist.
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Beim Lösen wird die Bremsleitung 1 wieder entläftet, das Kolbensystem
des Steuerventils 15 bewegt sich nach rechts und öffnet das Ventil
33, 35, so daß der Ventilraum 25 und die mit diesem verbundenen Teile
der Bremsanlage über die Längsbohrung 29 des Ventilrohres 31 und die
Entlüftung 17 entlüftet werden. Die Einzelteile der Steuereinrichtung
47 verbleiben während dieses Vorganges in ihren dargestellten Lagen. Die
Vorspannung der Feder 19 bestimmt der. zum Anspruch der Anhängerbremse in die Bremsleitung
1 einzusteuernden Mindestdruck, und das Flächenverhältnis des Differentialkolbens
11, 13 legt bei weiterem Einbremsen das Verhältnis des Druckan,-itiegs in
der Bremsleitung 1 zu demjenigen im Bremszylinder 28 fest.
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Bei einer durch Schäden in der Druckluftanlage des Motorwagens oder
in der Speiseleitung 43 oder auch durch übermäßigen Luftverbrauch bedingten
Druckabnahme in der Speiseleitung 43 unter einen oberen Grenzwert drückt die Feder
49 den Kolben 53 nach links, die Ventile 61 und 67, 69 schließen und das Ventil
69, 71 öffnet sich. Die Druckluft des Bremsluft.behälters 65 wird
hierdurch am Abströmen in -die Speiseleitung 43 gehindert und beaufschlagt
zugleich über die Leitung 89 und das Magnetventil 85, den Raum 83, die Düse 81 und
das geöffnete Ventil 69, 71 den Eingangsraum 72 des sich hierdurch umsteuernden
Doppelrückschlagventils 7 sowie die Kolbenfläche 11 mit einem langsam ansteigenden
Druck, so daß der Bremszylinder 28 langsam belüftet wird und der Anhänger
allmählich einbremst.
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Bei einem starken Druckabfall in der Speiseleitung 43 unter einen
unteren Grenzwert, wie er nur bei schweren Schäden in der Bremsanlage, beispielsweise
bei einer ungewollten Abtrennung des Anhängers vom Triebfahrzeug, eintritt, bewegt
die Feder 51 den Kolben 55 nach rechts, so daß sich das die Düse 81 mit einem großquerschnittigen
Durchgang überbrückende Ventil 77, 79 öffnet und Druckluft aus dem Bremsluftbehälter
65 ungehindert rasch in den Luftführungskana173 einströmen und über das Ventil
69, 71 die Steuerkolbenfläche 11 beaufschlagen kann. Es tritt also eine Schnellbremsung
ein.
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Zum Lösen der Anhängerbremsen muß in den beiden vorerwähnten Fällen
entweder der Druck der Speiseleitung 43 wieder auf Regeldruckhöhe gebracht werden,
wobei die Kolbenglieder 53 und 55 wieder in ihre Ausgangsstellung
zurückkehren und den Eingangsraum 72 des Doppelrückschlagventils
7 über die Längsbohrung 75 und das geöffnete Ventil 67, 69 entlüften, oder
es muß das Magnetventil durch Umpolen der Stromquelle im Triebfahrzeug erregt und
umgeschaltet werden. Bei einer Umkehrung des Spannungsniveaus der Leitung 95 gegen
Erde sperrt die Diode 97 den Stromfluß und gibt die Diode 93 einen Stromfluß durch
die Magnetspule 87 frei; die Rohrleitung 89 wird vom Raum 83 abgetrennt und
letzterer zusammen mit den mit ihm verbundenen Räumen entlüftet, so daß das Anhängersteuerventil
wieder seine Lösestellung einnimmt und den Bremszylinder 28 entlüftet.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, den Bremszylinder 28 oder
den Bremsluftbehälter 65 mit einem Löseventil auszustatten, nur muß dann bei dessen
Betätigung der gesamte Druckluftvorrat des Anhängers abgeblasen werden.
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Die Bremsanlage kann mittels .der bekannten Zusatzeinrichtungen, wie
lastabhängiger Druckregler oder den Höchstdruck in den Bremszylindern begrenzender
Ventile, den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden.