DE1814723B2

DE1814723B2 - Bremsanlage fuer fahrzeuge, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

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Publication number: DE1814723B2
Application number: DE19681814723
Authority: DE
Priority date: 1968-12-14
Filing date: 1968-12-14
Publication date: 1976-11-11
Also published as: CH502211A; DE1814723A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckluftbremse und einer Strömungsbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Bremsanlagen der eingangs genannten Art wird in der Regel das die St.ömungsbremse steuernde Steuerventil durch das Bremspedal des Fahrzeuges über einen mit dem Bremspedal mitschwenkenden Nocken betätigt. Beim Niedertreten des Bremspedals wird die Strömungsbremse über ein durch das Steuerventil betätigtes Relaisventil in Bremsbereitschaft gesetzt und anschließend in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel des Bremspedals — und somit des Steuernockens — stufenlos gesteuert. Durch weiteres Niedertreten des Bremspedals wird zusätzlich das Bremsventil betätigt und dadurch die Druckluftbremse ebenfalls in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel des Bremspedals stufenlos Besteuert.

Da ein beträchtlicher Teil des gesamten Bremspedalweges zum Setzen der Strömungsbremse in Bremsbereitschaft benötigt wird, ist die Feinfühligkeit der Bremssteuerung schlecht Außerdem verstellt der Steuernocken das Steuerventil nicht schlagartig, und die Strömungsbremse wird somit verzögert bremsbereh.

Durch die DT-AS 1174 631 ist eine Bremsanlage bekannt, welche sich insbesondere auf die Anlage eines mit einem Motorfahrzeug gekuppelten Anhängers bezieht und in welcher die Bremszylinder des Anhängers sowohl beim Betätigen des Motorwagen-Bremsventils als auch beim Einschalten der Motorbremse mit Druckluft beschickt werden. Das Einschalten der Motorbremse wird hier mittels eines separaten, an den Fahrzeugstromkreis angeschlossenen Schalters getätigt, wobei gleichzeitig eine mit dem im Anhänger befindlichen Anhänger-Bremsventil in Wirkverbindung stehende Magnetspule erregt wird und dabei durch öffnen des Ventils den Druckluftdurchgang in die Anhänger-Bremszylinder freigibt. Nachteilig ist bei dieser Anlage die separate Bedienung der Motorbrem

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Anlagen zu vermeiden und eine schnell ansprechende und feinfühlig über eine gemeinsame Bedienung steuerbare Bremsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Bremsanlage können die Bremswirkung der Strömungsbremse und die der Druckluftbremse so aufeinander abgestimmt werden, daß das Fahrzeug in der Regel nur mit Hilfe der Strömungsbremse gebremst wird, wodurch die Druckluftbremse geschont wird. Wird letztere jedoch zu einer schärferen Abbremsung auch wirksam, so ist sie infolge des ihr zur Verfugung stehenden Bremspedalweges sehr feinfühlig steuerbar. Ein anderer Vorteil ist das Wegfallen von mechanischen Betätigungsteilen zum Betätigen des Steuerventils, wodurch ein spiel- und verschleißfreies Betätigen und ein einfaches Einstellen desselben erreicht wird. Außerdem kann die Anordnung des Steuerventils den Platzbedingungen des Fahrzeuges angepaßt werden.

Um bei nachfolgendem Wirksamwerden der beiden Bremsen den zum Steuern der Druckluftbremse zur Verfügung stehenden Bremspedalweg zwecks einer höheren Feinfühligkeit der Druckluftbremse zu verlängern, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Steuerkolben auf seiner mit dem Steuerdruck beaufschlagten Seite eine größere wirksame Fläche als auf seiner vom Auslaßkammerdruck beaufschlagten Seite aufweist.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt schematisch eine aus einer Zweikreis-Druckluftbremse 1 und einer Strömungsbremse 2 bestehende Bremsanlage. Die Druckluftbremse 1 besteht aus einem ersten Bremskreis mit einem Luftvorratsbehälter 3, einer ihn mit dem Zweikreis-Bremsventil 4 verbindenden Leitung 5 und Bremszylindern 6,7, die durch eine Leitung 8 über ein Regelventil 9 mit einem Bremszylinderanschluß ödes Bremsventils 4 verbunden sind sowie aus einem zweiten Bremskreis mit einem Luftvorratsbehälter 10, einer ihn mit dem Bremsventil 4 verbindenden Leitung 11 und Bremszylin-

dern 12, 13, die durch eine Leitung 14 über ein Regelventil 15 und ein eine Druckuntersetzung bewirkenden Druckverhältnisventil 16 mit dem Bremsventil 4 .•erbunden sind. Ein 3/2-Wege-Magnetventil 17 ist durch eine Leitung 18 mit dem Eingangsanschluß des Druckverhältnisventils 16 und durch eine Leitung 19 mit dessen Steueranschluß so verbunden, daß bei stromlosem Magnetventil 17 das Druckverhältnisventil 16 sowohl am Eingangsanschluß als auch am Steueranschluß mit dem gleichen Druck beaufschlagt wird, wodurch die Aufhebung der Druckuntersetzung bewirkt

Das Bremsventil 4 weist einen Druckbolzen 63 und eine als Betätigungsorgan dienende Trittplatte 20 auf, die um eine Achse 21 schwenkbar ist.

Die Strömungsbremse 2 besteht aus einer hydrodynamischen Bremse 22 und einer Fülleinrichtung 65 mit einem Füllzylinder 23 und einem Regelzylinder 64, die durch eine Leitung 24 und ein Dreiwegeventil 25 bzw. durch Leitung 26, T-Stück 27 und Leitung 28 mit einem als Steuerventil für die Strömungsbremse dienenden Magnet-Dauerbremsventil 29 verbunden sind.

Das Magnet-Dauerbremsventil 29 weist ein Ventilgehäuse 30 mit einem Vorratsluftanschluß V₁ einem Zylinderanschluß Zund einem Steueranschluß S.sowie ein elektromagnetisches Betätigungsventil 31 mit einem Anker 32 auf.

In einer Bohrung 33 ist ein Ventilkolben 34 axiai verschiebbar abgedichtet angeordnet. Der Ventilkolben 34 nimmt in einer Bohrung 35 eine Feder 36 und ein yo abgedichtet axial verschiebbares, als Doppelventiisitzkörper ausgebildetes Ventilrohr 37 auf, das mit einem Einlaßventilteller 38 und einem Auslaßventilteller 39 fest verbunden ist.

Eine ringförmige Erweiterung 40 der Bohrung 35 ^₅ bildet einen Sitz 41 für den Einlaßventilteller 38. Die ringförmige Erweiterung 40 steht über Bohrungen 63a. 63b im Ventilkolben 34, eine Ringkammer 42, dem Vorratsluftanschluß V und eine Leitung 43 mit einem Luftvorratsbehälter 44 in Verbindung. Der Luftbehälter 44 steht außerdem mit dem Dreiwegeventil 25 über eine Leitung 66 in Verbindung.

Eine Kammer 45 ist über einen Kanal 46 und eine Bohrung 62 mit der Ringkammer 42 verbindbar.

In der Bohrung 33 ist auch ein gegen die Kraft einer Feder 48 verschiebbarer Steuerkolben 47 abgedichtet angeordnet. Die hierbei gebildeten Kammern 49,50 sind durch eine zentrische Bohrung 51 im Steuerkolben 47 verbindbar. Die Auslaßkammer 49 ist über dem Zylinderanschluß Z mit der Leitung 28 verbunden. Die Steuerkammer 50 ist über den Steueranschluß S₁ eine Leitung 52 und die Leitung 8 mit dem Bremsi:ylinderanschluß ßdes Bremsventils 4 verbunden.

Der Steuerkolben 47 weist eine erste, einen Sitz 53 für den Auslaßventilteller 39 bildende Seitenfläche 54, und eine zweite, eine größere wirksame Fläche als die erste aufweisende Seitenfläche 55 auf.

Die Vorspannung der Feder 48 ist mittels einer Verstellschraube 56 über Federteller 57 einstellbar.

Die Stromversorgung für das elektromagnetische Betätigungsventil 31 und das 3/2-Wege-Magnetventil 17 erfolgt durch das Bordnetz des Fahrzeuges über einen handbetätigten Hauptschalter 58 und einen durch die Trittplatte 20 betätigten Schalter 59, der über eine Leitung 60 mit der Erregerwicklung des Betätigungs- ns ventils 31 und über eine Leitung 61 mit der Erregerwicklung des 3/2-Wege-Magnetventils 17 verbunden ist. Der Schalter 59 und die Trittplatte 20 sind

relativ zueinander so angeordnet, daß schon bei geringfügigem Niederdrücken der Trittplatte der Schalter 59 geschlossen wird.

Die in der Zeichnung dargestellte Bremsanlage arbeitet wie folgt:

Per Hauptschalter 58 ist geschlossen. Zum Abbremsen des Fahrzeuges wird die Trittplatte 20 niedergetreten, wodurch zunächst der Schalter 59 geschlossen wird. Es gelangt Strom über die Leitung 60 zur Erregerwicklung des Betätigungsventils 31 und über die Leitung 61 zur Erregerwicklung des 3/2-Wege-Magnetventils 17, wodurch die Druckuntersetzung des Druckverhältnisventils 16 wirksam wird. Der Anker 32 wird angezogen, die Bohrung 62 wird aufgedeckt. Es gelangt Druckluft vom Luftbehälter 44 über die Leitung 43, den Anschluß K die Ringkammer 42, die Bohrung 62 und den Kanal 46 in die Kammer 45, und der Ventilkolben 34 wird zusammen mit dem Ventilrohr 37 abwärts bewegt. Das Ventilrohr 37 wird dabei so lange mitbewegt, bis der Auslaßventilteller 39 auf seinen Sitz 53 aufsetzt und somit die zwischen den Kammer" 49 und 50 bestehende Verbindung über die Bohrung 51 unterbricht. Während der weiteren Abwärtsbewegung des Ventilkolbens 34 setzt sich der Einlaßvenülieller 38 von seinem Sitz 4! gegen die Kraft der Feder 36 ab, und es gelangt Druckluft von der Ringkammer 42 über die Bohrungen 63.?. 63έ>, die Kammer 49 und den Anschluß Z in die Leitung 28 und von dieser über das T-Stück 27 in die Leitung 26 /.um Regelzylinder 64 und in den Steueranschluß des Dreiwegeventils 25, wobei das Dreiwegeventil 25 umgeschaltet wird und dadurch den Vorratsbehälter 44 über die Leitung 66, das Dreiwegeventil 25 und die Leitung 24 mit dem Füllzylinder 23 direkt verbunden wird.

Die Druckluft gelangt so lange in die Leitung 28, bis das Einlaßventil 38, 41 und das Auslaßventil 39, 53 in Abschlußstellung sind. Die Abschlußstellung wird erreicht, wenn der Steuerkolben 47 sich unter der Wirkung des sich in der Kammer 49 aufbauenden Druckes so weit gegen die Kraft der Feder 48 abwärtsbewegt hat, daß die auf ihn wirkenden Kräfte — Druckkraft einerseits, Federkraft andererseits — im Gleichgewicht stehen.

Der in der Leitung 28 eingesteuerte Luftdruck kann durch Änderung der Vorspannung der Feder 48 mittels der Verstellschraube 56 eingestellt werden.

Die Fülleinrichtung 65 wird also über die Leitungen 26 und 24 unmittelbar nach Schließen des Schalters beaufschlagt und bewirkt somit ein verzögerungsfreies In-Bremsbereitschaft-Setzen der Strömungsbremse durch Drücken der ölzufuhr in den Brems-Kreislauf der Strömungsbremse. Die Strömungsbremse ist nunmehr bremsbereit, wobei sie je nach Einstellung der Feder bereits leichte Bremswirkung zeigen kann.

Wird die Trittplatte 20 weiter niedergetreten, so wird von ihr über den Druckbolzen 63 dar Bremsventil 4 betätigt, und es gelangt Druckluft aus dem Luftvorratsbehälter 10 über die Leitung 11 und das Bremsventil 4 in die Leitung 14 sowie aus dem Luftvorratsbehälter 3 über die Leitung 5 und das Bremsventil 4 in die Leitung 8 und veiter über die Leitung 52 und den Steueranschluß Sin die Steuerkammer 50 des Magnet-Dauerbremsventils 29. Der in die Leitungen 8, 14 eingesteuerte Luftdruck entspricht dem von der Trittplatte 20 eingenommenen Schwenkwinkel.

Der Steuerkolben 47 wird durch den in der Steuerkammer 50 sich aufbauenden Druck aufwärts bewegt und nimmt dabei das Ventilrohr 37 nach oben

mit. Der Einlaßventilteller 38 wird von seinem Sitz 41 abgehoben, und es gelangt wieder Druckluft von der Ringkammer 42 über die Bohrungen 63a, 63b, die Auslaßkammer 49 und den Anschluß Zin die Leitung 28 und von dieser über das T-Stück 27 in den Steueranschluß des Dreiwegeventils 25, das seine Schaltstellung nicht verändert sowie in den Regelzylindern 64, wodurch ein Ansteigen der Bremswirkung der Strömungsbremse 22 bewirkt wird.

Die Druckluft gelangt so lange in die Leitung 28, bis die auf den Steuerkolben 47 wirkenden Kräfte — Druckluft des zu steuernden Druckes einerseits. Federkraft der Feder 48 und Steuerdruckkraft andererseits — wieder im Gleichgewicht stehen und somit das Einlaßventil 38,41 und das Auslaßventil 39,53 wieder in Abschlußstellung sind.

Der in der Auslaßkammer 49 herrschende zu steuernde Druck wirkt dabei auf die Seitenfläche 54, während der in der Steuerkammer 50 herrschende Steuerdruck auf die eine größere wirksame Fläche aufweisende Seitenfläche 55 wirksam ist. Der zum Ausgleichen der Steuerdruckkraft erforderliche Druckanstieg in der Kammer 49 ist somit höher als der in die Kammer 50 eingesteuerte Steuerdruck. Dadurch wird eine vom Verhältnis zwischen den wirksamen Flächen der Seitenflächen 54,55 abhängige Übersetzung des zu steuernden Druckes gegenüber dem vom Schwenkwinkel der Trittplatte 20 abhängigen Steuerdruck erzielt.

Das Beaufschlagen der Fülleinrichtung 65 mit dem übersetzten Druck bewirkt eine Verstärkung der einem bestimmten Bremspedalweg entsprechenden Bremswirkung der Strömungsbremse 22.

Übersteigt der vom Bremsventil 4 in die Leitungen 8, 14 eingesteuerte Druck den Rückhaltedruck der Regelventile 9, 15, so strömt auch Druckluft zu den Bremszylindern 6, 7 der Vorderachse und über das bei unter Strom stehende 3/2-Wege-Viagnetventil 17 eine Druckuntersetzung bewirkende Druckverhältnisventil 16 zu den Bremszylindern 12, 13 der Hinterachse, und die Druckluftbremse setzt somit entsprechend dem eingesteuerten Druck zusätzlich ein. Der Rückhaltedruck der Regelventile 9,15 ist dabei so eingestellt, daß die Druckluft erst in die Bremszylinder gelangt, wenn die Strömungsbremse ihre volle Bremswirkung erreicht hat. Der Rückhaltedruck kann aber auch so eingestellt werden, daß die Druckluft schon in die Bremszylinder gelangt, bevor die Strömungsbremse ihre volle Bremswirkung erreicht hat.

Die Bremszylinder 12,15 der Hinterachse, auf die die Strömungsbremse wirksam ist, werden mit einem dem Übersetzungsverhältnis des Druckverhältnisventils 16 entsprechenden kleineren Druck als der in der Leitung 14 herrschende Druck beaufschlagt. Das Übersetzungsverhältnis ist dabei so gewählt, daß die gesamte Bremswirkung der Druckluftbremse und der Strömungsbremse auf die Hinterachse des Fahrzeuges den jeweiligen Fahrbedingungen angepaßt ist.

Wird der Hauptschalter 58 geöffnet und somit die Stromve "sorgung des Betätigungsventils 31 und des 3/2-Wef,e-Magnetventils 17 unterbrochen, so wird die Bohrung 62 vom Anker 32 abgedeckt und die Verbindung vom Vorratsluftbehälter 44 über das Magnet-Dauerbremsventil 29 zum Regelzylinder 64 und zum Dreiwegeventil 25 gesperrt. Das Dreiwegeventil 25 wird in seine Ausgangsstellung zurückgeschaltet. Der Füllzylinder 23 wird über den Entlüftungsanschluß des Dreiwegeventils 25 entlüftet, und die Strömungsbremse 22 ist damit nicht mehr wirksam.

Beim stromlosen 3/2-Wege-Magnetventil 17 ist die Druckuntersetzung des Druckverhältnisventils 16 unwirksam. Wird also die Strömungsbremse 23 durch öffnen des Hauptschalters 58 außer Betrieb gesetzt, so wird die Druckuntersetzung des Druckverhältnisventil 16 aufgehoben, und es steht somit die volle Bremswirkung der den Bremszylindern 12, 13 zugeordneter Radbremsen zur Verfügung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckluftbremse und einer Strömungsbremse sowie mit einem die Druckluftbremse steuernden Bremsventil, einem Steuerventil, über das die Strömungsbremse mit einer von einem Luftvorratsbehälter gespeisten Fülleinrichtung verbunden ist und mit dem die Strömungsbremse in Betriebsbereitschaft setzbar und steuerbar ist, und ferner mit einem zum Betätigen beider Ventile dienenden Betätigungsorgan, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Steuerventil ein an sich bekanntes Magnet- ¹^ Dauerbremsventil (29) ist, oei dem über ein elektromagnetisches Betätigungsventil (31) ein Ventilkolben (34) mit dem Druck des Luftvorratsbehälters (44) beaufschlagbar ist und bei dem mit dem Ventilkolbt.i (34) ein die Verbindung zwischen dem Luftvorratsbehälter (44) und einer Auslaßkammer (49) steuernder Doppelventilsitzkörper (37) bewegbar ist, welches Magnet-Dauerbremsventil (29) ferner einen Steuerkolben (47) aufweist, dessen eine ^2;i Seite entgegen der Kraft einer Feder (48) vom Auslaßkammerdruck und dessen andere Seite von dem in einer Steuerkammer (50) herrschenden Druck beaufschlagt ist und der mit einem vom Doppelventi'sitzkörper (37) gesteuerten. -*⁰ von der Steuerkammer (50) zur Auslaßkammer (49) führenden Kanal (51) versehen ist,

b) die Auslaßkammer (49) des Magnet-Dauerbremsventils (29) mit der Fülleinrichtung (65), die Steuerkammer (50) mit dem Bremsventil (4) ^⁵ und das elektromagnetisch*; Betätigungsventil (31) über einen vom Betätigungsorgan (20) betätigbaren Schalter (59) mit einer Stromquelleverbunden ist.

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2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (47) auf seiner vom Steuerkammerdruck beaufschlagten Seite eine größere wirksame Fläche aufweist als auf seiner vom Auslaßkammerdruck beaufschlagten Seite.