DE1904842A1

DE1904842A1 - Hydraulischer Mehrzweck-Speicher fuer eine Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE1904842A1
Application number: DE19691904842
Authority: DE
Inventors: Hales Eric Charles; Donnell Derrick Condon; England Michael John
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1968-02-01
Filing date: 1969-01-31
Publication date: 1969-09-04
Also published as: JPS4918674B1; DE1904842C3; DE1904842B2; NL6901602A; FR2001167A1; ES363145A1; SE347214B

Description

DR. ING. F. WUESTIIOFF 8 MÜNCHEN 9O DIPIj. ING. G. PUI-S SCHWEIGERSTRASSE 2

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DK. ING. D. IiJBIIUKNS teleoiiimmadiiesse, PATENTANWÄLTE PHOTECTPA.TEJIT MÜKCnKX

1A-35 778 1904842

Beschreibung

zu der Patentanmeldung

GIELING LIMITED
Birmingham 11, England

betreffend

Hydraulischer Mehrzweck-Speicher für eine ffahrzeugbremsanlage.

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Mehrzweck-Speicher für _eine Fahrzeugbremsanlage mit einer Bremsfeder zum mechanischen Betätigen der Bremse und einer mit hydraulischem Druckmittel füllbaren Kammer, das zum Zusammendrücken der Bremsfeder und damit zum Lösen der Bremsen di ent.

Ein hydraulischer Speicher der genannten Art·' ist in der französischen Patentschrift 1 376 689 beschrieben. Bei diesem bekannten Speicher ist die Kammer für das hydraulische Druckmittel über ein Rückschlagventil mit einer Bremsleitung verbunden, die von einem Steuerventil zu hydraulischen Betätigungsvorrichtungen der Bremsen führt. Der Mehrzweck-Speicher ist an einem Anhängefahrzeug angeordnet und die Bremsleitung des Anhängefahrzeugs ist mittels eines Kupplungskopfes mit dem am Zugfahrzeug angeordneten Steuerventil verbunden. Eine mechanische Vorrichtung ist zum Öffnen des Rückschlagventils vorgesehen, um im Notfall das im Speicher gespeicherte Druckmittel in die Bremsleitung einzuspeisen. Diese mechanische

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Vorrichtung ist z.B. so mit dem Zugfahrzeug verbunden, dai3 beim Abreißen des Anhängers das Rückschlagventil selbsttätig geöffnet wird, um den hydraulischen Druck abzubauen.

Es ist jedoch nicht möglich, die im Speicher unter Druck gehaltene Flüssigkeit für eine normale Betätigung der Bremsen mittels der hydraulischen Betätigungsvorrichtungen zu verwenden, da die mechanische Betätigung der Bremsen mittels der Bremsfeder beginnt, sobald eine geringe Menge des hydraulischen Druckmittels aus dem Speicher entnommen ist.

* Dieser Fachteil wird gemäß der Erfindung dadurch überwunden, daß der Speicher ein bewegbares Glied, vorzugsweise einen schwimmenden Kolben umfaßt, der einen Hohlraum in einem ortsfesten Gehäuse in eine Druckkammer für das hydraulische Druckmittel und eine Kammer unterteilt, die eine Feder, vorzugsweise ein Gaspolster, enthält, um den hydraulischen Druck auszugleichen, und daß ein Bremslösekolben, durch den. die Bx'emsf eder zusammendrückbar ist, dem Druck in einer der Kammern ausgesetzt ist.

Die Anlage nach der franzö'sischen Patentschrift 1 376 689 hat ferner den Nachteil, daß die Anhängerbremsen nicht automatisch von der Bremsfeder betätigt werden, v^enn die Bremsleitung bricht, und daß die Bremsen bei einem solchen Bruch nicht mittels des Steuerventils hydraulisch betätigt werden können.

Die Erfindung bezweckt also ferner, eine Bremsanlage mit einem hydraulischen Mehrzweck-Speicher zu schaffen, bei dem die Bremsen im Falle eines Bruchs der zu den hydraulischen Betätigungsvorrichtungen führenden Bremsleitung immer noch betätigbar sind.

Diese v/eitere Aufgabe wird gemäß einen selbständigen Merkmal der Erfindung dadurch gelöst, daß der Speicher über eine Speicherleitung mit der Einlaßöffnung eines Zumeßventils verbunden ist, dessen Bremsdruckauslaßöffnung mit der zu den hydraulischen Betätigungsvorrichtungen führenden Bremsleitung verbunden ist.

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Bei einem Bruch der Bremsleitung strömt daher das hydraulische Druckmittel bei Betätigung des Zumeßventils aus dem Speicher aus, dessen Druck dadurch absinkt, wodurch die Bremsen mechanisch betätigt werden. Im Fäll eines Bruchs der Bremsleitung wird der Speicherdruck augenblicklich abgebaut, wodurch die Bremsen mittels der Bremsfeder mechanisch betätigt werden.

Für den Fall, daß das Zumeßventil an einem Zugfahrzeug und der Speicher sowie die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen an einem daran anzuhängenden Anhängefahrzeug angeordnet sind, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in die Speicherleitung ein erstes Paar von miteinander zusammenwirkenden Kupplungsköpfen und in die Bremsleitung ein zweites Paar von miteinander zusammenwirkenden Kupplungsköpfen eingeschaltet«

Vorteilhafterweise haben dabei mindestens die am Anhängefahrzeug angeordneten Kupplungsköpfe Schließkörper, welche die Kupplungsköpfe selbsttätig abdichten, wenn diese getrennt werden. Ferner ist eine am Anhängefahrzeug angeordnete Sicherheitsventilanordnung vorgesehen, die die Speicherleitung mit der Bremsleitung beim Abreißen des Anhängers verbindet.

Die Erfindung.sowie vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 denjenigen Teil einer Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung, der an einem Zugfahrzeug angeordnet ist,

Fig. 2 denjenigen Teil der Bremsanlage nach Fig. 1, der an einem an das Zugfahrzeug angehängten Anhängefahrzeuge angeordnet ist und

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Pig. 3 und 4 in Darstellungen ähnlich den Pig. 1 und 2 eine, zweite Ausführung einer -F ahrzeugb r ems anlage nach der ··. Erfindung.

Gemäß Pig. 1 und 2 wird eine hydraulische Bremsanlage für einen Anhänger von einer hydraulischen Pumpe 10 gespeist, die an einem Zugfahrzeug angeordnet ist, an das der Anhänger angehängt werden soll. Die Pumpe 10 versorgt die hydraulischen P Einrichtungen des ZugfahrzeugB mit hydraulischem Druckmittel und arbeitet mit konstanter Fördermenge. Ein als Beispiel in Pig. 1 gezeigter einfach wirkender hydraulischer Zylinder 11_t wird von einem Steuerventil 12 mit zwei Stellungen gespeist, das eine "offeie Neutralstellung" hat, d.h., das in seiner Neutralstellung das über eine Leitung 13 mittels der Pumpe seinem Einlaß zugeführte Druckmittel in eine Leitung 14 einspeist. In der Praxis ist eine Anzahl von hydraulischen Ein-

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richtungen am Zugfahrzeug vorgesehen, die in den meisten Fällen doppeltwirkende, von Ventilen mit drei Stellungen und "offener Mittelstellung" gesteuerte Vorrichtungen umfassen. Die Ventile sind in Reihe geschaltet, so daß dann, wenn ein Ventil sich in seiner "offenen Mittelstellung" oder in seiner "offenen Neutralstellung" "befindet, von der Pumpe 10 gefördertes Druckmittel zum nächsten Ventil der Reihe gespeist wird. Mit anderen Worten: Die Leitung 14 ist mit dem Einlaß des nächsten Ventils der Reihe verbunden, anstatt von den hydraulischen Vorrichtungen wegzuführen. Wenn daher alle Ventile in ihrer "offenen Mittelstellung" oder "offenen Neutralstellung" sind, speist die Pumpe das Druckmittel direkt in die leitung 14» durch die es zu einem Behälter 15 zurückgeführt wird, von dem die Pumpe hydraulisches Druckmittel durch eine Leitung 16 ansaugt. Wenn eines der Ventile, z.B. das Ventil 12·, betätigt wird, wird das durch die Leitung 14 zurückgeführte Druckmittel gedrosselt, um einen Druck in der Leitung 13 aufzubauen. Das von der Pumpe 10 gelieferte Druckmittel wird mit diesem gesteuerten Druck dem hydraulischen Zylinder 11 zugeführt. Der Zylinder 11 ist über das Ventil" 12 mit einer Rückführleitung 17 verbunden, die zu dem Behälter 15 führt, wenn das Ventil 12 sich in seiner gezeigten Neutralstellung befindet. Das hydraulische System für die hydraulischen Vorrichtungen des Zugfahrzeugs le.t also grundsätzlich ein System mit konstantem Volumen, in dem der Druck sich entsprechend den Erfordernissen der hydraulischen Vorrichtungen verändert. Für die Betätigung der Anhängerbrerasen ist jedoch eine Druckmittelquelle erforderlich, die Druckmittel mit konstantem Druck liefert. Diese Quelle wird von der Pumpe 10 und einem Entlastungsventil 18 gebildet, dessen Einlaßöffnung 19 mit der Leitung 14 verbunden ist.

Die in Hg. 2 gezeigte Anhängerbrerosa-Rloge utafaßt einen hydraulischen Speicher 1?O und mindestens eine hydraulische Betätigungsvorrichtung _s wobei swei solche Betiitisungevorrichtun··

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gen in Fig.¹ 2 gezeigt sind. Die Kolben 23 der Betätigungsvorrichtungen betätigen die Bremsschuhe oder Bremskissen, wozu bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Focicenanordnung 24 vorgesehen ist. Dieser Teil des auf dem Anhänger angeordneten Bremssystems ist mit dem am Zugfahrzeug angeordneten Teil des Bremssystems mittels einer doppelleitigen, selbstabdichtenden Schnellöseabreißkupplung 25 (Fig. 1) verbunden. Eine Druckspeicherleitung 26 (Pig. 1 und 2) führt von einem Anhängerkupplungskopf 27 zum Speicher 170, während eine Bremsleitung von einem zv/eiten Anhängerkupplungskopf 29 zu den hydraulischen Betätigungsvorrichtungen 21 und 22 führt.

Der hydraulische Speicher 170 ist ein Mehrzweck-Speicher insofern, als er nicht nur eine Quelle für die Anhängerbremsen betätigendes Druckmittel bildet, sondern gleichzeitig dazu dient, die Anhängerbremsen bei Druckabfall des Druckmittels im Speicher roechanisch zu betätigen. Der Speicher 170 umfaßt einen ortsfest angeordneten Körper 171, in dessen einem Ende ein Kolben 172 gleitet. Die Stange 32 des Kolbens 172 ist über eine Verbindungsntange 33 mit einem Joch 34 verbunden, dessen Enden mittels Bremsdrähten 35 mit dem Kolben 23 der hydraulischen Betätigungsvorrichtungen 21 und 22 verbunden sind. Eine Feder 36 wirkt zwischen .dem Körper 171 und einer Hülse 37, die an ihrem einen Ende einen Flansch trägt, an dem ein Kragen 173 des Kolbens 172 anliegt. Die Feder 36 drückt somit den Kolben 172 in Fig. 2 nach links, um die Anhängerbrerasen mechanisch zu betätigen. Die Feder hat genügend Vorspannung, um die Anhänger-* bremsen voll zu betätigen. Ein Handbremshebel 38 greift an der Verbindungsstange 33 an, um die Anhängerbrerasen unabhängig von der Feder 36 betätigen zu können. Zu diesem Zweck ist zwischen der Verbindungsstange 33 und der Kolbenstange 32 eine Totgangverbindung 39 vorgesehen. Der Körper 171 enthält einen zylindrischen Hohlraum 174, der durch einen schwiaimenden Kolben 177

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in Kammern 175 und 176 aufgeteilt ist. Die Kammer 175 dient zum Speichern von unter Druck stehender hydraulischer Flüssigkeit und steht über eine Bohrung 178 im Kolben 172 mit der Leitung 26 in Verbindung. Die Kammer 176 ist über einen nicht dargestellten Einlaß mit einem unter zweckmäßigem Druck stehenden Gas gefüllt, um ein Gaspolster zu erzeugen. Anstatt des Gaspolster s kann eine Druckfeder vorgesehen sein, die zwischen dem Kolben 177 und dem linken Ende des Körpers 171 wirkt.

Die Kammer 175 wird mit hydraulischer Flüssigkeit über ein Entlastungsventil 18 und eine Leitung 44 (Fig. 1) gefüllt, die von einer Druckauslaßöffnung 45 des Entlastungsventils 18 zu dem Zugfahrzeugkupplungskopf 46 führt, der mit dem Anhängerkupplungskopf 27 gekuppelt ist. Das Entlastungsventil hat eine Entladeöffnung 47, die über eine Leitung 48 mit dem Behälter in Verbindung steht. Das Entlastungsventil umfaßt einen konischen Schließkörper 49, der mittels einer Feder 50 gegen einen Ventilsitz 51 vorgespannt ist. Der Schließkörper 49 ist an einem Kolben 52 befestigt, der einen geringfügig größeren Durchmesser als der Ventilsitz 51 hat. Die Ventileinlaßkammer 53 am linken Ende des Kolbens 52 steht über einen Durchlaß 54 mit der Einlaßöffnung 19 in Verbindung. Diese ist über'ein : Rückschlagventil 55 mit der Auslaß'45 verbunden. Eine Druckkammer 56 auf der- rechten Seite des Kolbens 52 steht ebenfalls mit der AuBlaßöffnung 45 in Verbindung. Die Ventilkaramer 57, ^: die als Auslaßkammer dient und die Feder 50 aufnimmt, ist mit einer Entladeöffnung 47 verbunden. Das Entlastungsventil 18 ermöglicht es, daß die Pumpe 10, die z.B. eine Zahnradpumpe sein kann und normalerweise eine konstante Fördermenge bei veränderlichem Förderdruck liefert, die Kammer 175 des Speichers mit Druckflüssigkeit bis zu einem vorbestimmten Druck auffüllt.

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Wenn die Pumpe 10 zu arbeiten beginnt und eine der hydraulischen Vorrichtungen des Zugfahrzeugs arbeitet, d.h. wenn alle Ventile in ihrer offenen Mittel- bzw. Neutralsteilung sind, fließt die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit durch die leitungen 13 und 14 zur Einlaßöffnung 19 dea Ventils 18. Zunächst hält die Feder 50 den Schließkörper 59 auf seinem Sitz 51, so daß die Flüssigkeit über das Rückschlagventil 55 zur Auslaßöffnung 45 und von dort durch die Speicherleitungen 44 und 26 zur Kammer 175 des Speichers strömt. Der Speicher ist in Fig. 2 aufgefüllt dargestellt. Zunäohst steht der Kolben 172 jedoch in seiner linken Grenzstellung und der Kolben 177 in seiner rechten Grenzsteilung, in der er an dem Anschlag 179 der Kammer 175 anliegt. Wenn die auf den Kolben 172 wirkende Druckkraft so groß wie die Vorspannkraft der Feder 36 wird, wird der Kollren 172 nach rechts bewegt, wodurch er die Anhängerbremsen von den mechanisch aufgebrachten Betätigungskräften freimacht. Wenn der Druck der Flüssigkeit denjenigen Druck übersteigt, den das Gaspolster in der Kammer 176 anfänglich hat, bewegt sich der Kolben 177 nach links, bis die Drücke in den Kammern 175 und 176 ausgeglichen sind.

Während das Rückschlagventil 55 offen ist und der Speicher 177 mit Flüssigkeit aufgefüllt wird, halten die Kräfte der Feder 50 und die Druckkräfte in der Ventilkammer 53, die gemäß der Differenz der Flächen des Kolbens 52 und des Ventilsitzes 51 wirksam werden, den Sohließkörper 49 gegen seinen Sitz 51 entgegen der Kraft des Speioherdruckes, der in der Kammer 56 auf den Kolben 52 wirkt, geschlossen. Wenn der Speicherdruck einen mit der Charakteristik der Feder 50 und dem Druck in der Kammer 53 vorbestimmten Wert erreicht, wird der Schließkörper 49 nach links bewegt, wodurch er das Ventil öffnet, um die Einlaßöffnung 19 mit der Entladeöffnung 47 in

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Verbindung zu bringen, die unter Behälterdruck steht. Wenn das Ventil einmal geringfügig von seinem Sitz entfernt iot, spielt sich die weitere Öffnungsbewegung sehr schnell ab, da der· Druck in der Ventileinlaßkammer 53 absinkt, das Rückschlagventil 55 jedoch den Druck in der Kammer 56 auf dem Speicherdruok hält. Bei voller Öffnung des Ventils hat der Druck in der Kammer 56, der auf den Kolben 52 wirkt, die Kraft der Peder 50 vollständig überwunden. Der Ventilschließkörper 49 kann nur dann wieder schließen, wenn der Druck in der Kammer 175 des Speichers auf einen kleineren Wert abgesunken ist, mit dem er nicht langer der Kraft der Peder 50 auf den Kolben 52 Gleichgewicht halten kann. Während der Schließkörper 49 durch den Druck in der Speicherkammer 175 in seiner dargestellten vollgeöffneten Stellung gehalten ist, ist die von den hydraulischen Vorrichtungen des Zugfahrzeugs herführende leitung 14 frei mit dem Behälter 15 über das Entlastungsvenfeil 18 und die Entladeleitung 48 verbunden, so daß die hydraulischen Vorrichtungen des Zugfatirzeugs in der üblichen Weise arbeiten können. Das Rückschlagventil 55 verhindert, daß der Speicherdruck auf diese hydraulischen Vorrichtungen zurückwirkt.

Ein Zumeßventil 160 (Pig. 1) ist am Zugfahrzeug angeordnet, um die Anhängerbremsen hydraulisch zu betätigen. Das Zuraeßventil 160 hat eine Einlaßöffnung 161, die über eine Abzweigung 62 mit der Speicherleitung 44 in Verbindung steht, eine Auslaßöffnung 63, die über eine Leitung 64 mit einem Zugfahrseugkupplungskopf 65 * der mit einem Anhängerkupplungskopf 29 gekuppelt ist, verbunden ist und eine Entladeöffnung 66, die über eine Leitung 67 mit dem Behälter 15 verbunden ist. Das Zumößventil 160 hat ferner eine Steueröffnung 68, die über eins Leitung 69 mit cis-sj Hauptbremszylinder (nicht geseigt) aas Zugfahr zeuge in- Verbindung steht.

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Das Zumeßventil 160 umfaßt ein Gehäuse 70 mit einer abgesetzten Bohrung. Ein Abschnitt 71 dieser Bohrung nimmt einen Kolben 72 auf, dessen linkes Ende in eine mit der Steueröffnung 68 in Verbindung stehende Steuerkammer 73 ragt. Der Kolben 72 stützt sich an einem zweiten Kolben 74 ab, der in einem Bohrungsabschnitt 75 etwas größeren Durchmessers als der Abschnitt 71 gleitet. Die rechte Stirnfläche des Kolbens 74 "begrenzt eine Bremsdruckkammer 76, die mit der Auπlaßöffnung in Verbindung stehb. Eine Stange 77 am Kolben 74 erstreckt sich durch die Druckkammer 76 und ist in einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitt 7ö der abgesetzten Bohrung geführt. Das rechte Ende des Bohrungsabschnitts 78 weist einen ersten Ventilsitz 79 auf, während die Mündung eines Längskanals 80 in der Stange 77 am freien Ende dieser Stange einen zweiten Ventilsits 81 bildet. Ein konischer Ven-1113 chi ie-3Ic or per 82 arbeitet mit beiden Ventilsitzen 79 und 81 zusammen. Der Schließkörper 82 hat eine Stange 83, die sich durch einen einen größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt 84 der abgesetzten Bohrung erstreckt und abdichtend in einem Abschnitt 85 mit verkleinertem Durchmesser dieser Bohrung geführt ist. Die Stange 83 des Yentilschiießkörpers 82weist einen Längskanal 86 auf, der von einer Kammer 87 am rechten Ende der abgesetzten Bohrung zu schrägen Kanälen im. Sehließkörper 32 führt. Diese schrägen Kanäle münden in der konischen Fläche des Ventilschließkörpers 82 so, daß sie bei jeder Stellung des Kolbens 74 und des Sollließkörpers 82 mit der Druckkammer 76 in Verbindung stehen, d.h. die Mündungen liegen auf einem Durchmesser, der zwischen den Durchmessern der Ventilsitze 79 und 81 liegt. Die Bohrungsabschnitte 78 und 35 hnben gleichen Durchmesser, so daß der Ventilschließkörper 82 hydrostatisch ausgeglichen ist. Der einen größeren Durchmesser aufweisende Bohrungsabschnitt 84 bildet eine Yen-

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tilkaramer 88, die mit der Einlaßöffnung 61 in Verbindung steht. Der Längskanal 80 in der Kolbenstange 77 steht über QuerbohrungentnLt einer Ringnut 90 im Kolben 7'4 in Verbindung. In diese Ringnut 90 mündet ein Kanal 91, der zur Entladeöffnung 66 mindestens dann führt, wenn der Ventilsitz 81 vom Ventilschließkörper 82 entfernt ist, wie es in derFig. 1 dargestellt ist.

Wenn die Bremsen des Zugfahrzeugs nicht betätigt sind, entwickelt der Hauptzylinder keinerlei Druck, so daß auch in der Steuerkammer 73 kein Druck herrscht. Die Kolben 72 und 74 werden daher durch eine Feder 92, die in der Druckkammer 76 aufgenommen ist, in ihre linke Stellung vorgespannt (siehe Fig. 1). Der Schließkörper 82 wird von einer Schließfeder 93, die in der Ventilkammer. 88 aufgenommen ist, gegen den Sitz 79 gedrückt. Diese Situation ist in Fig. 1 dargestellt und es ist zu erkennen, daß der Ventilsitz 81 vom Schließkörper 82 entfernt ist, wenn sich der Kolben 74 in seiner linken Endstellung befindet, wodurch die Druckkammer 76 über den Kanal 80 mit der Ringnut 90 und dadurch über den Kanal 91 mit der Entladeöffnung 66 verbunden ist, die über die leitung 67 zu dem Behälter 15 führt. Die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen 21 und 22 sind daher nicht von Druck beaufschlagt, wenn die Steuerkammer 73 nicht unter Druck steht.

Wenn die Zugfahrzeugbremsen betätigt werden, wird der Druck im Hauptzylinder über die Leitung 69 zur Steuerkaramer

73 übertragen und wirkt auf den Kolben 72. Da die Druckkammer 76 unter Behälterdruck (normalerweise Atmosphärendruck oder ein anderer niedriger Druck) steht, werden die Kolben 72 und

74 gegen die Kraft der Feder 92 nach rechts gedrückt. Wenn der Ventilsitz 81 den Schließkörper 82 berührt, ist die Druckkammer 76 von der Entladeöffnung 66 getrennt. Weitere Bewegung der Kolben 72 und 74 nach reohts hebt den Schließkörper 82 vom Ventilsitz 79 ab, wodurch die Ventileinlaßkamroer 88 mit

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der Druckkammer 76 verbunden wird. Der mit dem Sitz 79 zusammenwirkende Schiießkörper 82 steuert die,Strömung der Druckflüssigkeit von der Speicherkammer 175 (I¹Ig. 2) über die· Leitungen 26, 44, 62, 64 und 28 zu den hydraulischen Betätigungsvorrichtungen 21 und 22. Wenn der Druck in der Druckkammer 76 ansteigt und sich dem Druck in der Steuerkammer 73 nähert, werden die Kolben 74 und 72 geringfügig wieder nach links bewegt, um eine Strömung zwischen dem Yentilschließkörper 82 und dem Ventilsitz 79 im wesentlichen zu unterbinden. Da der Schließkörper 82 hydrostatisch ausgeglichen ist, wird der Druck in der Druckkammer-76 durch das Zumeßventil proportional dem Druck in der Steuerkamroer 73 gesteuert. Dadurch ist der Druck in der hydraulischen Betätigungsvorrichtung 21 und 22 unmittelbar dem vom Hauptzylinder erzeugten Druck proportional. Da der Kolben 74 einen geringfügig größeren Durchmesser als der Kolben 72 hat, wird der Druck in der Kammer 76 nur auf einen geringfügig kleineren Wert als der Druck in der Kammer 73 gehalten. Wenn es erwünscht ist, kann der Kolben 74 auch einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Kolben 72 haben oder beide Kolben können den gleichen Durchmesser haben. Ferner können die Kolben 72 und 74 einstückig sein. Wenn die Bremse freigegeben wird, sinkt der Druck in der Steuerkammer 73 ab und die Feder 92 drückt die Kolben 74 und 72 in ihre linken Endstellungen, in denen die Druckkammer 76 mit dem Behälter 15 verbunden ist, wodurch die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen vom Druck entlastet werden.

Wenn das Zugfahrzeug nur rein mechanisch zu betätigende Bremsen und keinen Hauptzylinder hat, kann ein Ladeelement in einem der Glieder der Zugfahrzeugbremsen angeordnet sein. Das Ladeelement kann ein hydraulisches Ladeelement sein, das mit der Steuerkammer 73 in Verbindung steht. Das Ladeelement kann alternativ ein elektrisches Signal auslösen und zu diesem

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Zweck einen elektrischen Dehnungsgeber aufweisen, der in einen elektrischen Kreis eingeschaltet ist, in dem ein.in seiner Größe der aufgebrachten Bremskraft proportionales elektrisches Signal erzeugt wird. In diesem Fall ist das Zumeßventil 160 als Magnetventil ausgebildet, das in den elektrischen Kreis eingeschaltet ist, um dieses Signal zu empfangen und den Druck in der Bremsdruckkammer proportional zu dem Signal einzustellen.

Wenn soviel Druckflüssigketi von der Speicherkammer 175 (Fig. 2) ausgeströmt ist, daß der Druck in der Kammer 56 (Pig. 1) auf einen Viert abgesunken ist, bei dem die Feder 50 den Schließkörper 49 des Entlastungsventils 18 schließen kann, wird der Speicher 170 von neuem durch die Pumpe 10 in der oben beschriebenen Weise aufgefüllt. Normalerweise ist dieser niedrigere Druck immer noch höher als der kleinste Druck, bei dem der Kolben 177 von dem Anschlag 179 weggedrückt wird, und die Feder 36 ist, wie dargestellt, vollständig zusammengedrückt, wobei der Flansch 94 des Kolbens 172 an dem Gehäuseteil 171 anliegt, so daß die Anhängerbremsen vollständig von der. mechanisch aufgebrachten Betätigungskraft entlastet siiid. Wenn jedoch der Druck in dem hydraulischen Speicher wesentlich unter diesen niedrigeren Druck abfällt, wie es z.B. durch ein Leckv/erden der Speicherleitung 44, 26 geschehen kann," drückt die Feder 36 die Hülse 37 und den Kolben 172 nach links, wodurch sie die Verbindungsstange 33 und das Joch 34 mitzieht, um die Anhängerbremsen mechanisch über die Brerasdrähfe 35 zu betätigen. Dennoch ist normalerweise genügend, hydraulische Energie in dem Speicher aufgespeichert, um bei Versagen der Pumpe noch einige Male die Bremsen hydraulisch su betätigen, bevor die Bremsen mechanisch betätigt werden. Die Anzahl dieser reat-•iichen hydraulir.ohen Betätigungen hängt von der Größe des Speichers ab.

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Ein Hebel 161 (Pig. 1) ist an dem Körper 70 des Zumeßventils 160 angelenkt und wirlct auf eine Stange 162, die am Kolben 72 angreift. Mit dem Hebel 161 können die Anhängerbremsen unabhängig von den Bremsen des Zugfahrzeugs betätigt werden.

Die Abmessungen des hydraulischen Speiehers 170 (Pig. 2), sowie die Kraffc seiner Feder 36 und der Anfangsdruck des Gaspolstern in der Kammer 176 sind so gewählt, daß der kleinste zum Überwinden der Feder 36 erforderliche Druck in der Speicherkammer angenähert gleich dem Anfangsdruck in der Kammer 176 ist, bei dem der Kolben 177 am Anschlag 179 anliegt. Dadurch werden beim Beginn des Auffüllvorgangs des Speichers über die Leitung 26 zunächst die Anhängerbremsen von der Kraft der Feder 36 entlastet, bevor der Kolben 177 sich nach links zu bewegen beginnt.

Obwohl die mechanische Betätigungsvorrichtung und die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen auf ein und dieselbe Bremse wirkend dargestellt sind, kann es zweckmäßig sein, getrennte Bremsen oder wenigstens getrennte Bremsschuhe oder -kissen zur Betätigung durch die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen und durch den Mehrzweck-Speicher vorzusehen.

Eine Sicherheibsventilvorrichbung 100 ist in die Anhängerleitungen 26 und 28 eingeschaltet. Diese Tentilvorrichtung hat ein Gehäuse 101 mit Kanälen 102 und 103, welche die leitungen 26 und 28 mit den Kupplungsköpfen 27 und 29 verbinden. Das Gehäuse 101 hat eine zentrale Längsbohrung 104, in der gleitend ein Kolben 105 aufgenommen ist, Je eine Querbohrung 108 bzw. 109 münden in einen Kanal 102 bzw, 103. Die inneren Enden der Querbohrungen 108 und 109 verjüngen sich konisch, um Ventilsitze für Kugeln (nicht dargestellt) zu bilden, die durdi Federn, gegen die konischen Sitze vorgespannt sind. Die konisch verjüngten inneren Enden der Bohrungen 108 und 109 münden in" die Längsbohrung 104, and die Kugeln ragen in diese Bohrung

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hinein, wenn sie an ihrem Sitz anliegen. Der Kolben 105 hat eine flache Ringnut (nicht gezeigt), die normalerweise auf gleicher Höhe mit den Kugeln liegt, damit diese auf ihren Sitzen ruhen können. Wenn der Kolben 105 in noch zu beschreibender Weise vorwärts bewegt wird, heben sich die Kugeln 111 von ihren Sitzen ab und verbinden die Kanäle 102 und 103 über die Querbohrungen 108 und 109 und einen Ringraum 113 im Kolben 105.

Bas vordere freie Ende des Kolbens 105 ist mittels einer Kette 180 an einem Klotz 121 befestigt, der am Zugfahrzeug befestigt ist.

Die Kupplungskopfe 27,29,46 und 65 sind in üblicher Weise aufgetaut und können durch einen kräftigen Zug voneinander getrennt werden, ohne Schaden zu nehmen, wenn der Anhänger sich plötzlich unbeabsichtigt von dem Zugfahrzeug löst. Jeder Kupplungskopf ist mit einem selbstschließenden Ventil versehen, dessen beweglicher Ventilschließkörper 127 bzw. 128, der durch Zusammenwirken mit dem Ventilschließkörper 128 bzw. 127 des entsprechenden Kopfes in seiner Öffnungsstellung gehalten wird, wenn die Köpfe 27 und 29 mit den entsprechenden Köpfen 46 und 65 gekuppelt sind, und automatisch durch Federn geschlossen wird, wenn die Kupplungsköpfe voneinander getrennt werden.

Wenn sich der Anhänger von dem Zugfahrzeug löst, werden die Kupplungsköpfe 27 und 29 von den Köpfen 46 und 65 getrennt. Wenn die Köpfe getrennt sind, drücken die Ventilfedern die Ventilschließkörper 127 und 128 gegen ihre Sitze in den entsprechenden Kupplungsköpfen, um die Kupplungsköpfe abzuschließen. Gleichzeitig zieht das Zugfahrzeug an dem Kolben 1051 und dieser öffnet die Kugelventile, um die Speicherleitung 26 mit der Bremsleitung 28 zu verbinden. Der hydraulische Speicher 170 betätigt dadurch automatisch die Bremsbetätigungsvorrichtung 21 und 22 beim Abrijeßen des Anhängers. Schließlich reißt die Kette 180, um eine vollständige Trennung des Kolbens - 15 -

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105 von dem Klotz 121 zu bewirken.

Die Leitungen 26 und 28 oder die Leitungen 44 und 64 umfassen normalerweise einen flexiblen Schlauchabschnitt. Wenn die Leitung 26 oder 44 und insbesondere deren flexible Schlauchabschnitte zerstört werden, ist ein unmittelbarer Druckabfall im Druckspeicher 170 die Folge, aus dem sich ergibt, daß die Feder 36 die Anhängerbremsen mechanisch betätigt, so daß der Fahrer von dem Bruch in Kenntnis gesetzt wird. V/enn jedoch die Leitung 28 oder 64 zerstört wird, wird ^ der Fahrer das erst bei Betätigen der Bremsen festäbellen. V/enn er jedoch die Bremsen betätigt und Druck in der Steuer-• kammer 73 des Zumeßventils aufgebaut wird, verhindert der Leitungsbruch das Aufbauen eines entsprechenden Druckes in der Bremsdruckkammer 76. Infolgedessen wird der Schließkörper 82 voll geöffnet und die Druckflüssigkeit des hydraulischen Speichers strömt unmittelbar durch die Bruchstelle aus. Der sich daraus ergebende Druckverlust im Speicher bewirkt, daß die Feder 36 die Anhängerbremsen mechanisch betätigt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine a.ndere Ausführung eines Anhängerbremssystems. In diesen Figuren sind gleiche Teile wie in den Fig. 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben. Fig. 3 unterscheidet sich von Fig. 1 hauptsächlich dadurch, daß das Zumeßventil 60. nicht mit einer Vorrichtung 161, 162 zum unabhängigen Betätigen der Anhängerbremsen von den Zugfahrzeugbremsen versehen ist. Der Einfehheit halber sind die Schließkörper der Kupplungsköpfe 27, 29, 46 und 65 in Fig. 3 nicht.dargestellt.

Der in Fig. 4 dargestellte Speicher 20 unterscheidet sich von dem Speicher 170 nach Fig. 2 dadurch, daß ein zylindrischer Hohraum 40 in dem ortsfesten Gehäuse 30 des Speichers 20 durch einen schwimmenden Kolben 43 in Kammern 41 und 42 unterteilt ist, wobei die linke Kammer 41 mit der

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Leitung 26 verbunden ist und zum Speichern der DruckflüssLgkeiten dient, während die rechte Kmmer 42 mit einem unter einen zweckmäßigen Druck stehenden Gas gefüllt ist, um ein Gaspolster zu bilden. Somit ist ein Kolben 31, der gleitend in dem rechten Ende des Gehäuses 31 aufgenommen ist und auf die Kolbenstange 32 wirkt und dessen Weg durch die Hülse 37 begrenzt ist, dem Gasdruck anstatt dem Speicherdruck ausgesetzt. Das Gaspolster kann durch eine Feder ersetzt sein, die zwischen dem Kolben 43 und dem Kolben 31 wirkt.

Der Speicher 20 i3t in Pig. 4 aufgefüllt dargestellt. In der nicht aufgefüllten Stellung befindet sich jedoch der Kolben 31» in seiner linken Endstellung und der Kolben 43 in seiner rechten Endstellung, wenn der Druck der Flüssigkeit denjenigen Druck überschreitet, dem das Gaspolster in der Kammer 42 anfänglich ausgesetzt ist, bewegt sich der Kolben 43 nach rechts, bis sich "ein Gleichgewicht zwischen den Drücken in den Kammern'41 und 42 einstellt. V/enn sich die Kammer 41 vergrößert, wird das Gaspolster weiter zusammengedrückt, und wenn die dadurch erzeugte Druckkraft auf den Kolben 31 spgroß wird, wie die Vorspannkraft in der Feder 36» so wird der Kolben 31 nach rechts bewegt, wodurch er die Anhä^erbremsen von der mechanisch aufgebrachten Betätigungskraft freisetzt.

Die Betätigung ist bei der Bremsanlage nach den Fig. 3 und 4 im wesentftchen gleich wie diejenige bei der Bremsanlage nach den Fig. 1 und 2.

Wenn so viel Druckflüssigkeit aus der Speicherkammer 41 abgeflossen ist, daß der in der Kammer 56 (Fig. 3) wirkende Druck a£ einen Wert abgesunken ist, bsi dem die Feder 50 den Schließkörper 49 des Entlastungsventils 18 schließen

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ORIGINAL INSPECTED

kann, wird der Speicher 20 erneut durch die Pumpe 10 aufgefüllt. Normalerweise ist dieser niedrigere Druck immer noch höher als der minimale Druck, bei welchem die Feder 36 des Speichers vollständig zusammengedrückt ist, wie es in Fig. dargestellt ist, wobei der Flansch 94 des Kolbens 31 sich am Gehäuse 30 abstützt und die Anhängerbremsen vollständig von der mechanisch aufgebrachten Betätigungskraft entlastet sind. Sollte jedoch dar Druck in dem Speicher auf einen Wert unter | diesem niedrigeren Wert abfallen, wie es z.B. infolge eines Lecks in der Speicherleitung 44, 26 geschehen kann, so drückt die Feder 36 die Hülse 37 und den Kolben 31 nach links, wodurch die Anhängerbremsen mechanisch betätigt werden. Im Anfangszustand bei völlig entleertem Speicher, dli. bei in seiner linken Grenzstellung verharrendem Kolben 43 ist der in der Kammer 42 auf den Kolben 31 wirkende Gasdruck zu klein, um die Vorspannung der Feder 36 zu überwinden, v/enn die Kammer 41 etwa bis zu einem Drittel ihres vollständigen Volumens aufgefüllt ist, ist der Druck genügend angestiegen, um die Federkraft 36 zu überwinden und vollständig die Anhängerbreinsen von der mechanisch a\if gebracht en Bremskraft freizumachen.

Alternativ können die Kraft in der Feder 50 des Ent- .,.,,.. lastungsventils 16 (Fig. 3) und die Abmessungen des hydraul!-, sehen Speichers 20 (Fig. 4) einschließlich der Charakteristik seiner Feder 36 sowie die Anfangskraft des Gaspolsters in der Kammer 42 bezüglich der Druckflüss^ceitsmenge, die von den Betätigungsvorrichtungen 21 und 22 für eine einzige BeBetätigung der Bremse mittels des Haupt Zylinders benötigt wird, so gewählt werden, daß der Druck im Speicher unter denjenigen Druck absinkt, bei welchem die Feder 36 den Kolben 31 nach links zu bewegen beginnt, um die Bremse mechanisch zu betätigen. Auf diese Weise können die Anhängerbremsen gleichzeitig mechanisch und hydraulisch betätigt werden.

Patentansprüche 909838/1081

Claims

Patentansprüche

1.y Hydraulischer Mehrzweck-Speicher für eine Fahrzeugtrremsanlage mit einer Bremsfeder zum mechanischen Betätigen der Bremsen und einer mit hydraulischem Druclmittel füllbaren Kammer, das zum Zusammendrücken der Bremsfeder und damit zum Lösen der Bremsen dient, dadurch gekennzeichnet , daß der Speicher ein bewegbares Glied, vorzugsweise einen schwimmenden Kolben (177; 43) umfaßt, der einen Hohlraum (174) in einem ortsfesten Gehäuse (170; 30) in eine Druckkammer (175; 41) für das hydraulische Druckmittel und eine Kammer (176; 42) unterteilt, die eine Feder, vorzugsweise ein Gaspolster, enthält, um den hydraulischen Druck auszugleichen, und daß ein Bremslösekolben (172; 31), durch den die Bremsfeder (36) zusammendrückbar ist, dem Druck in einer der Kammern (175, 176 bzw. 41, 42) ausgesetzt ist.

2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zum Zusammendrücken der Bremsfeder_: (36) vorgesehene Bremslösekolben (172) dem Druck in der das hydraulische Druckmittel enthaltenden Kammer (175) ausgesetzt ist und daß der Druck in der das federnde Gaspolster enthaltenden Kammer (176) den schwimmenden Kolben (177) gegen einen Anschlag (179) drückt, wenn der hydraulische Druck in der Druckkammer (175) abgesenkt wird (Fig. 2).

3. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Anfangsdruck in der das Gaspolster enthaltenden Kammer (176) in dem Zustand, in dem der schwimmende Kolben (177) an seinem Anschlag (179) anliegt, angenähert gleich dem Druck ist, der zum Zusammendrücken der Bremsfeder (36) bis zur Hubbegrenzung (Anschlag 94) des Bremslösekolbens (172) erforderlich ist.

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4. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Zusammendrücken der Bremsfeder (36) vorgesehene Bremslösekolben (31) dem Druck in der das federnde Gaspolster enthaltenden Kammer (42) ausgesetzt ist (Fig. 4).

5. Speicher nach Anspruch 4_f dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem schwimmenden Kolben (43) und dem Bremslösekolben (31) eine weitere Eeder vorgesehen ist.

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6. Fahrzeugbremsanlage mit einem Mehrzweck-Speicher zum Speichern von hydraulischem Druckmittel zur Notbetätigung der Bremsen und zur" mechanischen Betätigung der Bremsen beim Absinken des hydraulischen Druckes, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Speicher (17Oj 20) über eine Speicherleitung (26) mit der Einlaßöffnung (61) eines Zumeßventils (160; 60) verbunden ist, dessen Bremsdruckauslaßöffnung (63) mit der zu den hydraulischen Betätigungsvorrichtungen (21, 22) führenden Bremsleitung (28) verbunden ist.

7. Bremsanlage nach Anspruch 6, bei der das Zumeßventil an einem Zugfahrzeug und der Speicher sowie die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen an einem daran anzuhängenden Anhängefahrzeug angeordnet sind, dadurch g ekennz e i ohne t, daß in die Speicherleitung (26, 44) ein erstes Paar von miteinander zusammenwirkenden Kupplungsköpfen (27, 46) und in die Bremsleitung (64, 28) ein zweites Paar von miteinander zusammenwirkenden Kupplungsköpfen (29♦ 65) eingeschaltet ist.

8. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens die am Anhängefahrzeug angeordneten Kupplungsköpfe (27 und 29) Schließkörper (127) aufweisen, welche die Kupplungsköpfe selbsttätig abdichten, wenn diese getrennt werden, und daß eine am Anhängefahrzeug angeordnete Sicherheitsventilanordnung (100) die Speicherleitung

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(26) mit der Bremsleitung (28) beim Abreißen des Anhängers verbindet.

9. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das den hydraulischen Speicher (170; 20) in gesteuerter Weise mit den Bremsbetätigungsvorrichtungen (21, 22) verbindende Zumeßventil (160; 60) einen Kolben (74) aufweist, der in der einen Richtung mittels eines in einer Steuerkammer (73) herrschenden Steuerdruckes und in der anderen Richtung mittels des in einer mit den Betätigungsvorrichtungen verbundenen Druckkammer (76) herrschenden Bremsdruckes betätigbar ist,

10. Bremsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Zumeßventil (160; 60) einen Ventilschließkorper (82) umfaßt, der mit einem ortsfest zwischen der Einlaßkammer (88) und der Druckkammer (76) angeordneten Ventilsitz (79) sowie mit einem am Kolben (74) vorgesehenen zweiten Ventilsitz (81) zusammenwirkt, wobei der zweite Ventilsitz (81) mit dem Rückfluß mindestens dann verbunden ist, wenn er von dem Ventilschließkorper (82) einen Abstand hat und dadurch mit der Druckkammer (76) in Verbindung steht, und wobei der Kolben (74) 'vom Druck in der Steuerkammez* (73) bewegt wird, bis der zweite Sitz (81) an dem Schließkörper (82) angreift und anschließend der Schließkörper von dem ortsfesten Sitz (79) abgehoben wird.

11. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen (21, 22) und der Mehrzweck-Speicher (170; 20) auf denselben Bremsmechanismus (24) wirken.

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