DE2016558A1 - Verbesserungen an Druckluft-Hilfsverteilern in pneumatischen Bremsanlagen für Fahrzeuge mit Anhängern - Google Patents

Verbesserungen an Druckluft-Hilfsverteilern in pneumatischen Bremsanlagen für Fahrzeuge mit Anhängern

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DE2016558A1 DE19702016558 DE2016558A DE2016558A1 DE 2016558 A1 DE2016558 A1 DE 2016558A1 DE 19702016558 DE19702016558 DE 19702016558 DE 2016558 A DE2016558 A DE 2016558A DE 2016558 A1 DE2016558 A1 DE 2016558A1
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Description

PATENTANWALT DIPL-ING. R. MO LLER-BORN ER PATENTANWALT DIPL-ING. HANS-H. WEY
BERLIN -DAHLEM 33 ■ PO D B I ELS KIALLEE 68 β MÖNCHEN 22 ■ WIDENMAYERSTRASSE
TEL. 0311 ■ 762907 ■ TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0184057 TEL. 0811 · 225585 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0524244
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Fabbrica Italiana Magnet! Marelli S.p.A. Mailand (Italien)
Verbesserungen an Druckluft-Hilfsverteilern in pneumatischen Bremsanlagen für Fahrzeuge mit Anhänger
In Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen für die Industrie, die sich zum Schleppen von Anhängern oder von Halbanhängern · eignen, worin der mittels des Bremspedales gesteuerte Druckluft-Verteiler, der mit zwei Teilstücken versehenen Art zur Bremsung des Zugwagens dient, gelangte bisher zum Bremsen des Anhängers eine Einrichtung zum Einsatz, die allgemein unter der Benennung "Druckluft-HiIfsverteiler, Wiederholventil oder Relaisventil" bekannt ist.
Der Druckluft-Hilfeverteiler erhält den Steuerungsdruck über eine oder beide der abstufbaren Leitungen, die den Druckluft-Verteiler mit den Bremsbetätigungsmitteln des Zugwagens verbinden, je nach der Art des Druckluft-Verteilers,
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welcher entweder ein Druckluft-Hilfeverteiler ait Einfachantrieb oder ein Druckluft-Hilfsverteiler axt Doppelantrieb sein kann, wobei die letztgenannte Lösung eine größere Betriebssicherheit der Bremsanlage gewährleistet·
Sobald der Steuerungsdruck zu des Druckluft-HiIfsvorteiler gelangt, so entnimmt dieser Druckluft; aus einem mit ihm verbundenen Speicher und leitet diese an die abstufbare Leitung weiter, die ihrerseits Über einen Kupplungsflansch mit dem selbsttätigen Druckluft-Hilfeverteiler (oder Druckluft-Hilfsvertexlern) des geschleppten Fahrzeuges in Verbindung steht, wobei ein solcher Druckluft-Hilf sverteiler seinerseits Druckluft aus dea Speicher (den Speichern) des letztgenannten Fahrzeuges entniaat, um diese an die entsprechenden Breasbetätigungseleaente weiterzuleiten·
Der vorgenannte Druckluft-Hilfsverteiler und der selbsttätige Druckluft-Hilfsverteiler sind steuerungsunempfindlich. Eine solche Unempfindlichkeit ist durch die Öffnungsbelastung der entsprechenden Ventile, durch die Belastung der jeweils vorgesehenen Rückruffedern der Kolben der Druckluft-Verteiler und durch die Reibung der in Relativbewegung zueinander arbeitenden Organe bedingt·
Demgemäß wird ein gewisser Steuerungsdruck zur Einleitung der Druckluftverteilung seitens der genannten Vorrichtung benötigt.
Da sich die UmempfindIichkeit der beiden Vorrichtungen
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summiert, so kann, es geschehen, daß man bei schwachen Bremsungen, sz. B. zur einfachen Verlangsamung des Fahrzeuges oder beim Fahren auf einem schlüpfrigen Boden, die Bremsung des Zugfahrzeuges bereits im Gang ist, während noch keine Breasting des Anhängers stattfindet·
Xn einem solchen Fall übt der Anhänger einen Schub auf das Zugfahrzeug aus und schafft dadurch eine für die Stabilität des zusammengesetzten Fahrzeuges unvorteilhafte Bedingung, während gerade die entgegengesetzte Bedingung bzw· die Einwirkung eines leichten Bremsdruckes auf den Anhänger oder zumindest eine gleichzeitige Bremswirkung in dem Zugwagen und in dem Anhänger von Vorteil wären.
Bereits bekannt sind pneumatische Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen zum Schleppen von Anhängern oder Halbanhängern, bei welchen zur Vermeidung des oben angegebenen Nachteils Verzögerungsventile in die abstufbaren Leitungen eingefügt sind, welche den Druckluft-Vertexler mit den Steuerungselementen der Bremsen verbinden· Eine solche Anordnung hat jedoch den Nachteil, den Bremsraum zu vergrößern, wenn sie nicht sogar eine unzulässige Zunahme der Druckzunahmezeiten in den Betätigungselementen der Bremsen bewirkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, obengenannte Nachteil· zu vermeiden. Der erfindungsgemäße Druckluft-Hilfeverteiler ist mit Vorrichtungen versehen, die dazu geeignet sind, bei Beginn oder Einleitung des Betätigungsvorganges des Bremspedales die Verteilung von Druckluft unter rascher Zunahm· des Druckes bis zu einem
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vorbestimmten Wert zu bewirken. Ist die gewünschte Druckstärke erreicht, so erfolgt die Verteilung der Druckluft neuerdings nach dem Gesetz der Verhältnismäßigkeit zwischen dem Steuerungsdruck und dem Ansprechdruck, bis der vorbestimmte Maximalwert wieder erreicht ist (Selbstbegrenzungsdruck) ·
Der Ansprechdruck des Druckluft-Hilfsverteilers, den man bei Beginn der Betätigung des Bremspedales erzielt, kann in solcher Weise vorbestimmt werden, daß eine gleichzeitige Bremsung des Zugwagens und des Anhängers oder aber eine geringe Bremsvorwirkung des Anhängers hinsichtlich des Zugwagens stattfindet. Tatsächlich ist es möglich, nach erreichtem, der Unempfindlichkeit des Hilfsverteilers entsprechenden Steuerungsdruck (ein Druck der normalerweise kaum zureichend ist, den Betätigungselementen des Zugfahrzeuges die Erzeugung eines solchen Schubes zu gestatten, der dazu ausreicht, die von den Rückruffedern und von den Bremsschuhen ausgeübten Wirkungen zu überwinden und infolgedessen zur Erzeugung einer effektiven Bremswirkung unzureichend ist) eine äußerst rasche Zunahme des Ansprechdruckes des Hilfsverteilers zu erzielen, so daß nicht nur die Unempfindlichkeit des selbsttätigen Druckluft-Hilfsverteilers des Anhängers überwunden wird, sondern auch, falls erwünscht, eine geringe Vorwirkung der im Anhänger wirksamen Bremskraft im Vergleich zur Bremskraft des Zugwagens erzielt wird. Zu diesem Zweck genügt es, die durch das Ansprechen des Hilfsverteilers bewirkte rasche Zunahme des Anfangsdruckes vorteilhaft zu bemessen.
In den beiliegenden Zeichnungen ist der Gegenstand der Er-
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findung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt, das anhand der nachstehenden Beschreibung näher erläutert wird· Es zeigent
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer pneumatischen, mit dem erfindungsgemäßen Druckluft-Hilfsverteiler versehenen Bremsanlage in einem Lastwagen mit Anhänger oder in einem Sattelschlepper;
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt des Hilfsverteilers; Fig· 3 ein Betriebsdiagramm der genannten Vorrichtung.
In Fig. 1, in der die ununterbrochenen Linien die selbsttätigen Leitungen und die gestrichelten Linien die abstufbaren Leitungen darstellen, speist der Druckluft-Kompressor oder -Verdichter C über den Regler R die Druckluft-Speicher A^-A2-A,., wobei die ersten zwei an den von dem Bremspedal P gesteuerten Druckluft-Verteiler D und der dritte an den Druckluft-Hilfsverteiler V sowie an den HaIbkupplungsflansch G erfindungsgemäß angeschlossen sind.
Ferner ist der Druckluft-Hilfsverteiler V an die abstufbaren Leitungen, die den Druckluft-Verteiler D mit den Antriebeelementen £ der Bremsen des Zugwagenβ verbinden, sowie an den Kupplungeflansch G angeschlossen*
Der selbsttätige Druckluft-Hilfeverteiler S des Anhängers steht mit dem Halbflansch G1, mit dem Druckluft-Speicher Al und mit den Betätigungselementen E1 des Anhängers in Verbindung. Erfindungsgemäß wird der Druckluft-Verteiler D
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mit Hilfe des Bremspedales P in Betrieb gesetzt und durch einen solchen Druckluft-Verteiler wird aus den Druckluftspeichern A und A Druckluft entnommen, woraufhin mit dieser Druckluft die Antriebselemente £ und der Hilfsverteiler V beschickt werden·
Der von dem Druckluft-Vertexler D herkommende Luftdruck beaufschlagt den Druckluft-Hilfsverteiler V, welcher Druckluft dem Druckluftspeicher A_ entnimmt und leitet diese über den Kupplungsflansch G-G- an den selbsttätigen Druckluf t-Hilf sverteiler S weiter. Der selbsttätige Druckluft-HiIfsverteiler S entnimmt seinerseits Druckluft aus dem Druckluftspeicher A. und leitet diese an die Antriebselemente E1 des Anhängers weiter.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2, welche eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Druckluft-Hilfsverteilers zeigt, ist 1 der Körper der Vorrichtung, der eine zylindrische Ausnehmung aufweist, worin drei Kolben 2 montiert sind. Der mit einem Druckstift 3 versehene Kolben 2 begrenzt die Kammer C , welche über das Anschlußstück 4 an die abstufbare Leitung einer der zwei Bremsteilstücke des Zugwagens angeschlossen ist* Der Kolben 5 begrenzt zusammen mit dem Kolben 2 die Kammer C?, die über das Verbindungsstück 6 an die abstufbare Leitung des anderen Bremsteilstückes des Zugwagens angeschlossen ist. Der Kolben 5 ist mit einem Druckstift 7 versehen, welcher mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Bohrung und mit radialen Öffnungen 8 versehen ist. Dieser Druckstift wird von der Wirkung einer Rückruffeder 9 beaufschlagt, welche sich auf den in dem Körper 1 ausgebildeten, ringförmigen Anschlag 10 abstützt.
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Die Feder 9 schiebt die Kolben 2 und 5 gegen den oberen Boden des Körpers 1. Der Druckstift 7 ist ferner mit einem Flansch 11 versehen. Ein dritter Kolben 12 ist auf den unteren Teil des Körpers 1 montiert, der eine zylindrische Ausnehmung aufweist, deren Durchmesser größer ist als der der zur Aufnahme der Kolben 2 und 5 dienenden Ausnehmung. Der Kolben 12 weist eine mittlere Bohrung auf, durch die der gelochte Druckstifte des Kolbens 5 dichtschlüssig geführt ist. Ferner weist der Kolben 12 Anschläge 13 auf, die auf dem unteren Boden des Körpers 1 gelagert sind, gegen weichen die Feder lh den Kolben 12 andrückt, wobei eine solche Feder zwischen dem Kolben 12 und dem ringförmigen Anschlag 10 des Körpers 1 eingefügt ist. Der Kolben 12 begrenzt zusammen mit dem Kolben 5 die über die Öffnung 15 mit der Umgebungsluft verbundene Kammer C„, sowie, zusammen mit dem unteren Boden des Körpers 1, die Kammer C. , die ihrerseits über das Anschlußstück 16 mit der abstufbaren Leitung in Verbindung steht, welche zu dem Halbkupplungsflansch (G in der Fig, 1) führte Der untere Boden des Körpers 1 trägt den Sitz 17 für das Einlaß- und Auslaßventil 18, welches mittels einer Feder 19 auf dem entsprechenden Sitz festgehalten wird·
Die kammer C_ unter dem Ventil 18 ist über den Anschluß mit dem Druckluftspeieher (A- in Fig. 1) verbunden. 1st die Vorrichtung außer Betrieb, so sind die Kammern C- und C. über die Längsbohrung und über radiale Bohrungen 8 des Druckstiftes 7 und der Öffnung 15 miteinander und mit der Außenluft verbunden. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende χ
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Bei Beginn des BremspedalbetätigungsVorganges gelangt die Druckluft in die Kammern O. und C2. Der Kolben 2, welcher sich in pneumatischem Ausgleich zwischen den Drücken befindet, deren Stärke gleich denen ist, die auf die zwei äußeren Flächen des genannten Kolbens einwirken, verbleibt in seiner Ruhestellung, wobei der Kolben 5 in der Figur abwärts verschoben wird. Bei Ausfall eines der mit der Kammer C1 verbundenen Bremsteilstückes des Zugwagens gelangt die Druckluft ausschließlich in die Kammer C2; bei Ausfall des mit der Kammer C verbundenen Teilstückes gelangt die Druckluft ausschließlich in die Kammer C. ; der Kolben 2 wird in der Figur abwärts verschoben und sein Druckstift 3 schiebt seinerseits den Kolben 5 abwärts.
In solcher Weise ist der zuverlässige Betrieb der Vorrichtung auch dann gewährleistet, wenn eines der Bremsteilstücke des Zugwagens ausfällt.
Die Verschiebung des Kolbens 5 und des entsprechenden, gelochten Druckstiftes 7 bewirkt anfänglich bzw. wenn sich der Druckstift 7 dem Ventil 18 nähert, eine Unterbrechung der Verbindung zwischen der Kammer C, und der Kammer C_ und infolgedessen zwischen der Kammer C. und der Außenluft; dadurch öffnet sich das Ventil 18, welches die Kammern Cl und Cj. miteinander verbindet, wodurch Druckluft über das Verbindungsstück 20 in die Kammer C. und über das Verbindungsstück 16 in die abstufbare Leitung gelangt, welche über den Kupplungsflansch (G-G1, Fig. 1) an dem selbsttätigen Druckluft-Hilfsverteiler des Anhängers angeschlos-
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sen ist. Erreicht der Luftdruck in der Kammer Cr einen vorbestimmten Wert, so überwindet der Kolben 12, dessen untere Fläche von dem Druck selbst beaufschlagt wird, die in entsprechender Weise berechnete Wirkungskraft der Feder Ik und verschiebt sich in der Figur aufwärts, bis er gegen den auf dem Druckstift 7 des Kolbens 5 vorgesehenen Flansch 11 stößt. Dadurch erzielt man schon während der anfänglichen Betätigung des Bremspedals einen raschen Druckanstieg der in der Kammer Cj, vorrätigen Luft, unabhängig von dem Druck, der in den Kammern C1 und C0 vorrätig ist, oder dem Druck, der in einer dieser Kammern vorhanden ist, falls eines der beiden Bremsteilstücke des Zugwagens ausfällt, jedoch ausschließlich in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung der Feder Ik, wenn der Kolben 12 und der Flansch 11 des Druckstiftes 7 des Kolbens 5 miteinander in Berührung gelangen. Nach erfolgter Berührung stehen die zwei Kolben 5 und 12 miteinander in Verbindung und bilden somit ein einziges Aggregat, wodurch die anfängliche Betätigungsstufe des Bremspedales zum Abschluß gelangt.
Jm Laufe der anschließenden Stufe nimmt der Druck in der Kammer C. und in der mit dieser Kammer verbundenen abstufbaren Leitung zu, und zwar entsprechend dem- Druckanstieg in den Kammern C1 und C2, oder in einer dieser Kammern bei Auefall eines der Bremsteilstücke des Zugwagens, solange, bis der vorbestimmte Maximaldruck (Selbstbegrenzungsdruck) erreicht ist bzw· wenn die auf das Bremspedal ausgeübte Wirkung ein· Totalwirkung ist.
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Die größere Dimension des Kolbens 12 im Vergleich zu der der Kolben 2 und 5 ist dadurch gegeben, daß die von der Feder Ik auf den Kolben 12 ausgeübte Wirkung auch nach Abschluß der einleitenden Betätigungsstufe des Bremspedales fortdauert; daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die Wirkungskraft einer solchen Feder durch eine entsprechende, unter dem Kolben 12 wirksam werdende pneumatische Schubkraft neben dem pneumatischen Schub auszugleichen, welcher die Aufgabe hat, die auf die Kolben 2 und 5 (oder auf einen dieser Kolben) einwirkende Schubkraft auszugleichen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist auch in dem Diagramm der Fig. 3 dargestellt.
Der durch die Gerade P bezeichnete Antriebsdruck erreicht
einen gewissen Wert p, welcher der Unempfindlichkeit der Vorrichtung bei Beginn der Druckluftverteilung entspricht (Punkt a der Achse der Abszisse).
Von diesem Moment an nimmt der Ansprechdruck rasch zu, bis er den Punkt b erreicht, welcher dom mittels einer entsprechenden Bemessung der Feder Ik vorbestimmten Druck p1 bol Eingriff des Kolbens 12 in den auf dem Druckstift 7 des Kolbens 5 vorgesehenen Flansch 11 entspricht.
Dementsprechend nimmt der Anaprechdruck, dargestellt durch die gestrichelte Gerade Pr, nach dem Gesetz des Vergleichsverhältnisses bis zu dem Antriebsdruck Po bzw. bis zu dem Punkt c zu, welcher dem Selbstbegrenzungsdruck Pa entspricht, Die strichpunktierte Linie P'r stellt das Gesetz der Druckzunahme in einem Apparat dar, welcher keine erfindungsge-
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tnäßexi Vorrichtungen aufweist. Anhand eines Vergleiches
zwischen dem Verlauf der Linien Pr und P'r, unter Bezugi
ι nähme auf die Linie Pc, läßt sich ein wesentlicher mit
! einem Apparat nach der vorliegenden Erfindung erzielbarer
Vorteil feststellen, nämlich ein Apparat, der es gestattet, durch Nutzbarmachung eines raschen Druckanstieges ι bei Betätigung des Bremspedales die Bremsbetätigungsele-, mente des Anhängers mit Druckluft zu beschicken, bis zu einem Wert, welcher der Summe der Unempfindlichkeit des Druckluft-Hilfsverteilers und des selbsttätigen Druckluft-Hilfsverteilers (S in Fig. 1) entspricht, oder der größer als eine solche Summe ist. Dadurch erreicht man, daß der Einsatz der Bremswirkung in dem Anhänger noch vor oder gleichzeitig mit dem Einsatz der Bremswirkung in dem Zugwagen erfolgt.
Die oben beschriebene und dargestellte Lösung wurde nur als Ausführungsbeispiel aufgeführt; andere Lösungen sind möglich, ohne dabei die Grenzen der vorliegenden Erfindung zu überschreiten.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    (i · jDruckluft-HilfsVerteilerapparat in pneumatischen Brems- ^ anlagen von Fahrzeugen} die aus einem Zugwagen und einem Anhänger oder Halbanhänger bestehen, welcher bei Betätigung des Bremspedales die Druckluftquelle mit der zu dem selbsttätigen Druckluft-Hilfsverteiler des Anhängers führenden, abstufbaren Leitung zur Bremsung des letztgenannten Fahrzeuges verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruck in der mit der abstufbaren Leitung verbundenen Kammer (C.) des Druckluft-Hilfsverteilers in der Eingangsphase der Bremspedalbetätigung rasch und unabhängig von dem auf den genannten Apparat einwirkenden Bremsdruck zunimmt, wobei der Luftdruck nach Abschluß der genannten Eingangsphase proportional zum Antriebsdruck weiter ansteigt.
    2, Druckluft-Hilfsvertexlerapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der, die mit der abstufbaren Leitung in Verbindung stehende Kammer (C.) begrenzende Kolben (12) in der Eingangsphase der Bremspedalbetätigung außer Eingriff mit dem Steuerungskolben (5) steht und ausschließlich von der Wirkung einer Feder (14) entgegen der Wirkung des in der Kammer (C.) vorherrschenden Luftdruckes beaufschlagt wird, wobei ein solcher Kolben im Laufe der anschließenden Betätigungsstufe des Bremspedales mit dem Antriebskolben (5) in Eingriff gelangt, derart, daß auch der erstgenannte Kolben von dem auf den genannten Antriebskolben einwirkenden Druck beaufschlagt wird.
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    3· Druckluft-Hxlfsvertexlerapparat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskolben (5) ein Mittel (11) zum Stillstand des die mit der abstufbaren Leitung verbundenen Kammer (Cj, ) begrenzenden Kolbens (12) aufweist, wenn die zwei genannten Kolben (5 und 12) miteinander in Eingriff stehen«
    4. Druckluft-Hilfsverteilerapparat nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (14), welche auf dem, die mit der abstufbaren Leitung verbundene Kammer (C. ) begrenzenden Kolben (12) wirksam ist, zwischen den genannten Kolben (12) und einen in dem Körper (1) vorgesehenen Sitz (1O) eingefügt ist, wobei eine solche Feder mit einem, in Abhängigkeit von dem in der genannten Kammer (C. ) am Ende der einleitenden Bremspedalbetätigungsstufe bzw. bei gegenseitigem Eingriff der zwei Kolben (5 und 12) zu erzielendem Maximaldruck vorbelastet wird.
    5· Druckluft-Hilfsverteilerapparat nach Anspruch 1 bis kt dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebdeolben von einer oder von zwei reihengeschalteten Beschickungekammern gesteuert werden kann, welche mit Beginn der Bremspedalbetätigung unabhängig voneinander gespeist werden*
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