DE2140781A1

DE2140781A1 - Bremsensteuervorrichtung

Info

Publication number: DE2140781A1
Application number: DE19712140781
Authority: DE
Inventors: Gerald London B60t 8 26 Burndge
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1970-08-26
Filing date: 1971-08-14
Publication date: 1972-03-02
Also published as: GB1350388A; DE2140781B2; ATA714671A; NL151306B; AT330599B; NL7111753A; CH563901A5; DE2140781C3

Description

PATENUNWXLTE DR. E.WIiGANO DlPL-ING. W- NIEMANN ^ _ DR. M KÖHLER DlPl -ING- C. GFRNHARDT 2140781

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 3953U 2000 HAMBURG 50, lS.AugUSt 1971

TELEGRAMME> KARPATENT . KONIGSTRASSE2B

W.24862/71 12/Bl

Westinghouse Brake and Signal Company Limited Xondon (England)

- Bremsensteuervorrichtung·

Die Erfindung bezieht sich auf das Steuern einer Bremse und insbesondere auf eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugbremse.

Unter einer mittels Federkraft angelegten und mittels Druckmittel gelösten Betätigungseinrichtung ist nachstehend eine Betätigungseinrichtung zu verstehen, die eine Feder aufweist, welche das Bestreben hat, eine Bremse in maximalem Ausmaß anzulegen, wobei beim Arbeiten döx* Betätigungseinrichtung der Wirkung der Feder in sich änderndem Ausmaß dadurch entgegengewirkt wird, daß an die Betätigungseinrichtung ein sich ändernder Arbeitsmitteldruck angelegt wird, um zu ermöglichen, daß die Feder eine Bremskraft ausübt, die dem Arbeitsmitteldruck umgekehrt proportional ist.

Gemäß der Erfindung ist eine Bremsensteuervorrichtung für eine erste Fahrzeugachse, deren Belastung sich bei Änderung der Last auf dem Fahrzeug stärker ändert als die Belastung einer zweiten Achse des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung aufweist, welche auf die gewünschte Bremskraft, die an die erste Achse angelegt wer-

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den soll, anspricht, um anfänglich die tatsächlich ausgeübte Bremskraft beiäner Zunahme der gewünschten Bremskraft zu erhöhen, jedoch danach die tatsächliche Bremskraft bei weiterer Zunahme der gewünschten Bremskraft zu verringern.

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Der Punkt, jenseits welchem eine weitere Zunahme der gewünschten Bremskraft die tatsächliche Bremskraft zu verringern beginnt, kann in Abhängigkeit von der Belastung der ersten Achse gewählt werden und sich mit dieser ändern. Die Bremskraft kann durch Arbeitsmitteldruck gesteuert werden. Die gewünschte Bremskraft kann ein erster graduierbarer Arbeitsmitteldruck sein, und dieser und ein zweiter umgekehrter graduierbarer Arbeitsmitteldruck können von einem ersten und einem zweiten Arbeitsmitteldrucksteuerventil einem weiteren Ventil zugeführt werden, welches die gewünschte Bremskraft als die tatsächliche Bremskraft anlegt, bis der erste und der zweite Arbeitsmitteldruck ein-" ander gleich sind, wonach der zweite Arbeitsmitteldruck die tatsächliche Bremskraft darstellt.

Die Vorrichtung kann ein Fahrerbremsventil, ein Umkehrventil und ein aufrechtes Relaisventil aufweisen, von denen die beiden letzteren Ventile über ein Doppelrückschlagventil miu einer Feder-Bremsenbetätigungseinrichtung an der ersten Achse verbunden sind.

Die Vorrichtung kann ein Arbeitsmittel drucksteuerventil aufweisen, um den zweiten Druck in Abhängigkeit von der Belastung der ersten Achse zu modifizieren und dadurch den Punkt zu ändern, an dem eine Verringerung der tatsächlichen Bremskraft bei Erhöhung der gewünschten Bremskraft auf-) tritt.

Die Vorrichtung kann an einer Hinterachse eines Zug-; fahrzeuges einer Kombination aus Zugfahrzeug und Anhänger, angebracht werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert, in welcher in Form eines schematischen Blockdiagramms eine Steuervorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist.

Die dargestellte Ausführungsform ist eine Feder-Bremsenbetätigungsöinrichtung, die von einer Druckluftsteueranlage gesteuert wird. Ein Behälter 1 wird mittels nicht darge-

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steilter Mittel mit Druckluft aufgeladen, und der Behälter 1 ist an ein Steuerventil 2 angeschlossen. Das Steuerventil 2, welches bei dieser Ausführungsform ein handbetätigtes Ventil ist, ändert den Druck in einer Leitung 21. in Übereinstimmung mit der Bewegung dieser Steuerung. Die der Leitung 21 zugeordnete graphische Darstellung zeigt diese Änderung. Die graphischen Darstellungen.in der Zeichnung haben alle die gleichen Achsen, wie sie in der großen graphischen Darstellung unterhalb der Zeichnung . wiedergegeben sind.

Die Leitung 21 ist mit zwei Relaisventilen 3 und 4 verbunden. Das eine Relaisventil 3 ist ein Umkehrventil, was bedeutet, daß, wenn der Eingangsdruck sich von dem einen Endwert zu dem anderen Endwert eines Druckbereiches ändert, der Ausgangsdruck sich in entgegengesetzter Richtung zwischen ähnlichen Grenzen ändert. Dies ist in der graphischen Darstellung gezeigt, die einer Leitung 31 zugeordnet ist, welche von dem Ausgang des Relaisventil 3 ausgeht. Das andere Relaisventil 4 ist ein normales Relaisventil, dessen Ausgangsdruck sich in der gleichen Ricuuung wie der Eingangsdruck ändert, wie dies die graphische Darstellung zeigt, welche einer Ausgangsleitung 41 zugeordnet ist.

Beide Relaisventile 3, 4 werden aus dem Behälter 1 mit Druck versorgt. Die Relaisventile 3 und 4 erzeugen auf diese Weise zwei Drücke, die sich in entgegengesetzten Richtungen ändern. Die Änderungen können genau komplementär sein, oder der Verlauf der Änderung und ihres Bereichs kann zwecks Anpassung an eine besondere Bedingung in einer Weise modifiziert werden, wie sie dem Fachmann dieses Gebietes bekannt ist.

Der Druck in der Leitung 41 wird an einem Ventil 5 angelegt, welches ein Ventil für variable Last ist. Solche Ventile sind als Mittel bekannt, um einen Druck in Übereinstimmung mit einer Last auf einem Fahrzeug, an welchem das Ventil angebracht ist, zu modifizieren. Hierfür um-

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fassen diese Ventile in üblicher Weise eine mechanische oder pneumatische Verbindung zu der Aufhängung oder der die Last tragenden Plattform des Fahrzeuges. Demgemäß ändert sich der Druck in einer von dem Ventil 5 ausgehenden Leitung 51 in dem gleichen Sinn wie der Druck in der Leitung 41, jedoch hängt das Ausmaß der Änderung von der Last auf deniFahrzeug ab. Ein wichtiger Gesichtspunkt, der in Verbindung mit dem Ventil 5 für variable Last zu bemerken ist, besteht darin, daß das Ventil selbst umgekehrt angeschaltet ist, um den Ausgangsdruck zu verringern, wenn die Last auf dem Fahrzeug zunimmt. Diese Änderung ist in der graphischen Darstellung gezeigt, die der Leitung 51 zugeordnet ist.

Die Leitungen 51 und 51 siiöai.eitsprechende Eingänge eines Doppelrückschlagventils 6 angeschlossen. Der Ausgangsdruck des Ventils 6 hat gleiche Größe, und zwar unabhängig davon, welcher der Eingangsdrücke höher ist. Dies ist in der graphischen Darstellung gezeigt, die einer Leitung 61 zugeordnet ist, indem, wenn der Druck in der Leitung 31 bei Zunahme der Steuerbewegung fällt, der Druck in der Leitung 51» der bei Zunahme der Steuerbewegung steigt, den Druck in der Leitung 61 übernimmt und aufrechterhäli, und zwar an einem Punkt, der von der Fahrzeuglast abhängig ist, wie sie von dem Ventil 5 abgefühlt oder festgestellt wird.

Die Leitung 61 ist mit einer Fed-er-Bremsenbetätigungseinrichtung 7 verbunden. Eine Feder-Bremsenbetätigungseinrichtung enthält eine Feder, die ausreichend stark ist, um die Bremsen eines,Fahrzeugs anzulegen. Die i'eder wird durch an die "Betätigungseinrichtung 7 angelegte Druckluft gewöhnlich in der Bremsenlösestellung gehalten. Um eine Feder-Bremsenbetätigungseinrichtung anzulegen, wird der in der Betätigungseinrichtung aufrechterhaltene Druck in einem angemessenen Ausmaß für die erforderliche Bremsung aufgehoben. Demgemäß ist ersichtlich, daß das Anlegen von Drücken derjenigen Art, wie sie in der großen graphischen Darstellung

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•der Zeichnung gezeigt ist, welche die gleiche ist wie die der Leitung 61 zugeordnete kleine graphische Darstellung, die Feder-Bremsenbetätigungseinrichtung 7, wenn der Druck in der Leitung 61 mit Zunahme der Steuerbewegung fällt, anfänglich die Bremsen anlegt, bis der Druckanstieg in der Leitung 51 überhandnimmt und durch Erhöhung des Drucks in der Feder-Bremsenbetätigungseinrichtung 7 cLas Bestreben hat, die Bremsen in einem von der Fahrzeuglast abhängigen Ausmaß zu lösen. Das Ausmaß des Lösens wird verringert, wenn die Last auf dem Fahrzeug zunimmt, so daß bei einem unbe-' ladenen Fahrzeug das Ausmaß des Bremsens an der Betätigungseinrichtung sich für große Änderungen der Steuerung verringert, während bei vollbeladenem Fahrzeug die Bremsen vollständig angelegt v/erden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist öie Erfindung an der Sekundärbremsanlage einer Kombination aus Zugfahrzeug und Anhänger angewendet. Bei einer solchen· Anlage würde'die in der Zeichnung dargestellte Betätigungseinrichtung eine der Betätigungseinrichtungen an ei» ner hinteren Achse des Zugfährzeugs sein, und sie würde >. vorzugsweise eine Kombination aus einer Feder-Bremsenbetätigungseinrichtung und einer Arbeitsmitteldruck-Betätigungseinrichtung sein» Die Arbeitsmitteldruek-Betätigungseinrichtung ist ein Teil der Betriebsbremsanlage_$ und die Feder-Bremsfenbetätigungseinrichtung ist ein Teil der Sekundärbremsanlage des Zugfahrseugs.

Eine ähnlich© Kombination von Feder- und Arbeitsmitteldruck-Betätigungseinrichtungen können in ähnlicher V/eise an einen Abzweig 32 der Leitung 51 angeschlossen sein, um die Bremsen an einer Vorderachse des Zugfahrzeugs zu betätigen. Das Steuerventil 2 würde ein Handventil sein, welche die Sekundär- und Parkbremsung steuert. Ein Fußventil würde in bekannter Weise angeschlossen sein,

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um eine vorzugsweise lastabhängige Bremsung über die Arbeitsmitteldruek-Bremsenbetätigmigseinrichtung aus einem Arbeitsmitteldruckbehälter au ermöglichen, der ein anderer Behälter als der Sekundärbehälter 1 ist. Das Steuerventil 2 ermöglicht eine graduierte Sekundärbremsung durch Ändern des Arbeitsmitteldrucks in der Leitung 21, wie es die graphische Darstellung zeigt, die dieser Leitung 21 zugeordnet ist, und es ermöglicht eine ungraduierte Parkbrerasung über eine Leitung 22 durch Betätigen des Ventils 3 derart, daß die Leitung 31 entlüftet wird, so daß die an diese angeschlossenen Feaep-Breiiisenbetäti-

" gungseinrichtungen bei dem Verlast van Arbeitsinitteldruek angelegt werden.

Aus der der Leitung 5Λ zugeordneten graphischen Darstellung ist ersichtlich, daß, wenn das Steuerventil 2 derart bewegt wird, daß das Ausmaß des Bremsens erhöht wird, der Druck in dieser Leitung 51 stetig verringert wird." Wenn dieser Druck direkt an die Betätigungseinrichtung angelegt würde, würden die Bremsen ohne irgendwelche Modifizierung hinsichtlich der Laständerang la maximalem Ausmaß angelegt. Durch das Vorsehen der oben beschriebenen Vorrichtung, welche das umgekehrt betätigte Ventil 5 iür variable Last umfaßt, ist das Ausmaß des Anlegens der 3rem-

^ sen an der Hinterachse während einer Sekundärbremsung sowohl graduiert als auch lastabhängig. Die»Installationen im Zugfahrzeug umfassen bereits dia Leitung 41 und eine Bezugsleitung 42 als Teile des Sekundärbremsensteuerkreises für einen Anhänger, der mit dein Zügfahrzeug verbunden werden kann. Die Vorrichtung kanndaher an einem Zugfahrzeug mit einem Minimum weiterer Rohrleitungen und minimaler Störung vorhandener Rohrleitungen vorgesehen werden. Durch die Hinzufügung dieser Vorrichtung wird die Wirkung des Steuerventils 2 auf die Anhänger br eins en über die Leitung 42-nicht geändert, so daß die Anhängerbremsen gelöst werden, wenn das Steuerventil 2 betätigt wird, um die Federbremsen

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des Zugfahrzeugs durch Entlüften der Leitung 31 anzulegen.

Ein wichtiger Vorteil der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung besteht in der Schaffung einer Einrichtung, zum Steuern des Ausmaßes des Anlegens einer Feder-Bremsenbetätigungseinrichtung oder einer anderen sekundären Bremseabetätigungseinrichtung in Übereinstimmung mit der Last auf dem Fahrzeug ohne Erhöhung der Anzahl notwendiger Stromkreise. Auf diese Weise können sowohl die Primärbremsanlage als auch die Sekundärbremsanlage lastempfindlich oder lastabhängig gemacht werden, was im Gegensatz zu den· bekannten Sekundäranlagen steht, die zwar ein graduierbares Bremsenanlegen ermöglichen, bei denen 3e&och die Fahrzeuglast nicht berücksichtigt wird.

Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf.· Feder-Bremsenbetätigungseinrichtungen begrenzt; sie ist auch auf andere Arten von Bremsenbetätigungseinrichtungen anwendbar.

Wenn ein Zugfahrzeug, welches mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, ohne Anhänger fährt, ist die Vorrichtung noch wirksam_t das Bremsen der Hinterachse zu steuern, während, wenn das Zugfahrzeug einen Anhänger zieht, die Wirkung der Last des angeschlossenen Anhängers berücksichtigt werden kann.

Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf die Hinterachse des Zugfahrzeugs einer aus Zugfahrzeug und Anhänger bestehenden Kombination beschränkt, sondern sie ist auch allgemein bei Fahrzeugachsen anwendbar, deren Belastung sich mit der Fahrzeuglast mehr als die Belastung einer anderen Achse ändert.

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Claims

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Patentansprüche

(Λ,)Bremsensteuervorrichtung für eine erste Fahrzeugachse, deren Belastung sich bei Änderung der Last auf dein Fahrzeug stärker ändert als die Belastung einer zweiten Achse des Fahrzeugs, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche auf die gewünschte Bremskraft, die an die erste Achse angelegt werden soll, anspricht, um anfänglich die tatsächlich ausgeübte Bremskraft bei einer Zunahme der-gewünschten Bremskraft zu· erhöhen, jedoch danach die. tatsächliche Bremskraft ■ bei weiterer Zunahme der gewünschten Bremskraft zu verringern,

* 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Punkt,jenseits welchem eine weitere Zunahme der gewünschten Bremskraft die tatsächliche Bremskraft zu verringern beginnt, in Abhängigkeit von der Belastung der ersten Achse dercvt gewählt ist, daß er sich mit dieser Belastung ändert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet., daß die Bremskraft durch Arbeittsniibteidruck steuerbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch ein*.erstes Arbeitsmitteldrucksteuerventil, das einen ersten graduierbaren Arbeitsmitteldruck entsprechend der

ι gewünschten Bremskraftliefert, ein zweites Arbeitsmitteldrucksteüerventil, das einen zweiten graduierbaren Arbeitsmitteldruck liefert, welcher der gewünschten Bremskraft umgekehrt proportional ist, und ein weiteres Ventil, welches auf den ersten graduierbaren Arbeitsmitteldruck anspricht, bis der erste und der zweite graduierbare Arbeitsmitteldruck einander gleich werden, wonach das weitere Ventil auf den zweiten graduierbaren Arbeitsmitteldruck anspricht und diesen an eine Bremsenanlageeinrichtung an der zweiten Achse als die tatsächliche Bremskraft anlegt.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Brerasenanlegeeinrichtung eine mittels Federkraft angelegte und mittels Arbeitsmitteldruck gelöste Bremsenbetätigungseinrichtung ist und ein Fahrerbremsventil umfaßt, um einen dritten graduierbaren Arbeitsmitteldruck zu liefern,·welcher den gewünschten Bremsgrad erhöht, daß das erste Ventil ein Druckumkehrventil ist und das zweite Ventil ein aufrechtes Relaisventil ist, wobei beide Ventile auf das Fahrerbremsventil ansprechen, und das das weitere Ventil ein Doppelrückschlagventil'ist,. welches den größeren der beiden erstgenannten graduierbaren Arbeitsmitteldrücke an die mittels Federkraft angelegte Betätigungseinrichtung als tatsächliche Bremskraft für die erste Achse anlegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite graduierbare Druck einem dritten Arbeitsmitteidrucksteuervertil zugeführt · wird, welches den zweiten Druck in Übereinstimmung mit der Belastung der ersten Achse modifiziert, um den Wert der gewünschten Bremskraft zu erhöhen, bei welchem die Verringerung der tatsächlichen Bremskraft beginnt» wenn die Belastung der ersten Achse zunimmt.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Steuerventil den zweiten Arbeitsmitteldruck bei Zunahme der Belastung proportional verringert .

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» cLadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse eine Hinterachse eines Zugfahrzeugs einer aus Zugfahrzeug und Anhänger bestehenden Kombination ist.

9» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite graduierbare Druck auch dem Anhänger als Steuerdruck für die Sekundärbremsanlage zuführbar ist.

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